EP1869361A1 - Scheinwerfer - Google Patents

Scheinwerfer

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Publication number
EP1869361A1
EP1869361A1 EP06723752A EP06723752A EP1869361A1 EP 1869361 A1 EP1869361 A1 EP 1869361A1 EP 06723752 A EP06723752 A EP 06723752A EP 06723752 A EP06723752 A EP 06723752A EP 1869361 A1 EP1869361 A1 EP 1869361A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
radiation source
cover
headlight
heating device
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06723752A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Döbler
Dirk W. Pophusen
Matthias Boll
Paul Platte
Doug Stratton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Covestro Deutschland AG
Covestro LLC
Original Assignee
Bayer MaterialScience AG
Bayer MaterialScience LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer MaterialScience AG, Bayer MaterialScience LLC filed Critical Bayer MaterialScience AG
Publication of EP1869361A1 publication Critical patent/EP1869361A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/0033—Heating devices using lamps
    • H05B3/0038—Heating devices using lamps for industrial applications
    • H05B3/0042—Heating devices using lamps for industrial applications used in motor vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/12—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of emitted light
    • F21S41/13—Ultraviolet light; Infrared light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/30—Ventilation or drainage of lighting devices
    • F21S45/33—Ventilation or drainage of lighting devices specially adapted for headlamps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2107/00—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
    • F21W2107/10—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for land vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a headlight, in particular for vehicles, comprising a headlight housing with a light exit opening, a cover for covering the light exit opening and a radiation source and a heating device.
  • Headlamps such as headlamps, tail lights, and other automotive lighting devices typically do not require a dedicated deicing device, as long as conventional halogen or gas discharge lamps are used. These produce enough heat to defrost ice and snow and remove condensation by condensation.
  • Spotlight emitting cold light sources such as light emitting diodes (LED, light emitting diode) or headlamp with xenon lamps, however, do not produce sufficient "amount of heat and therefore exhibit an insufficient defrosting. Icing or fogging on the cover glass of headlamps is objectionable not only for aesthetic reasons. For safety reasons, the light beam should not be attenuated or scattered when exiting the headlamp.
  • a vehicle headlamp in whose housing a heating device, preferably a PTC heating element (positive temperature coefficient), is arranged.
  • Li DE 103 46 270 A also describes a combination of a PTC heating element with a conventional light source, which has a high infrared content, such as halogen lamps.
  • a major advantage of LED headlamps is the smaller space and greater design freedom. A combination of halogen and LED headlights is therefore not desirable.
  • JP 2003197013 A describes the installation of heating wires in the cover.
  • conventional heating wires are clearly visible and are not acceptable for aesthetic reasons. Desirable are not visible or difficult to detect devices for deicing.
  • the object of the present invention is to provide a headlamp, in particular for vehicles, which enables in a simple way de-icing or condensation removal.
  • the deicing device should not be visible or difficult to see.
  • the object is achieved in that an infrared radiation source is provided as a heating device.
  • the invention relates to a headlight, in particular for vehicles, comprising a headlight housing with a light exit opening, a cover to cover the - -
  • Lichtaustrittsöffhung and a radiation source and an additional heater, wherein the heater is an infrared radiation source.
  • headlight are all known headlights, especially vehicle headlights.
  • headlights with light-emitting diodes as the light source.
  • the cover to cover the light exit opening may consist of any transparent material.
  • the surface can be textured or rt un Modellie '.
  • the cover can also be constructed of several layers.
  • silicate glasses can be used.
  • transparent thermoplastics can be used.
  • the thermoplastics can be painted or unpainted. As paints commercial scratch-resistant coatings, for example on siloxane, polyurethane or acrylate, come into question.
  • thermoplastics are, for example, polycarbonates or copolycarbonates based on di-phenols, poly- or copolyacrylates and poly- or co-polyethacrylates, preferably polymethyl methacrylate, copolymers or copolymers with styrene, preferably transparent polystyrene or polystyrene-acrylonitrile (SAN), transparent thermoplastic polyurethanes, and polyolefins, preferably transparent polypropylene types, or polyolefins based on cyclic olefinsulfonates finen (for example, TOPAS ®, Ticona), poly- or copolycondensates of terephthalic acid, preferably poly- or copolyethylene terephthalate (PET or CoPET) or glycol-modified PET (PETG).
  • SAN transparent polystyrene or polystyrene-acrylonitrile
  • SAN transparent thermoplastic polyurethanes
  • polyolefins preferably
  • Particularly preferred materials for Scheinwerferabdeckinn are silicate glass, bisphenol-A polycarbonate, copolycarbonates of bisphenol-A and l, l-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, as well as poly- and Comethylmethacrylate.
  • an infrared radiation source is provided in the spotlight housing as the heating device.
  • Preferred are infrared radiation sources (IR radiation sources) with an emission maximum in the range of 800 and 30,000 nm, preferably in the range of water absorption of 1500 nm to 5000 nm or in the range of an absorption band of the irradiated material.
  • Heating processes generated by infrared radiators are characterized by high efficiency, since the heat energy is transmitted by electromagnetic radiation.
  • the irradiated body absorbs the infrared radiation and converts it into heat.
  • IR laser IR LEDs or IR emitters based on resistance, as described for example in DE 3 927 264 A, can be used.
  • the infrared radiation source is preferably directed onto the cover plate such that at least areas of the cover plate are irradiated. This can for example be done directly by the IR radiation source is positioned in a corresponding manner and the main emission takes place in the direction of the cover. However, this can alternatively be done in an indirect manner, by means of a suitable arrangement of metallic or ceramic reflectors, the IR radiation is either focused on areas of the cover or is distributed over a larger area of the cover. Convective heat generated by resistance-based IR emitters can also be used to heat the headlamp.
  • the location of the LED heater (s) depends on the headlamp design. It is preferable to choose an arrangement in which the IR radiation of the IR emitter strikes the cover disc with the least possible scattering, absorption or reflection losses.
  • IR radiation sources can be used.
  • An example of a suitable IR radiation source is the IR emitter IR 12K from Scitec, Redruth, United Kingdom.
  • FIG. 1 An embodiment of a headlight according to the invention is shown.
  • the light exit opening 5 of the headlight housing 1 is provided with a cover 2.
  • four LEDs 3 are provided in the headlight housing 1 .
  • An infrared radiation source 4 as a heater is also provided in the housing 1.
  • the infrared radiation source 4 is arranged so that the infrared radiation is directed to the cover plate 2.
  • two or more IR radiation sources could be arranged.
  • Other positions of the IR radiation source within the headlight housing 1 are also possible, provided that the IR radiation source is oriented so that the IR radiation is directed to the cover.
  • the IR radiation source could be positioned behind the cover plate adjacent thereto.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

Die Erfindung beschreibt einen Scheinwerfer, insbesondere für Fahrzeuge, umfassend ein Scheinwerfergehäuse (1) mit einer Lichtaustrittsöffnung (5), eine Abdeckscheibe (2) zur Abdeckung der Lichtaustrittsöffnung (5) und eine Strahlungsquelle (3) sowie eine Heizeinrichtung, wobei die Heizeinrichtung eine Infrarot-Strahlungsquelle (4) ist.

Description

Scheinwerfer
Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer, insbesondere für Fahrzeuge, der ein Scheinwerfergehäuse mit einer Lichtaustrittsöffnung, eine Abdeckscheibe zur Abdeckung der Lichtaustrittsöffnung und eine Strahlungsquelle sowie eine Heizeinrichtung umfasst.
Scheinwerfer, wie beispielsweise Frontscheinwerfer, Heckscheinwerfer und andere Beleuchtungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge, benötigen in der Regel keine spezielle Enteisungsvorrichtung bzw. Vorrichtung zur Vermeidung von Beschlagsbildung, sofern herkömmliche Halogenlampen oder Gasentladungslampen verwendet werden. Diese produzieren genügend viel Wärme, um Eis und Schnee abzutauen und Beschlagsbildung durch Kondenswasser zu entfernen. Scheinwerfer mit kalten Leuchtmitteln wie Licht emittierende Dioden (LED, light emitting diode) oder auch Scheinwerfer mit Xenonlampen erzeugen hingegen keine ausreichende "Wärmemenge und zeigen daher eine zu geringe Abtauleistung. Eisbildung oder Beschlagsbildung auf der Abdeckscheibe von Scheinwerfern ist nicht nur aus ästhetischen Gründen störend. Aus Sicherheitsgründen sollte der Lichtstrahl beim Austritt aus dem Scheinwerfer nicht gedämpft oder gestreut werden.
Aus DE 103 46 270 A ist ein Fahrzeugscheinwerfer bekannt, in dessen Gehäuse eine Heizeinrichtung, vorzugsweise ein PTC-Heizelement (positive temperature coefficient), angeordnet ist. Li DE 103 46 270 A wird auch eine Kombination eines PTC-Heizelement mit einer herkömmlichen Lichtquelle beschrieben, welche einen hohen Infrarot-Anteil besitzt, wie beispielsweise Halogenlampen. Ein Hauptvorteil von LED-Scheinwerfer ist jedoch der geringere Bauraum und die größere Designfreiheit. Eine Kombination aus Halogen- und LED-Scheinwerfer ist daher nicht wünschenswert.
JP 2003197013 A beschreibt den Einbau von Heizdrähten in die Abdeckscheibe. Herkömmliche Heizdrähte sind aber deutlich sichtbar und sind aus ästhetischen Gründen nicht akzeptabel. Gewünscht sind nicht sichtbare oder nur schwer erkennbare Vorrichtungen für die Enteisung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Scheinwerfer, insbesondere für Fahrzeuge, bereitzustellen, der auf einfache Weise Enteisung oder Kondenswasserentfernung ermöglicht. Die Enteisungsvorrichtung soll dabei nicht sichtbar oder nur schwer erkennbar sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Infrarot-Strahlungsquelle als Heizeinrichtung vorgesehen ist.
Gegenstand der Erfindung ist ein Scheinwerfer, insbesondere für Fahrzeuge, umfassend ein Scheinwerfergehäuse mit einer Lichtaustrittsöffnung, eine Abdeckscheibe zur Abdeckung der - -
Lichtaustrittsöffhung und eine Strahlungsquelle sowie eine zusätzliche Heizeinrichtung, wobei die Heizeinrichtung eine Infrarot-Strahlungsquelle ist.
Als Scheinwerfer eignen sich alle bekannten Scheinwerfer, insbesondere Fahrzeugscheinwerfer. Vorzugsweise handelt es sich um Scheinwerfer mit Licht emittierenden Dioden als Lichtquelle.
Die Abdeckscheibe zur Abdeckung der Lichtaustrittsöffnung kann aus jedem beliebigen transparenten Werkstoff bestehen. Die Oberfläche kann strukturiert oder unstrukturie'rt sein. Die Abdeckscheibe kann auch aus mehreren Schichten aufgebaut sein. Beispielsweise können Silikatgläser eingesetzt werden. Auch transparente Thermoplasten können verwendet werden. Die Thermoplasten können lackiert oder unlackiert sein. Als Lacke kommen handelsübliche Kratzfestlacke, z.B. auf Siloxan-, Polyurethan- oder Acrylatbasis, in Frage.
Als Thermoplasten eignen sich z.B. Polycarbonate oder Copolycarbonate auf Basis von Di- phenolen, der PoIy- oder Copolyacrylate und PoIy- oder Copolymethacrylate, vorzugsweise Polymethylmethacrylat, PoIy- oder Copolymere mit Styrol, vorzugsweise transparentes Polystyrol oder Polystyrolacrylnitril (SAN), transparente thermoplastische Polyurethane, sowie Polyolefme, vorzugsweise transparente Polypropylentypen, oder Polyolefme auf der Basis von cyclischen Ole- finen (z.B. TOPAS®, Ticona), PoIy- oder Copolykondensate der Terephthalsäure, vorzugsweise PoIy- oder Copolyethylenterephthalat (PET oder CoPET) oder glycol-modifiziertes PET (PETG).
Besonders bevorzugte Materialien für Scheinwerferabdeckscheiben sind Silikatglas, Bisphenol-A- polycarbonat, Copolycarbonate aus Bisphenol-A und l,l-Bis-(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethyl- cyclohexan, sowie PoIy- und Comethylmethacrylate.
Erfindungsgemäß ist in dem Scheinwerfergehäuse als Heizeinrichτung eine mfrarot-Strahlungs- quelle vorgesehen. Bevorzugt sind Infrarot-Strahlungsquellen (IR-Strahlungsquellen)mit einem Emissionsmaximum im Bereich von 800 und 30.000 nm, bevorzugt im Bereich der Wasserabsorption von 1500 nm bis 5000 nm oder im Bereich einer Absorptionsbande des bestrahlten Materials. Durch Infrarotstrahler erzeugte Erwärmungsprozesse zeichnen sich durch eine hohe Wirtschaftlichkeit aus, da die Wärmeenergie durch elektromagnetische Strahlung übertragen wird. Der bestrahlte Körper absorbiert die Infrarot-Strahlung und setzt sie in Wärme um. Als Strahlungsquelle können IR-Laser, IR-LEDs oder IR-Strahler auf Widerstandsbasis, wie beispielsweise in DE 3 927 264 A beschrieben, verwendet werden. Diese können als Röhrenstrahler, birnenförmiger Strahler oder Punktstrahler eingesetzt werden. Aufgrund der Robustheit und möglichen hohen Energiewirkungsgrades sowie der vergleichsweise hohen Leistung bei geringer Baugröße sind IR- Strahler auf Widerstandsbasis zu bevorzugen. Die Infrarot-Strahlungsquelle wird vorzugsweise so auf die Abdeckscheibe gerichtet, dass zumindest Bereiche der Abdeckscheibe bestrahlt sind. Dies kann beispielsweise auf direkte Weise erfolgen, indem die IR-Strahlungsquelle auf entsprechende Weise positioniert ist und die Hauptemission in Richtung der Abdeckscheibe erfolgt. Dies kann jedoch alternativ auch auf indirekte Weise erfolgen, indem mittels einer geeigneten Anordnung von metallischen oder keramischen Reflektoren die IR-Strahlung entweder auf Bereiche der Abdeckscheibe fokussiert wird oder auf einer größeren Fläche der Abdeckscheibe verteilt wird. Konvektive Wärme, die von IR-Strahlern auf Widerstandsbasis erzeugt wird, kann ebenfalls der Erwärmung des Scheinwerfers dienen.
Die Anordnung des oder der LED-Heizelemente hängt vom jeweiligen Design des Scheinwerfers ab. Es ist bevorzugt eine Anordnung zu wählen, bei der die IR-Strahlung des IR-Emitters mit möglichst geringen Streu-, Absorptions- oder Reflexionsverlusten auf die Abdeckscheibe trifft.
Es können handelsübliche IR-Strahlungsquellen eingesetzt werden. Ein Beispiel für eine geeignete IR-Strahlungsquelle ist der IR-Emitter IR 12K der Fa. Scitec, Redruth, United Kingdom.
In der beigefügten Figur 1 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers dargestellt. Die Lichtaustrittsöffnung 5 des Scheinwerfergehäuses 1 ist mit einer Abdeckscheibe 2 versehen. In dem Scheinwerfergehäuse 1 sind vier LEDs 3 vorgesehen. Eine Infrarot-Strahlungsquelle 4 als Heizeinrichtung ist ebenfalls in dem Gehäuse 1 vorgesehen. Die Infrarot-Strahlungsquelle 4 ist so angeordnet, dass die Infrarot-Strahlung auf die Abdeckscheibe 2 gerichtet ist. In ähnlicher Position könnten auch zwei und mehr IR-Strahlungsquellen angeordnet sein. Andere Positionen der IR-Strahlungsquelle innerhalb des Scheinwerfergehäuses 1 sind ebenfalls möglich, sofern die IR-Strahlungsquelle so ausgerichtet ist, dass die IR-Strahlung auf die Abdeckscheibe gerichtet ist. Zum Beispiel könnte die IR-Strahlungsquelle hinter der Abdeckscheibe benachbart zu dieser positioniert sein.

Claims

Patentansprüche
1. Scheinwerfer umfassend ein Scheinwerfergehäuse (1) mit einer Lichtaustrittsöffhung (5), eine Abdeckscheibe (2) zur Abdeckung der Lichtaustrittsöffiiung (5) und eine Strahlungsquelle (3) sowie eine zusätzliche Heizeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung eine üifrarot-Strahlungsquelle (4) ist.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarot-Strahlungsquelle (4) derart positioniert ist, dass ihre Strahlung auf die Abdeckscheibe (2) gerichtet ist.
3. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle eine Licht emittierende Diode (3) ist.
EP06723752A 2005-04-06 2006-03-27 Scheinwerfer Withdrawn EP1869361A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005015904 2005-04-06
PCT/EP2006/002775 WO2006105885A1 (de) 2005-04-06 2006-03-27 Scheinwerfer

Publications (1)

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EP1869361A1 true EP1869361A1 (de) 2007-12-26

Family

ID=36572021

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EP06723752A Withdrawn EP1869361A1 (de) 2005-04-06 2006-03-27 Scheinwerfer

Country Status (8)

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EP (1) EP1869361A1 (de)
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CA (1) CA2603260A1 (de)
MX (1) MX2007012288A (de)
WO (1) WO2006105885A1 (de)

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