EP1912018B1 - Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge - Google Patents

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EP1912018B1
EP1912018B1 EP07115620.2A EP07115620A EP1912018B1 EP 1912018 B1 EP1912018 B1 EP 1912018B1 EP 07115620 A EP07115620 A EP 07115620A EP 1912018 B1 EP1912018 B1 EP 1912018B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
reflector
projection
screen
light
headlamp according
Prior art date
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Active
Application number
EP07115620.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1912018A1 (de
Inventor
Martin WÜLLER
Christian Dr. Lüder
Franz-Josef Kalze
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.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
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 Hella KGaA Huek and Co filed Critical Hella KGaA Huek and Co
Publication of EP1912018A1 publication Critical patent/EP1912018A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1912018B1 publication Critical patent/EP1912018B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • 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]
    • F21S41/151—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • 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]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F21S41/148—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device the main emission direction of the LED being perpendicular to the optical axis
    • 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
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F21S41/43—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades characterised by the shape thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/10—Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and screens
    • 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 projection headlight for vehicles having a first projection light unit for generating a first light distribution and having a second projection light unit for generating a second light distribution, which have a common lens located in the light exit direction, the first projection light unit having a first reflector device, one of the first reflector device associated a first light source device and a first diaphragm arranged between the first reflector device of the lens and a second reflector device, a second light source device associated with the second reflector device and a second diaphragm arranged between the second reflector device and the lens, the first reflector device and the second reflector means em from the first light source means and the second light source means collected light near a rear focal point of the lens.
  • EP 1 607 677 A1 is a headlamp for vehicles with a plurality of concentrically aligned light units known, each consisting of a light source and a reflector associated therewith.
  • the light emitted by the light units is deflected by means of conical arranged in a center reflection surfaces in the direction of a central axis which is perpendicular to the main emission of the light units.
  • the deflected light beams are then continued in a light guide or formed by a lens.
  • a projection headlight for vehicles which has a first projection light unit for generating a first light distribution and a second projection light unit for generating a second light distribution.
  • the first projection light unit has a first reflector device and a first light source device;
  • the second projection light unit has a second reflector device and a second light source device. These devices of the first projection light unit and the second projection light unit are visually separated from each other.
  • the first reflector device and the first light source device and the second reflector device and the second light source device cooperate with an upstream diaphragm and a shared lens according to the projection principle, so that different light distributions associated with the projection light units can be generated.
  • the first light source device and the second light source device are each arranged in a region close to an optical axis of the lens.
  • the main emission direction of the first light source device and the second light source device extends perpendicular to the optical axis in the opposite direction outward in the direction of the respectively associated first reflector means and second reflector means.
  • the first light source device and the second light source device are each arranged on a carrier which runs along the optical axis of the lens.
  • a disadvantage of the known projection headlight is that a plurality of such first projection light units or second projection light units is required to produce a predetermined illuminance for a light function.
  • Object of the present invention is to develop a projection headlamp for vehicles such that the number of projection light units can be reduced to produce a predetermined light function, so that the projection headlight is constructed to save space.
  • the invention in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that the first reflector means extends at least in a region between an extension plane of the first light source means and the optical axis of the lens on the one hand and that the second reflector means at least in one Area between the plane of extension of the second light source means and the optical axis of the lens on the other hand extends.
  • the particular advantage of the invention is that a light source device with more than one light source can be assigned to a projection light unit of the projection headlamp so that the number of projection light units that can be used to generate the predetermined light distributions can be reduced to save space.
  • a first light source device and / or a light source device is arranged at a relatively large distance from an optical axis, an improved dissipation of the resulting during operation of the light source means heat to a rear heat sink can be ensured.
  • the light source carriers may be solid without reducing the optically effective areas of the projection light units. This results in an improved thermal connection of the light source devices, which make it possible in that the light source device can have a plurality of light sources for increasing the illuminance.
  • a center axis of the first reflector device and a center axis of the second reflector device form an opening angle of at least 30 °, preferably 45 °. In this way, a maximum light output is ensured since the light reflected by the respectively associated reflector devices is reflected unimpeded in the direction of the lens.
  • the first reflector device is formed of a first reflector and the second reflector device of a second reflector, each having a longitudinal portion which approach asymptotically in the light exit direction to the optical axis.
  • the longitudinal sections of the reflectors can converge to form a diaphragm tip, which is a component of the first diaphragm of the first projection light unit and a component of a second diaphragm of the second projection light unit.
  • the aperture can be integrated in the reflector.
  • a diaphragm associated with a reflector is designed as an inclined surface, which is designed to increase in the direction of an apex region of the reflector with respect to an optical axis.
  • the inclined surface is connected via a curved boundary line with the reflector.
  • the embodiment according to the invention has an optimization of the light distribution in terms of range, ride comfort and safety. Further, aberrations of the projection lens can be suppressed and a tolerance sensitivity in the production of the headlamp can be reduced. This is effected in particular by the diaphragm edge formed according to the invention.
  • FIG. 1 is a projection headlamp 1 shown, which consists of a first projection light unit 2 for generating a low beam distribution and a second projection light unit 3 for generating a high beam distribution.
  • the first projection light unit 2 is arranged substantially in relation to a horizontal plane symmetrical to the second projection light unit 3.
  • the first projection light unit 2 has a first light source device 4, a first reflector device 5 and a first diaphragm 6.
  • the second projection light unit 3 has a second light source device 7, a second reflector device 8 and a second diaphragm 9.
  • the first projection light unit 2 and the second projection light unit 3 each operate according to the projection principle, wherein the first reflector device 5 and the second reflector device 8 each in the vicinity of the light beams 10 emitted by the first light source device 4 and the light beams 11 emitted by the second light source device 7 of a rear focal point F of a lens 12 shared by the first projection light unit 2 and the second projection light unit 3.
  • the lens 12 is arranged in the light exit direction 13 of the projection headlamp 1 in front of the first reflector device 5 and the second reflector device 8 or the first diaphragm 6 and the second diaphragm 9.
  • the first light source device 4 preferably has a plurality of light sources 4 'designed as light-emitting diodes (LED), of which examples are shown in FIG FIG. 1 respectively. FIG. 2 only one is shown.
  • the second light source device 7 preferably has a plurality of light-emitting diodes (LED) designed as light sources 7 '.
  • the light sources 4 'of the first light source device 4 and the light sources 7' of the second light source device 7 are each arranged on a light source carrier, not shown, which is arranged in the transverse direction outside an imaginary parallel to the optical axis 14 extending extension line of the lens 12.
  • a massive heat sink which in particular can dissipate the heat generated by the plurality of first light sources 4 ', can be connected to the light source carrier in the rearward direction of the projection headlight.
  • a distance A between an extension plane G and G 'of the first light source device 4 and the second light source device 7 to the optical axis 14 of the lens 12 is greater than the transverse extent of the first reflector device 5 and / or the transverse extent of the second reflector device.
  • the transverse extension of the first reflector device 5 or of the second reflector device 8 is understood to mean the extent of the reflector devices 5 and 8 extending transversely to the optical axis 14 of the lens 12.
  • the first reflector device 5 extends in a region between the plane of extent G of the first light source device 4 and the optical axis 14 of the lens 12.
  • the second reflector device 8 extends between the plane of extent G 'of the second light source device 7 and the optical axis 14 of the lens 12.
  • the first reflector device 5 and the second reflector device 8 are arranged substantially between the first light source device 4 and the second light source device 7.
  • a center axis M of the first reflector device 5 and a center axis M 'of the second reflector device 8 form an opening angle W of at least 10 °, preferably 25 °.
  • the center axes M, M 'of the first reflector device 5 and the second reflector device 8 intersect at the focal point F.
  • the first reflector device 5 has an ellipsoidal first reflector 5 '.
  • the second reflector device 8 has an ellipsoidal second reflector 8 '.
  • the first reflector 5 ' extends substantially mirror-inverted to the second reflector 8' above the optical axis 14, while the second reflector 8 'is arranged below the optical axis 14.
  • the first reflector 5 ' has a longitudinal section 15 which approaches the optical axis 14 in the light exit direction 13.
  • the second reflector 8 ' has a longitudinal section 16 which approaches the optical axis 14 in the light exit direction 13.
  • a front end of the longitudinal section 15 of the first reflector 5 ' forms the first diaphragm 6 of the first projection light unit 2 for generating a cut-off for the low-beam light distribution.
  • a front end of the longitudinal section 16 of the second reflector 8 ' forms the second diaphragm 9 of the second projection light unit 3.
  • the reflectors 5', 8 'thus also form the diaphragms for the projection light units 2, 3.
  • the longitudinal sections 15, 16 to a diaphragm tip 17, which serves to image the cut-off for the low-beam light distribution.
  • the ends of the longitudinal sections 15, 16 of the first reflector 5 'or of the reflector 8' can also be arranged offset to one another in the light exit direction 13.
  • the first reflector 5 'and the second reflector 8' each have a longitudinal portion 18 and 19, which converge at a distance S to the diaphragm tip 17.
  • the first light source device 4 and the second light source device 7 are arranged such that the main emission direction thereof is perpendicular to the optical axis 14 and to the optical axis 14.
  • the light source devices 4 and 7 are arranged opposite to the optical axis 14.
  • the first reflector device 5 and the second reflector device 8 extend in a lily shape in cross-section, wherein the outer surface of the lily shape is provided with a specular reflection surface.
  • FIGS. 3 to 6 In contrast to the previous embodiments, another reflector and diaphragm arrangement is provided.
  • the projection headlamp has a first reflector device 100 arranged above the optical axis 14 and associated with two light sources 7 '(light-emitting diodes) for generating a low-beam light distribution.
  • the upper reflector device 100 has two adjacently arranged reflectors 105, 105 ', to each of which a light source 7' is assigned.
  • a second reflector device 101 is arranged, which is associated with a further light source 7 '(light emitting diode) for generating a high beam distribution.
  • the second reflector device 101 has a single reflector 108 to which the light-emitting diode 7 'is assigned.
  • the light emitting diodes 7 ' are - as in the preceding embodiments - each on a side facing away from the optical axis 14 of the reflectors 105, 105' and the reflector 108 is arranged.
  • the first reflector device 100 and the second reflector device 101 are integrally connected to one another, wherein a arranged on a mutually facing side first aperture 106 of the first reflectors 105, 105 'with a second aperture 109 of the second reflector 108 to a common aperture edge 117 converge.
  • the first reflector device 100 and the second reflector device 101 may also be arranged physically separated from one another.
  • the first diaphragm 106 and the second diaphragm 109 each extend as an inclined surface to form an acute angle with respect to a horizontal plane E, in which the optical axis 14 extends.
  • the distance B of the first diaphragm 106 to the second diaphragm 109 increases in the direction of the vertex region of the reflector devices 100, 101, as shown FIG. 4 is apparent.
  • the first diaphragm 106 and the second diaphragm 109 pass over a curved boundary line 120 or 121 into the first reflector 105, 105 'and the second reflector 108, respectively.
  • the first diaphragm 106 and / or the second diaphragm 109 can also pass continuously into the first reflector 105, 105 'or the second reflector 108.
  • the oblique surfaces of the first panel 106 and the second panel 109 are uneven and have at least one curved surface.
  • the curvature surface may, for example, be formed as a curved subarea 126, 127 with at least one curvature line running transversely and / or in the direction of the optical axis 14.
  • a bend 120 or a bend line is provided which extends at an acute angle to the optical axis 14.
  • the diaphragm edge 117 does not run in a straight line but has formations in the horizontal (Z-direction) and vertical (Y-direction) directions.
  • the diaphragm edge 117 has an offset portion 124, in which the diaphragm edge 117 extends in a straight line between a horizontal plane E contained in the optical axis 14 and one the same parallel horizontal plane E ', which is arranged in the vertical direction below the optical axis 14.
  • the rectilinear offset portion 24 forms an acute angle to the horizontal plane E.
  • the diaphragm edge 117 has an edge rounding with a diameter of at least 0.05 mm.
  • this embodiment of the invention enables an optimization of the light distribution in terms of range, ride comfort and safety. Image defects of the projection lens 12 can be suppressed.
  • the first panel 106 and / or the second panel 109 may also be formed as a substantially flat sheet metal plate, at the free end, the panel edge 117 extends.
  • the metal plate extends horizontally.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer ersten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung und mit einer zweiten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung, die über eine in Lichtaustrittsrichtung vorgelagerte gemeinsame Linse verfügen, wobei die erste Projektionslichteinheit eine erste Reflektoreinrichtung, eine der ersten Reflektoreinrichtung zugeordnete erste Lichtquelleneinrichtung und eine zwischen der ersten Reflektoreinrichtung der Linse angeordnete erste Blende einerseits und die zweite Projektionslichteinheit eine zweite Reflektoreinrichtung, eine der zweiten Reflektoreinrichtung zugeordnete zweite Lichtquelleneinrichtung und eine zwischen der zweiten Reflektoreinrichtung und der Linse angeordnete zweite Blende andererseits aufweist, wobei die erste Reflektoreinrichtung und die zweite Reflektoreinrichtung das von der ersten Lichtquelleneinrichtung bzw. der zweiten Lichtquelleneinrichtung emittierte Licht in der Nähe eines hinteren Brennpunktes der Linse sammeln.
  • Aus der EP 1 607 677 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Mehrzahl von konzentrisch zueinander ausgerichteten Lichteinheiten bekannt, die jeweils aus einer Lichtquelle und einem derselben zugeordneten Reflektor bestehen. Das von den Lichteinheiten abgestrahlte Licht wird mittels kegelförmig in einem Zentrum angeordneten Reflexionsflächen in Richtung einer zentralen Achse umgelenkt, die senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung der Lichteinheiten verläuft. Die umgelenkten Lichtbündel werden dann in einem Lichtleiter weitergeführt bzw. durch eine Linse geformt.
  • Aus der DE 10 2004 047 301 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der eine ersten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung und eine zweiten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung aufweist. Die erste Projektionslichteinheit weist eine erste Reflektoreinrichtung sowie eine ersten Lichtquelleneinrichtung auf; die zweite Projektionslichteinheit weist eine zweite Reflektoreinrichtung und eine zweite Lichtquelleneinrichtung auf. Diese Einrichtungen der ersten Projektionslichteinheit und der zweiten Projektionslichteinheit sind optisch voneinander getrennt. Die erste Reflektoreinrichtung und die erste Lichtquelleneinrichtung und die zweite Reflektoreinrichtung und die zweite Lichtquelleneinrichtung andererseits wirken mit einer vorgelagerten Blende sowie einer gemeinsam genutzten Linse nach dem Projektionsprinzip zusammen, so dass den Projektionslichteinheiten zugeordnete unterschiedliche Lichtverteilungen erzeugt werden können. Die erste Lichtquelleneinrichtung und die zweite Lichtquelleneinrichtung sind jeweils in einem zu einer optischen Achse der Linse nahen Bereich angeordnet. Die Hauptabstrahlrichtung der ersten Lichtquelleneinrichtung und der zweiten Lichtquelleneinrichtung verläuft senkrecht zur optischen Achse in entgegengesetzter Richtung nach au-ßen in Richtung der jeweils zugeordneten ersten Reflektoreinrichtung bzw. zweiten Reflektoreinrichtung. Die erste Lichtquelleneinrichtung und die zweite Lichtquelleneinrichtung sind jeweils auf einem Träger angeordnet, der entlang der optischen Achse der Linse verläuft. Nachteilig an dem bekannten Projektionsscheinwerfer ist, dass zur Erzeugung einer vorgegebenen Beleuchtungsstärke für eine Lichtfunktion eine Mehrzahl von solchen ersten Projektionslichteinheiten bzw. zweiten Projektionslichteinheiten erforderlich ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtfunktion die Anzahl der Projektionslichteinheiten verringert werden kann, so dass der Projektionsscheinwerfer Platz sparend aufgebaut ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Reflektoreinrichtung zumindest in einem Bereich zwischen einer Erstreckungsebene der ersten Lichtquelleneinrichtung und der optischen Achse der Linse erstreckt einerseits und dass sich die zweite Reflektoreinrichtung zumindest in einem Bereich zwischen der Erstreckungsebene der zweiten Lichtquelleneinrichtung und der optischen Achse der Linse andererseits erstreckt.
  • Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass einer Projektionslichteinheit des Projektionsscheinwerfers eine Lichtquelleneinrichtung mit mehr als einer Lichtquelle zugeordnet sein kann, so dass Platz sparend die Anzahl der Projektionslichteinheiten der zur Erzeugung der vorgegebenen Lichtverteilungen verringert werden kann. Dadurch, dass eine erste Lichtquelleneinrichtung und/oder eine Lichtquelleneinrichtung in einem relativ großen Abstand zu einer optischen Achse angeordnet ist, kann eine verbesserte Abführung der bei Betrieb der Lichtquelleneinrichtungen entstehenden Wärme an einen hinteren Kühlkörper gewährleistet sein. Beispielsweise können die Lichtquellenträger massiv ausgebildet sein, ohne die optisch wirksamen Flächen der Projektionslichteinheiten zu reduzieren. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte thermische Anbindung der Lichtquelleneinrichtungen, die es ermöglichen, dass die Lichtquelleneinrichtung eine Mehrzahl von Lichtquellen zur Erhöhung der Beleuchtungsstärke aufweisen kann.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden eine Mittelachse der ersten Reflektoreinrichtung und eine Mittelachse der zweiten Reflektoreinrichtung einen Öffnungswinkel von mindestens 30°, vorzugsweise 45°. Hierdurch ist eine maximale Lichtausbeute gewährleistet, da das von den jeweils zugeordneten Reflektoreinrichtungen reflektierte Licht ungehindert in Richtung der Linse reflektiert wird.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die erste Reflektoreinrichtung aus einem ersten Reflektor und die zweite Reflektoreinrichtung aus einem zweiten Reflektor gebildet, die jeweils über einen Längsabschnitt verfügen, die sich in Lichtaustrittsrichtung asymptotisch an die optische Achse annähern. Vorteilhaft können die Längsabschnitte der Reflektoren zu einer Blendenspitze zusammenlaufen, die Bestandteil der ersten Blende der ersten Projektionslichteinheit und Bestandteil einer zweiten Blende der zweiten Projektionslichteinheit ist. Vorteilhaft kann somit die Blende in den Reflektor integriert sein.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine einem Reflektor zugeordnete Blende als eine Schrägfläche ausgebildet, die bezüglich einer optischen Achse in Richtung eines Scheitelbereichs des Reflektors ansteigend ausgebildet ist. Im Scheitelbereich des Reflektors ist die Schrägfläche über eine gekrümmte Grenzlinie mit dem Reflektor verbunden.
  • Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Ausführungsform eine Optimierung der Lichtverteilung hinsichtlich der Reichweite, des Fahrkomforts und der Sicherheit auf. Ferner können Abbildungsfehler der Projektionslinse unterdrückt und eine Toleranzempfindlichkeit bei der Herstellung des Scheinwerfers reduziert werden. Dies wird insbesondere durch die erfindungsgemäß ausgebildete Blendenkante bewirkt.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein schematischer Vertikalschnitt durch eine Projektionsscheinwerfer nach einer ersten Ausführungsform,
    Fig. 2
    ein schematischer Vertikalschnitt durch den Projektionsscheinwerfer gemäß Figur 1 mit einer alternativen ersten und zweiten Reflektoreinrichtung,
    wobei exemplarisch Lichtstrahlen eingezeichnet sind,
    Fig. 3
    eine perspektivische Seitenansicht eines Projektionsscheinwerfers nach einer weiteren Ausführungsform,
    Fig. 4
    eine perspektivische Darstellung einer ersten und zweiten Reflektoreinrichtung des Projektionsscheinwerfers gemäß Figur 3 seitlich von vorne gesehen,
    Fig. 5
    eine Vorderansicht der ersten und zweien Reflektoreinrichtung des Projektionsscheinwerfers nach Figur 3 und
    Fig. 6
    eine Draufsicht der ersten und zweiten Reflektoreinrichtung des Projektionsscheinwerfers gemäß Figur 3.
  • In Figur 1 ist ein Projektionsscheinwerfer 1 dargestellt, der aus einer ersten Projektionslichteinheit 2 zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung und einer zweiten Projektionslichteinheit 3 zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung besteht. Die erste Projektionslichteinheit 2 ist im Wesentlichen bezüglich einer horizontalen Ebene symmetrisch zu der zweiten Projektionslichteinheit 3 angeordnet.
  • Die ersten Projektionslichteinheit 2 weist eine erste Lichtquelleneinrichtung 4, eine erste Reflektoreinrichtung 5 und eine erste Blende 6 auf.
  • Die zweite Projektionslichteinheit 3 weist eine zweite Lichtquelleneinrichtung 7, eine zweite Reflektoreinrichtung 8 und eine zweite Blende 9 auf.
  • Die erste Projektionslichteinheit 2 und die zweite Projektionslichteinheit 3 arbeiten jeweils nach dem Projektionsprinzip, wobei die erste Reflektoreinrichtung 5 bzw. die zweite Reflektoreinrichtung 8 jeweils die von der ersten Lichtquelleneinrichtung 4 emittierten Lichtstrahlen 10 bzw. die von der zweiten Lichtquelleneinrichtung 7 emittierten Lichtstrahlen 11 in die Nähe eines hinteren Brennpunktes F einer von der ersten Projektionslichteinheit 2 und der zweiten Projektionslichteinheit 3 gemeinsam genutzten Linse 12 sammeln. Die Linse 12 ist in Lichtaustrittsrichtung 13 des Projektionsscheinwerfers 1 vor der ersten Reflektoreinrichtung 5 und der zweiten Reflektoreinrichtung 8 bzw. der ersten Blende 6 und der zweiten Blende 9 angeordnet.
  • Die erste Lichtquelleneinrichtung 4 weist vorzugsweise mehrere als Leuchtdioden (LED) ausgebildete Lichtquellen 4' auf, von denen beispielhaft in der Figur 1 bzw. Figur 2 lediglich eine einzige dargestellt ist. Die zweite Lichtquelleneinrichtung 7 weist vorzugsweise mehrere als Leuchtdioden (LED) ausgebildete Lichtquellen 7' auf. Die Lichtquellen 4' der ersten Lichtquelleneinrichtung 4 und die Lichtquellen 7' der zweiten Lichtquelleneinrichtung 7 sind jeweils auf einem nicht dargestellten Lichtquellenträger angeordnet, der in Querrichtung außerhalb einer gedachten parallel zur optischen Achse 14 verlaufenden Verlängerungslinie der Linse 12 angeordnet ist. An den Lichtquellenträger kann sich in rückwärtiger Richtung des Projektionsscheinwerfers ein massiver Kühlkörper anschließen, der insbesondere die durch die Mehrzahl von ersten Lichtquellen 4' erzeugt Wärme abführen kann.
  • Wie aus den Figuren 1 und 2 deutlich wird, ist ein Abstand A zwischen einer Erstreckungsebene G und G' der ersten Lichtquelleneinrichtung 4 bzw. der zweiten Lichtquelleneinrichtung 7 zu der optischen Achse 14 der Linse 12 größer als die Quererstreckung der ersten Reflektoreinrichtung 5 und/oder die Quererstreckung der zweiten Reflektoreinrichtung 8. Unter Quererstreckung der ersten Reflektoreinrichtung 5 bzw. der zweiten Reflektoreinrichtung 8 wird die quer zur optischen Achse 14 der Linse 12 verlaufende Erstreckung der Reflektoreinrichtungen 5 bzw. 8 verstanden. Die erste Reflektoreinrichtung 5 erstreckt sich in einem Bereich zwischen der Erstreckungsebene G der ersten Lichtquelleneinrichtung 4 und der optischen Achse 14 der Linse 12. Die zweite Reflektoreinrichtung 8 erstreckt sich zwischen der Erstreckungsebene G' der zweiten Lichtquelleneinrichtung 7 und der optischen Achse 14 der Linse 12.
  • Die erste Reflektoreinrichtung 5 und die zweite Reflektoreinrichtung 8 sind im Wesentlichen zwischen der ersten Lichtquelleneinrichtung 4 und der zweiten Lichtquelleneinrichtung 7 angeordnet. Eine Mittelachse M der ersten Reflektoreinrichtung 5 und eine Mittelachse M' der zweiten Reflektoreinrichtung 8 bilden einen Öffnungswinkel W von mindestens 10°, vorzugsweise 25°. Die Mittelachsen M, M' der ersten Reflektoreinrichtung 5 und der zweiten Reflektoreinrichtung 8 schneiden sich in dem Brennpunkt F.
  • Die erste Reflektoreinrichtung 5 weist einen ellipsoidförmigen ersten Reflektor 5' auf. Die zweite Reflektoreinrichtung 8 weist einen ellipsoidförmigen zweiten Reflektor 8' auf. Der erste Reflektor 5' erstreckt sich im Wesentlichen spiegelbildlich zu dem zweiten Reflektor 8' oberhalb der optischen Achse 14, während der zweite Reflektor 8' unterhalb der optischen Achse 14 angeordnet ist.
  • Der erste Reflektor 5' weist einen Längsabschnitt 15 auf, der sich in Lichtaustrittsrichtung 13 der optischen Achse 14 nähert. Der zweite Reflektor 8' weist einen Längsabschnitt 16 auf, der sich in Lichtaustrittsrichtung 13 der optischen Achse 14 nähert. Ein vorderes Ende des Längsabschnitts 15 des ersten Reflektors 5' bildet die erste Blende 6 der ersten Projektionslichteinheit 2 zur Erzeugung einer Hell-Dunkel-Grenze für die Abblendlichtverteilung. Ein vorderes Ende des Längsabschnitts 16 des zweiten Reflektors 8' bildet die zweite Blende 9 der zweiten Projektionslichteinheit 3. Die Reflektoren 5', 8' bilden somit zugleich die Blenden für die Projektionslichteinheiten 2, 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel laufen die Längsabschnitte 15, 16 zu einer Blendenspitze 17 zusammen, die zur Abbildung der Hell-Dunkel-Grenze für die Abblendlichtverteilung dient.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform können die Enden der Längsabschnitte 15, 16 des ersten Reflektors 5' bzw. des Reflektors 8' auch in Lichtaustrittsrichtung 13 versetzt zueinander angeordnet sein.
  • Nach der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform kann der erste Reflektor 5' bzw. der zweite Reflektor 8' jeweils einen Längsabschnitt 18 bzw. 19 aufweisen, die in einem Abstand S zu der Blendenspitze 17 zusammenlaufen.
  • Die erste Lichtquelleneinrichtung 4 und die zweite Lichtquelleneinrichtung 7 sind derart angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtung derselben senkrecht zur optischen Achse 14 und hin zur optischen Achse 14 verläuft. Vorzugsweise sind die Lichtquelleneinrichtungen 4 und 7 gegenüberliegend zu der optischen Achse 14 angeordnet. Die erste Reflektoreinrichtung 5 und die zweite Reflektoreinrichtung 8 erstrecken sich im Querschnitt lilienförmig, wobei die Außenfläche der Lilienform mit einer spiegelnden Reflexionsfläche versehen ist.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 3 bis 6 ist im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsformen eine andere Reflektor- und Blendenanordnung vorgesehen.
  • Der Projektionsscheinwerfer weist eine oberhalb der optischen Achse 14 angeordnete erste Reflektoreinrichtung 100 auf, der zwei Lichtquellen 7' (Leuchtdioden) zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung zugeordnet sind. Zu diesem Zweck weist die obere Reflektoreinrichtung 100 zwei nebeneinander angeordnete Reflektoren 105, 105' auf, denen jeweils eine Lichtquelle 7' zugeordnet ist.
  • Unterhalb der optischen Achse 14 ist eine zweite Reflektoreinrichtung 101 angeordnet, der eine weitere Lichtquelle 7' (Leuchtdiode) zugeordnet ist zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung. Die zweite Reflektoreinrichtung 101 weist einen einzigen Reflektor 108 auf, dem die Leuchtdiode 7' zugeordnet ist. Die Leuchtdioden 7' sind - wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen - jeweils auf einer der optischen Achse 14 abgewandten Seite der Reflektoren 105, 105' bzw. des Reflektors 108 angeordnet.
  • Die erste Reflektoreinrichtung 100 und die zweite Reflektoreinrichtung 101 sind einstückig miteinander verbunden, wobei eine auf einer zueinander gewandten Seite angeordnete erste Blende 106 der ersten Reflektoren 105, 105' mit einer zweiten Blende 109 des zweiten Reflektors 108 zu einer gemeinsamen Blendenkante 117 zusammenlaufen. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können die erste Reflektoreinrichtung 100 und die zweite Reflektoreinrichtung 101 auch körperlich getrennt zueinander angeordnet sein.
  • Die erste Blende 106 und die zweite Blende 109 verlaufen jeweils als eine Schrägfläche unter Bildung eines spitzen Winkels bezüglich einer horizontalen Ebene E, in der die optische Achse 14 verläuft. Ausgehend von der gemeinsamen Blendenkante 117 steigt der Abstand B der ersten Blende 106 zu der zweiten Blende 109 in Richtung des Scheitelbereiches der Reflektoreinrichtungen 100, 101 an, wie aus Figur 4 ersichtlich ist. Im Scheitelbereich der Reflektoreinrichtungen 100 bzw. 101 gehen die erste Blende 106 und die zweiten Blende 109 über eine gekrümmte Grenzlinie 120 bzw. 121 in den ersten Reflektor 105, 105' bzw. den zweiten Reflektor 108 über. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können die erste Blende 106 und/oder die zweite Blende 109 auch stetig in den ersten Reflektor 105, 105' bzw. den zweiten Reflektor 108 übergehen.
  • Die Schrägflächen der ersten Blende 106 und der zweiten Blende 109 sind uneben ausgebildet und weisen mindestens eine Krümmungsfläche auf. Die Krümmungsfläche kann beispielsweise als eine gewölbte Teilfläche 126, 127 mit mindestens einer quer und/oder in Richtung zur optischen Achse 14 verlaufenden Krümmungslinie ausgebildet sein. In einem in horizontaler Richtung gesehen mittleren Bereich der ersten Blende 106 und der zweiten Blende 109 ist eine Abknickung 120 bzw. eine Abknickungslinie vorgesehen, die sich in einem spitzen Winkel zu der optischen Achse 14 erstreckt.
  • Die Blendenkante 117 verläuft nicht geradlinig, sondern weist Ausformungen in horizontaler (Z-Richtung) und vertikaler Richtung (Y-Richtung) auf. Die Blendenkante 117 weist einen Versatzabschnitt 124 auf, in dem die Blendenkante 117 geradlinig verläuft zwischen einer die optische Achse 14 enthaltenen horizontalen Ebene E und einer zu derselben parallelen horizontalen Ebene E', die in vertikaler Richtung unterhalb der optischen Achse 14 angeordnet ist. Der geradlinige Versatzabschnitt 24 bildet einen spitzen Winkel zu der horizontalen Ebene E.
  • Die Blendenkante 117 weist eine Kantenverrundung mit einem Durchmesser von mindestens 0,05 mm auf.
  • Vorteilhaft ermöglicht diese Ausführungsform der Erfindung eine Optimierung der Lichtverteilung hinsichtlich der Reichweite, des Fahrkomforts und der Sicherheit. Abbildungsfehler der Projektionslinse 12 können unterdrückt werden.
  • Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung können die erste Blende 106 und/oder die zweite Blende 109 auch als eine im Wesentlichen ebene Blechplatte ausgebildet sein, an deren freien Ende sich die Blendenkante 117 erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich die Blechplatte waagerecht.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Projektionsscheinwerfer
    2
    erste Projektionslichteinheit
    3
    zweite Projektionslichteinheit
    4, 4'
    erste Lichtquelleneinrichtung
    5, 5'
    erste Reflektoreinrichtung
    6
    erste Blende
    7, 7'
    zweite Lichtquelleneinrichtung
    8, 8'
    zweite Reflektoreinrichtung
    9
    zweite Blende
    10
    Lichtstrahlen
    11
    Lichtstrahlen
    12
    Linse
    13
    Lichtaustrittsrichtung
    14
    optische Achse
    15
    Längsabschnitt
    16
    Längsabschnitt
    17
    Blendenspitze
    18
    Längsabschnitt
    19
    Längsabschnitt
    100
    erste Reflektoreinrichtung
    101
    zweite Reflektoreinrichtung
    105, 105'
    Reflektoren
    106
    erste Blende
    108
    Reflektor
    109
    zweite Blende
    117
    gemeinsame Blendenkante
    120
    gekrümmte Grenzlinie
    121
    gekrümmte Grenzlinie
    124
    Versatzabschnitt
    126
    gewölbte Teilfläche
    127
    gewölbte Teilfläche
    B
    Abstand
    E, E'
    horizontale Ebene

Claims (19)

  1. Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer ersten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung und mit einer zweiten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung, die über eine in Lichtaustrittsrichtung vorgelagerte gemeinsame Linse verfügen, wobei die erste Projektionslichteinheit eine erste Reflektoreinrichtung, eine der ersten Reflektoreinrichtung zugeordnete erste Lichtquelleneinrichtung und eine zwischen der ersten Reflektoreinrichtung der Linse angeordnete erste Blende einerseits und die zweite Projektionslichteinheit eine zweite Reflektoreinrichtung, eine der zweiten Reflektoreinrichtung zugeordnete zweite Lichtquelleneinrichtung und eine zwischen der zweiten Reflektoreinrichtung und der Linse angeordnete zweite Blende andererseits aufweist, wobei die erste Reflektoreinrichtung und die zweite Reflektoreinrichtung das von der ersten Lichtquelleneinrichtung bzw. der zweiten Lichtquelleneinrichtung emittierte Licht in der Nähe eines hinteren Brennpunktes der Linse sammeln, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Reflektoreinrichtung (5) zumindest in einem Bereich zwischen einer Erstreckungsebene (G) der ersten Lichtquelleneinrichtung (4) und der optischen Achse (14) der Linse (12) erstreckt einerseits und dass sich die zweite Reflektoreinrichtung (8) zumindest in einem Bereich zwischen der Erstreckungsebene (G') der zweiten Lichtquelleneinrichtung (7) und der optischen Achse (14) der Linse (12) andererseits erstreckt.
  2. Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) der ersten Lichtquelleneinrichtung (4) und/oder der zweiten Lichtquelleneinrichtung (7) zu der optischen Achse (14) der Linse (12) größer ist als die quer zur optischen Achse (14) verlaufende Erstreckung der ersten Reflektoreinrichtung (5) und/oder der zweiten Reflektoreinrichtung (8).
  3. Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittelachse (M, M') der ersten Reflektoreinrichtung (5) und eine Mittelachse (M, M') der zweiten Reflektoreinrichtung (8) einen Öffnungswinkel (W) von mindestens 10° bilden.
  4. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reflektoreinrichtung (5) einen ersten Reflektor (5') und die zweite Reflektoreinrichtung (8) eine zweiten Reflektor (8') aufweist und dass sich ein der optischen Achse (14) zugewandter Längsabschnitt (15) des ersten Reflektors (5') und ein der optischen Achse (14) zugewandter Längsabschnitt (16) des zweiten Reflektors (8') im Bereich der optischen Achse (14) in Lichtaustrittsrichtung (13) asymptotisch annähern.
  5. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Blende (6) der ersten Projektionslichteinheit (2) einstückig mit dem ersten Reflektor (5') und die zweite Blende (9) der zweiten Projektionslichteinheit (3) einstückig mit dem zweiten Reflektor (8') verbunden ist.
  6. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Blende (6) und die zweite Blende (9) einstückig miteinander verbunden sind und dass die erste Blende (6) und die zweite Blende (9) durch eine gemeinsame Blendenspitze (17) gebildet sind, die das Ende des Längsabschnitts (15, 18) des erste Reflektors (5') und das Ende des Längsabschnitts (16, 19) des zweiten Reflektors (8') bildet.
  7. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Reflektor (5') und der zweite Reflektor (8') ellipsoidförmig ausgebildet sind.
  8. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Blende (106) des ersten Reflektors (105) und die zweite Blende (109) des zweiten Reflektors (108) jeweils als eine Schrägfläche ausgebildet ist, deren Abstand (B) zueinander ausgehend von einer gemeinsamen Blendenkante (117) annsteigt, bis die erste Blende (106) und die zweite Blende (109) in Form einer gekrümmten Grenzlinie (120,121) in den ersten Reflektor (105) bzw. in den zweiten Reflektor (108) übergeht.
  9. Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (106, 109) mindestens eine Abknickung (122) aufweist.
  10. Projektionsscheinwerfer nach Anspruche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (106, 109) uneben ausgebildet ist und mindestens eine Krümmungsfläche aufweist.
  11. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenkante (117) nicht geradlinig verläuft.
  12. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenkante (117) einen Versatzabschnitt (124) aufweist, derart, dass der Verlauf der Blendenkante (117) aus einer die optische Achse (14) enthaltenen Ebene (E) in eine zu dieser parallelen Ebene (E') verändert wird.
  13. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatzabschnitt (124) durch einen Blendenkantenabschnitt gebildet ist, der zu der Ebene (E) einen spitzen Winkel bildet.
  14. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenkante (117) an einem freien Ende der als ebene Blechplatte ausgebildeten ersten Blende und/oder zweiten Blende angeordnet ist.
  15. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (106, 109) mehrere gewölbte Teilflächen (126, 127) mit mindestens einer quer und/oder in Richtung zur optischen Achse (14) verlaufenden Krümmungslinie (128) aufweist.
  16. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenkante (117) eine Kantenverrundung mit einem Durchmesser von mindestens 0,05 mm aufweist.
  17. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelleneinrichtung (4) eine Mehrzahl von Lichtquellen (4') umfasst.
  18. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (4', 5') der ersten Lichtquelleneinrichtung (4) und der zweiten Lichtquelleneinrichtung (7) als Leuchtdioden ausgebildet sind.
  19. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Projektionslichteinheit (2) zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung und die zweite Projektionslichteinheit (3) zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung vorgesehen ist.
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