EP2488785B1 - Projektionsscheinwerfer für fahrzeuge - Google Patents

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EP2488785B1
EP2488785B1 EP10742007.7A EP10742007A EP2488785B1 EP 2488785 B1 EP2488785 B1 EP 2488785B1 EP 10742007 A EP10742007 A EP 10742007A EP 2488785 B1 EP2488785 B1 EP 2488785B1
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EP
European Patent Office
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unit
reflector
blind
light
projector
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EP10742007.7A
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English (en)
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EP2488785A1 (de
Inventor
Björn Dreßler
Martin WÜLLER
Christof Gorczyca
Andreas Sprute
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Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
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Publication date
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    • F21S41/365—Combinations of two or more separate reflectors successively reflecting the light

Definitions

  • the invention relates to a projection headlight for vehicles according to the preamble of patent claim 1.
  • a projection headlight for vehicles which has a light source device, a reflector device, a diaphragm and a lens arranged in front of it for generating a predetermined light distribution.
  • the light source device is arranged in the vicinity of an optical axis of the lens, wherein a central axis of the light source device is arranged at an acute angle inclined to the optical axis, so that an improved alignment with the reflector surfaces of the reflector device are given.
  • a disadvantage of the known projection headlamp that it can come to the horizontally extending diaphragm to unwanted reflections that cause a past the lens leading scattered light.
  • a projection headlight for vehicles with a first projection light unit for generating a first light distribution and with a second projection light unit for generating a second light distribution wherein the first projection light unit and the second projection light unit are arranged on both sides of a central plane in which an optical axis of a extending common lens associated with both projection light units.
  • the first projection light unit and the second projection light unit each have a light source device, a reflector device and a diaphragm.
  • the diaphragms are each arranged in the region of a rear focal point of the lens, with the two diaphragms converging in the main emission direction of the headlight to form a common diaphragm tip.
  • the diaphragm tip or a front edge of the diaphragm tip extends in a central plane in which the optical axis of the lens is arranged. It has been shown that, due to the dimensioning of the components of the projection headlamp, a non-precise imaging of the light distribution at a front edge of the diaphragm tip can occur. Sometimes a part of the Reflected surfaces reflected light reflected again at the diaphragm tip, resulting in an undesirable scattered light.
  • a projection headlamp for vehicles with a first and a second projection light unit has a common lens and aperture, with first and second reflector means and first and second light source units in the main emission direction in front of the lens and the aperture extending on both sides of a horizontal central plane.
  • the first and second reflector devices each extend in the main emission direction in a semi-ellipsoidal manner, increasing the distance from reflector surfaces of the first and second reflector devices to the central plane.
  • the diaphragm has a diaphragm tip, which is beveled on a side facing the second reflector device, so that essentially the light reflected by the second reflector device can be conducted to a front edge of the diaphragm tip.
  • the object of the present invention is therefore to refine a projection headlight for vehicles with projection light units, in which light source devices have a greater or equal distance to an optical axis of a lens than reflector devices, so that predetermined light distributions can be better imaged or generated in a simple manner.
  • the invention has the features of claim 1.
  • the particular advantage of the invention is that an inclined diaphragm is present through a diaphragm tip arranged at a distance from an optical axis of a lens, so that a reduced imaging of the diaphragm edge takes place with respect to a first projection light unit to whose side the diaphragm tip is inclined opposite second projection light unit of unwanted scattered light generation is counteracted.
  • the diaphragm edge is thus located at a greater distance from a focal point or a focal plane. While the sharpness of the picture in the center thereby relative is little affected, it decreases more towards larger angles.
  • the inclination of the diaphragm tip allows light reflected in the second projection light unit not to be reflected again at the diaphragm tip, which would lead to an undesired scattered light. Instead, the reflected light beam is guided in the direction of the lens at the diaphragm tip.
  • the first light source means of the first projection light unit and the second light source means of the second projection light unit each have a central axis extending at an acute angle to the optical axis of the lens.
  • the light flux detected by the reflector surfaces can thereby be increased.
  • unwanted or uncontrollable stray light can be reduced.
  • the diaphragm tip is rectilinear or arcuate, wherein they at least one transverse bending line extending transversely to the optical axis or to a central plane curved bend line with a Blendenansatzteil and / or tapering in Hauptabstrahlraum reflector surfaces of the first projection light unit and the second Projection light unit is connected.
  • a light guide body which is arranged substantially between two opposite light source devices of the first projection light unit and the second projection light unit.
  • the projection headlamp thus has a compact and space-saving design for generating at least two light functions, such as dipped beam and main beam.
  • a projection headlight 1 for vehicles 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 and the second projection light unit 3 are for this purpose mounted in a common housing, which is covered by a crystal-clear cover in the main emission direction 4 of the projection headlamp 1.
  • the first projection light unit 2 has a first light source device 5, a first reflector device 6 and a first diaphragm 7.
  • the second projection light unit 3 has a second light source device 8, a second reflector device 9 and a second diaphragm 10.
  • the first projection light unit 2 and the second projection light unit 3 are associated with a common lens 11, which is arranged in the main emission direction 4 in front of the first projection light unit 2 and the second projection light unit 3.
  • An optical axis 12 of the lens 11 intersects a central plane or horizontal plane H of the first projection light unit 2 and the second projection light unit 3, which also forms a center plane of the projection headlamp 1.
  • the lens 11 is thus part of one of the first projection light unit 2 and on the other hand of the second projection light unit 3.
  • One of the first projection light unit 2 and the second projection light unit 3 facing plane light entrance surface of the lens 11 detects on the one generated by the first light source device 5 first light beam L1, so that a first light distribution is generated. Furthermore, the plane light-engaging surface of the lens 11 detects a second light beam L2 generated by the second light source device 8, so that a second light distribution is generated.
  • the first projection light unit 2 is used to generate a low-beam light distribution, wherein only the first light source device 5 is turned on.
  • the second light source device 8 is connected, so that superimposing the first light distribution and the second light distribution produces a high beam distribution.
  • the first light distribution and the second light distribution are generated in each case according to the projection principle, the first aperture 7 upstream of the first reflector device 6 and the second aperture 10 upstream of the second reflector device 9 being an image of a front edge 13 of the first aperture 7 or second aperture 10 effect.
  • the front edge 13 at the same time forms an arcuate contour of a common aperture tip 14 of the first aperture 7 and the second aperture 10, wherein adjoins the diaphragm tip 14 against the main radiation direction 4, a diaphragm attachment portion 15, which is part of the first diaphragm 7 and the second diaphragm 10th is connected to the first reflector means 6 and the second reflector means 9.
  • the first light source device 5 is formed by three offset in the horizontal direction LED chips 16, each of which a reflector surface 17 of the first reflector device 6 are assigned.
  • the second light source device 8 likewise has three LED chips 16, to each of which a reflector surface 18 of the second reflector device 9 is assigned.
  • the LED chips 16 are inclined or obliquely arranged rearwardly to the corresponding reflector surfaces 17, 18 of the first reflector means 6 and the second reflector means 9 oriented.
  • a center axis M1 of the first light source device 5 includes, for example, an acute angle ⁇ 1 with the optical axis 12 of the lens 11, while a center axis M2 of the second light source device 8 encloses an acute angle ⁇ 2 with the optical axis 12 of the lens 11.
  • the main emission direction of the luminous elements 16 of the first light source device 5 and the second light source device 8 thus depends on the proximity of a center of the calculated reflector surfaces 17, 18 of the first reflector device 6 and the second reflector device 9.
  • second light source device 8 generated higher luminous flux component are detected.
  • the intensity maximum of the first light source device 5 or second light source device 8 is directed into a better controlled region of the reflector surfaces 17, 18.
  • the reflector surfaces 17, 18 of the first reflector device 6 and the second reflector device 9 taper in the main emission direction 4 until they pass into the first diaphragm 7 and the second diaphragm 10.
  • the distance of the opposing reflector surfaces 17, 18 of the first reflector device 6 or reflector device 9 thus decreases in the main emission direction 4 until it has reached its minimum level of the aperture 7, 10.
  • the first panel 7 and the second panel 10 thus form an extension of the reflector surfaces 17, 18 and is preferably light-reflecting, that is formed mirror-like.
  • the first diaphragm 7 and the second diaphragm 10 may also be designed to be light-absorbing.
  • the first diaphragm 7 the upper surface contour of the diaphragm is preferably considered, and the second diaphragm 10 is preferably the lower surface contour of the diaphragm.
  • the preferably flat formed aperture 14 includes with the horizontal plane H an acute angle ⁇ , which may for example be in a range between 5 and 20 °, preferably 10 °.
  • the diaphragm tip 14 is raised with respect to the horizontal plane H in the direction of a side, in which the first projection light unit 2 is located, wherein at least one preferably straight crease line 19 is formed, which extends in the horizontal direction.
  • gusset 20 of the diaphragm tip 14 are formed kinked, while a central region in which there is a 15 ° rise of the first aperture 17, no kinked aperture tip has.
  • the front edge 13 is arranged to extend in an arcuate manner in the horizontal direction, wherein the end regions of the front edge 13 each delimit the gussets 20.
  • FIGS. 3a and 3b illustrates that the diaphragm tip 14 is arranged inclined upward that the light beam generated by the second light source device 8 L2 is reflected only by a single reflection on the reflector surfaces 18 of the second reflector means 6 in the direction of the lens 11 without a part of the light beam L2 meets the diaphragm tip 14.
  • the projection headlight 1 have a horizontal aperture tip 21, as is known from the prior art, a portion of the light beam L2 would impinge on the horizontal aperture tip 21 and be reflected by this in a lower portion of the lens 11, so that a scattered light radiation with would be generated at an angle of ⁇ .
  • FIGS. 4a and 4b are the ones to FIGS. 3a or 3b corresponding light distributions, as they result on a 10 m distant measuring screen.
  • the application of the horizontal aperture tip 21 according to FIG. 3a the front edge 13 of the aperture tip 21 extends close to the imaginary focal plane of the lens 11.
  • the front edge 13 of the aperture tip 21 is sharply imaged.
  • the front edge 13 is arranged at a distance from the focal plane.
  • the image sharpness in the center is relatively little affected, while the same decreases more towards larger angles.
  • the transition between the two light distributions, namely the low beam distribution and the high beam distribution can thus be made more homogeneous, as it is from the area B2 in FIG. 4b is apparent.
  • the first panel 7 has a surface or contour, so that a predetermined low-beam distribution is generated with a 15 ° rise.
  • the first panel 7 has corresponding bending lines 22.
  • the reflector surfaces 17, 18 may be formed ellipsoidal and / or paraboloid, wherein the axial position is arranged rotated in the direction of the optical axis 12 of the lens 11.
  • a first focal point of the ellipsoids lies in the region of the luminous elements 16, another focal point of the same is in the vicinity of the focal point of the lens 11.
  • the reflector surfaces 17, 18 may be formed hyperbolic or free-form surfaces.
  • the LED chips 16 may have one or more LEDs.
  • the LED chips can be designed to be dimmable and / or individually controllable.
  • the dimming can be done by relation of voltage and / or current and / or by plus-time modulation.
  • the LED chips 16 are preferably arranged in a heat-dissipating and / or heat-transmitting LED carrier.
  • the projection headlight 1 is rotatably mounted.
  • a projection headlight is provided, in which a diaphragm tip 24 is connected to the diaphragm attachment part 15 of the first reflector device 6 and the second reflector device 9 by joining.
  • the diaphragm tip 24 is plate-shaped and consists of a metal material, preferably of a sheet material (steel sheet).
  • the iris tip 24 has the same contour as the iris tip 14 according to the first embodiment of the invention.
  • the diaphragm tip 24 faces on both sides a transverse center plane on a hole 25, which cooperates with a projecting from the aperture attachment portion 15 mounting pin 26.
  • the fastening pins 26 protrude from an underside 27 of the aperture attachment part 15 connected in one piece with the reflector surfaces 17, 18 of the first reflector device 6 and the second reflector device 9, so that it can be inserted into the corresponding holes 25 of the aperture tip 24.
  • the mounting pin 26 may be hollow or made of a solid material. It is produced together with the reflector device 6, 9 and the aperture attachment part 15 by injection molding from a thermoplastic material.
  • the fastening pin 26 is brought into a fastening layer adhering to the respective hole 25, so that an intimate and firm connection between the aperture tip 24 and the aperture attachment part 15 is provided.
  • the mounting pin 26 is brought by ultrasonic welding in a plasticized state in which a plasticizing head 28 is formed, which engages around an edge of the hole 25 on a lower flat side 29 of the aperture 24 and abuts the same.
  • a foot 31 of the fastening pin 26 surrounds the edge of the hole 25, so that the edge of the hole 25 is completely surrounded or enclosed by the plasticized fastening pin 26.
  • the formation of the plasticizing head 28 in particular takes place behind a relatively thin wall thickness having blade tip 24 in the region of the hole 25.
  • the bottom 27 of the aperture attachment part 15 nestles flat due to the overlapping to the aperture tip 24 arrangement to a rear attachment portion 32 of the aperture 24 tip.
  • Sonotrodes may be used for plasticizing the fastening pin 26 and optionally additionally the front edge region of the aperture attachment part 15 adjoining the fastening pin 26 so that a firm and intimate connection in the fastening region is made possible by ultrasonic welding.
  • the aperture tip 24 preferably has a thickness in a range of 0.1 mm and 1 mm.
  • the diaphragm tip 24 has a wall thickness of 0.3 mm.
  • the aperture 24 may be added directly to the reflector surfaces 17, 18, provided that the aperture attachment portion 15 is not provided.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der US 7 484 872 B2 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung eine Lichtquelleneinrichtung, eine Reflektoreinrichtung, eine Blende sowie eine denselben vorgelagerte Linse aufweist. Die Lichtquelleneinrichtung ist in der Nähe einer optischen Achse der Linse angeordnet, wobei eine Mittelachse der Lichtquelleneinrichtung in einem spitzen Winkel geneigt zu der optischen Achse angeordnet ist, so dass eine verbesserte Ausrichtung zur Reflektorflächen der Reflektoreinrichtung gegeben sind. Nachteilig an dem bekannten Projektionsscheinwerfer ist, dass es an der horizontal verlaufenden Blende zu unerwünschten Reflexionen kommen kann, die ein an der Linse vorbei führendes Streulicht hervorrufen.
  • Aus der EP 1 912 018 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer ersten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung und mit einer zweiten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung bekannt, wobei die erste Projektionslichteinheit und die zweite Projektionslichteinheit zu beiden Seiten einer Zentralebene angeordnet sind, in der sich eine optische Achse einer den beiden Projektionslichteinheiten zugeordneten gemeinsamen Linse erstreckt. Die erste Projektionslichteinheit und die zweite Projektionslichteinheit weisen jeweils eine Lichtquelleneinrichtung, eine Reflektoreinrichtung sowie eine Blende auf. Die Blenden sind jeweils im Bereich eines hinteren Brennpunktes der Linse angeordnet, wobei die beiden Blenden in Hauptabstrahlrichtung des Scheinwerfers zu einer gemeinsamen Blendenspitze zusammenlaufen. Die Blendespitze bzw. eine vordere Kante der Blendespitze verläuft in einer Zentralebene, in der die optische Achse der Linse angeordnet ist. Es hat sich gezeigt, dass es aufgrund der Dimensionierung der Bauteile des Projektionsscheinwerfers zu einer nicht punktgenauen Abbildung der Lichtverteilung an einer vorderen Kante der Blendespitze kommen kann. Mitunter wird ein Teil des an Reflektorflächen reflektierten Lichtes nochmals an der Blendenspitze reflektiert, was zu einem unerwünschten Streulicht führt.
  • Aus der US 2009/097268 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer ersten und zweiten Projektionslichteinheit bekannt. Die erste und zweite Projektionslichteinheit weisen eine gemeinsame Linse und Blende auf, wobei sich eine erste und zweite Reflektoreinrichtung sowie eine erste und zweite Lichtquelleneinheit in Hauptabstrahlrichtung vor der Linse und der Blende zu beiden Seiten einer horizontalen Zentralebene erstrecken. Die erste und zweite Reflektoreinrichtung erstrecken sich jeweils in Hauptabstrahlrichtung halbellipsoidförmig unter Vergrößerung des Abstandes von Reflektorflächen der ersten und zweiten Reflektoreinrichtung zu der Zentralebene. Die Blende weist eine Blendenspitze auf, die auf einer der zweiten Reflektoreinrichtung zugewandten Seite hin abgeschrägt ausgebildet ist, so dass im Wesentlichen das von der zweiten Reflektoreinrichtung reflektierte Licht zu einer vorderen Kante der Blendenspitze geleitet werden kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit Projektionslichteinheiten, bei denen Lichtquelleneinrichtungen einen größeren oder gleichen Abstand zu einer optischen Achse einer Linse haben als Reflektoreinrichtungen, derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise vorgegebene Lichtverteilungen besser abgebildet bzw. erzeugt werden können.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
  • Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch eine zu einer optischen Achse einer Linse beabstandet angeordneten Blendenspitze eine geneigte Blende vorliegt, so dass bezüglich einer ersten Projektionslichteinheit, zu deren Seite die Blendenspitze geneigt angeordnet ist, eine reduzierte Abbildung der Blendenkante erfolgt und bezüglich der gegenüberliegenden zweiten Projektionslichteinheit einer unerwünschten Streulichtentstehung entgegengewirkt wird. Erfindungsgemäß befindet sich die Blendenkante somit in einem größeren Abstand zu einem Brennpunkt bzw. einer Brennebene. Während die Schärfe der Abbildung im Zentrum dadurch relativ wenig beeinflusst wird, nimmt sie hin zu größeren Winkeln stärker ab. Beim Hinzuschalten der zweiten Projektionslichteinheit zu der ersten Projektionslichteinheit kann somit ein homogenerer Übergang zwischen den hierdurch erzeugten Lichtfunktionen verwirklicht werden. Darüber hinaus ermöglicht die Neigung der Blendenspitze, dass in der zweiten Projektionslichteinheit reflektiertes Licht nicht nochmals an der Blendenspitze reflektiert wird, was zu einem unerwünschten Streulicht führen würde. Stattdessen wird das reflektierte Lichtbündel in Richtung der Linse an der Blendenspitze vorbeigeführt. Nach der Erfindung weisen die erste Lichtquelleneinrichtungen der ersten Projektionslichteinheit und die zweite Lichtquelleneinrichtungen der zweiten Projektionslichteinheit jeweils eine Mittelachse auf, die sich in einem spitzen Winkel zur optischen Achse der Linse erstrecken. Vorteilhaft kann hierdurch der von den Reflektorflächen erfasste Lichtstrom erhöht werden. Darüber hinaus kann unerwünschtes bzw. unkontrollierbares Streulicht reduziert werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verläuft die Blendenspitze geradlinig oder bogenförmig, wobei sie über mindestens eine quer zur optischen Achse verlaufende gerade Knicklinie oder zu einer Zentralebene verlaufende gebogene Knicklinie mit einem Blendenansatzteil und/oder mit sich in Hauptabstrahlrichtung verjüngenden Reflektorflächen der ersten Projektionslichteinheit und der zweiten Projektionslichteinheit verbunden ist. Hierdurch ergibt sich ein Lichtführungskörper, der im Wesentlichen zwischen zwei gegenüberliegenden Lichtquelleneinrichtungen der ersten Projektionslichteinheit und der zweiten Projektionslichteinheit angeordnet ist. Der Projektionsscheinwerfer hat somit zur Erzeugung von zumindest zwei Lichtfunktionen, wie beispielsweise Abblendlicht und Fernlicht, einen kompakten und platzsparenden Aufbau.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Projektionsscheinwerfers seitlich von vorne gesehen,
    Fig. 2
    eine Seitenansicht des Projektionsscheinwerfers,
    Fig. 3a
    einen schematischen Vertikalschnitt durch einen Projektionsscheinwerfer mit einer horizontalen Blendenspitze (Stand der Technik),
    Fig. 3b
    einen schematischen Vertikalschnitt durch den erfindungsgemäßen Projektionsscheinwerfer mit einer bezüglich einer Horizontalebene geneigten Blendenspitze,
    Fig. 4a
    einen Ausschnitt einer Fernlichtverteilung des Projektionsscheinwerfers mit der horizontalen Blendenspitze nach dern Stand der Technik,
    Fig. 4b
    einen teilweisen Ausschnitt einer Fernlichtverteilung mit dem erfindungsgemäßen Projektionsscheinwerfer,
    Figr. 5a
    eine perspektivische Ansicht von Reflektoreinrichtungen und Blenden des Projektionsscheinwerfers mit einer angefügten Blendenspitze seitlich von vorne gesehen,
    Fig. 5b
    eine Seitenansicht der Anordnung gemäß Figur 5a,
    Fig. 5c
    eine Vorderansicht der Anordnung gemäß Figur 5a,
    Fig. 5d
    einen Vertikalschnitt entlang der Linie IV-IV in Figur 5c und
    Fig. 5e
    ein Detailansicht X in Figur 5d.
  • Ein Projektionsscheinwerfer 1 für Fahrzeuge besteht aus einer ersten Projektionslichteinheit 2 zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung und einer zweiten Projektionslichteinheit 3 zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung. Die erste Projektionslichteinheit 2 und die zweite Projektionslichteinheit 3 sind hierzu in einem gemeinsamen Gehäuse montiert, das von einer glasklaren Abdeckscheibe in Hauptabstrahlrichtung 4 des Projektionsscheinwerfers 1 abgedeckt ist.
  • Die erste Projektionslichteinheit 2 weist eine erste Lichtquelleneinrichtung 5, eine erste Reflektoreinrichtung 6 und eine erste Blende 7 auf. Die zweite Projektionslichteinheit 3 weist eine zweite Lichtquelleneinrichtung 8, eine zweite Reflektoreinrichtung 9 und eine zweite Blende 10 auf.
  • Der ersten Projektionslichteinheit 2 und der zweiten Projektionslichteinheit 3 ist eine gemeinsame Linse 11 zugeordnet, die in Hauptabstrahlrichtung 4 vor der erste Projektionslichteinheit 2 und der zweiten Projektionslichteinheit 3 angeordnet ist. Eine optische Achse 12 der Linse 11 schneidet eine Zentralebene bzw. Horizontalebene H der ersten Projektionslichteinheit 2 und der zweiten Projektionslichteinheit 3, die zugleich eine Mittelebene des Projektionsscheinwerfers 1 bildet. Die Linse 11 ist somit Bestandteil zum einen der ersten Projektionslichteinheit 2 und zum anderen der zweiten Projektionslichteinheit 3.
  • Eine der ersten Projektionslichteinheit 2 und der zweiten Projektionslichteinheit 3 zugewandte plane Lichteintrittsfläche der Linse 11 erfasst zum einen ein von der ersten Lichtquelleneinrichtung 5 erzeugtes erstes Lichtbündel L1, so dass eine erste Lichtverteilung erzeugt wird. Ferner erfasst die plane Lichteingriffsfläche der Linse 11 ein von der zweiten Lichtquelleneinrichtung 8 erzeugtes zweites Lichtbündel L2, so dass eine zweite Lichtverteilung erzeugt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dient die erste Projektionslichteinheit 2 zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung, wobei lediglich die erste Lichtquelleneinrichtung 5 eingeschaltet ist. Zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung wird die zweite Lichtquelleneinrichtung 8 hinzugeschaltet, so dass durch Überlagerung der ersten Lichtverteilung und der zweiten Lichtverteilung eine Fernlichtverteilung entsteht.
  • Die erste Lichtverteilung und die zweite Lichtverteilung werden jeweils nach den Projektionsprinzip erzeugt, wobei die in Hauptabstrahlrichtung 4 der ersten Reflektoreinrichtung 6 vorgelagerte erste Blende 7 bzw. die der zweite Reflektoreinrichtung 9 vorgelagerte zweite Blende 10 eine Abbildung einer vorderen Kante 13 der ersten Blende 7 bzw. zweiten Blende 10 bewirken. Die vordere Kante 13 bildet zugleich eine bogenförmige Kontur einer gemeinsamen Blendenspitze 14 der ersten Blende 7 und der zweiten Blende 10, wobei sich an die Blendenspitze 14 entgegen der Hauptabstrahlrichtung 4 ein Blendenansatzteil 15 anschließt, das als Teil der ersten Blende 7 und der zweiten Blende 10 mit der ersten Reflektoreinrichtung 6 und der zweiten Reflektoreinrichtung 9 verbunden ist.
  • Wie aus Figur 1 zu ersehen ist, ist die erste Lichtquelleneinrichtung 5 durch drei in horizontaler Richtung versetzt angeordnete Leuchtdiodenchips 16 gebildet, denen jeweils eine Reflektorfläche 17 der ersten Reflektoreinrichtung 6 zugeordnet sind. Die zweite Lichtquelleneinrichtung 8 weist ebenfalls drei LED-Chips 16 auf, denen jeweils eine Reflektorfläche 18 der zweiten Reflektoreinrichtung 9 zugeordnet sind. Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, sind die LED-Chips 16 (Leuchtelemente) geneigt bzw. schräg nach hinten zu den entsprechenden Reflektorflächen 17, 18 der ersten Reflektoreinrichtung 6 bzw. der zweiten Reflektoreinrichtung 9 orientiert angeordnet. Eine Mittelachse M1 der ersten Lichtquelleneinrichtung 5 schließt mit der optischen Achse 12 der Linse 11 beispielsweise einen spitzen Winkel β1 ein, während eine Mittelachse M2 der zweiten Lichtquelleneinrichtung 8 einen spitzen Winkel β2 mit der optischen Achse 12 der Linse 11 einschließt. Die Hauptabstrahlrichtung der Leuchtelemente 16 der ersten Lichtquelleneinrichtung 5 und der zweiten Lichtquelleneinrichtung 8 richtet sich somit in die Nähe eines Zentrums der berechneten Reflektorflächen 17, 18 der ersten Reflektoreinrichtung 6 bzw. der zweiten Reflektoreinrichtung 9. Vorteilhaft kann hierdurch ein von der ersten Lichtquelleneinrichtung 5 bzw. zweiten Lichtquelleneinrichtung 8 erzeugter höherer Lichtstromanteil erfasst werden. Darüber hinaus wird das Intensitätsmaximum der ersten Lichtquelleneinrichtung 5 bzw. zweiten Lichtquelleneinrichtung 8 in einen besser kontrollierten Bereich der Reflektorflächen 17, 18 gelenkt.
  • Die Reflektorflächen 17, 18 der ersten Reflektoreinrichtung 6 bzw. der zweiten Reflektoreinrichtung 9 verjüngen sich in Hauptabstrahlrichtung 4, bis sie in die erste Blende 7 bzw. zweite Blende 10 übergehen. Der Abstand der gegenüberliegenden Reflektorflächen 17, 18 der ersten Reflektoreinrichtung 6 bzw. Reflektoreinrichtung 9 verringert sich somit in Hauptabstrahlrichtung 4, bis er in Höhe der Blende 7, 10 sein Minimum erreicht hat. Die erste Blende 7 bzw. zweite Blende 10 bildet somit eine Verlängerung der Reflektorflächen 17, 18 und ist vorzugsweise lichtreflektierend, das heißt spiegelnd ausgebildet. Alternativ können die erste Blende 7 und die zweite Blende 10 auch lichtabsorbierend ausgebildet sein. Als erste Blende 7 wird vorzugsweise die obere Flächenkontur der Blende und als zweite Blende 10 vorzugsweise die untere Flächenkontur der Blende angesehen.
  • Die Blendenspitze 14, die einen in Hauptabstrahlrichtung 4 vorderen Bereich der Blende bildet, ist geneigt zu der Horizontalebene H angeordnet. Die vorzugsweise eben ausgebildete Blendenspitze 14 schließt mit der Horizontalebene H einen spitzen Winkel α ein, der beispielsweise in einem Bereich zwischen 5 und 20°, vorzugsweise 10° liegen kann. Die Blendenspitze 14 ist bezüglich der Horizontalebene H in Richtung einer Seite, in der sich die erste Projektionslichteinheit 2 befindet, erhaben ausgebildet, wobei zumindest eine vorzugsweise gerade Knicklinie 19 gebildet ist, die sich in horizontaler Richtung erstreckt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vorzugsweise zu beiden Seiten einer Vertikalebene angeordnete äußere Zwickel 20 der Blendenspitze 14 abgeknickt ausgebildet, während ein zentraler Bereich, in dem sich ein 15°-Anstieg der ersten Blende 17 befindet, keine abgeknickte Blendenspitze aufweist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die vordere Kante 13 in horizontaler Richtung bogenförmig verlaufend angeordnet, wobei die Endbereiche der vorderen Kante 13 jeweils die Zwickel 20 begrenzen.
  • In den Figuren 3a und 3b wird verdeutlicht, dass die Blendenspitze 14 derart geneigt nach oben angeordnet ist, dass das von der zweiten Lichtquelleneinrichtung 8 erzeugte Lichtbündel L2 lediglich durch einmalige Reflexion an den Reflektorflächen 18 der zweiten Reflektoreinrichtung 6 in Richtung der Linse 11 reflektiert wird, ohne dass ein Teil des Lichtbündels L2 auf die Blendenspitze 14 trifft. Würde der Projektionsscheinwerfer 1 eine horizontale Blendenspitze 21 aufweisen, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, würde ein Teil des Lichtbündels L2 auf die horizontale Blendenspitze 21 auftreffen und von dieser in einen unteren Bereich der Linse 11 reflektiert werden, so dass eine Streulichtstrahlung mit einem Winkel von ϕ erzeugt würde.
  • Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen in den Figuren 3a und 3b sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In den Figuren 4a und 4b sind die zu den Figuren 3a bzw. 3b korrespondierenden Lichtverteilungen dargestellt, wie sie sich auf einem 10 m entfernten Meßschirm ergeben. Es ist ersichtlich, dass zur Anwendung der horizontalen Blendenspitze 21 gemäß Figur 3a die vordere Kante 13 der Blendenspitze 21 nahe entlang der gedachten Brennebene der Linse 11 verläuft. Somit wird die vordere Kante 13 der Blendenspitze 21 scharf abgebildet. Dies bedingt einen relativ dunklen Streifen in der Fernlichtverteilung, was in dem Bereich B1 der Figur 4a durch Verzerrungen der Isolinien abzulesen. Durch die erfindungsgemäße geneigte Blendenspitze 14 ist die vordere Kante 13 in einem Abstand zu der Brennebene angeordnet. Hierdurch wird die Abbildungsschärfe im Zentrum relativ wenig beeinflusst, während allerdings dieselbe hin zu größeren Winkeln stärker abnimmt. Der Übergang zwischen den beiden Lichtverteilungen, nämlich der Abblendlichtverteilung und der Fernlichtverteilung kann somit homogener gestaltet werden, wie es aus dem Bereich B2 in Figur 4b ersichtlich ist.
  • Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, weist die erste Blende 7 eine Fläche bzw. Kontur auf, so dass eine vorgegebene Abblendlichtverteilung mit einem 15°-Anstieg erzeugt wird. Hierzu weist die erste Blende 7 entsprechende Knicklinien 22 auf. Die Reflektorflächen 17, 18 können ellipsoid und/oder paraboloid ausgebildet sein, wobei deren Achslage in Richtung der optischen Achse 12 der Linse 11 verdreht angeordnet ist. Ein erster Brennpunkt der Ellipsoiden liegt im Bereich der Leuchtelemente 16, ein anderer Brennpunkt derselben liegt in der Nähe des Brennpunktes der Linse 11. Alternativ können die Reflektorflächen 17, 18 hyperbelförmig oder als Freiformflächen ausgebildet sein.
  • Die LED-Chips 16 können eine oder mehrere LEDs aufweisen. Die LED-Chips können dimmbar und/oder einzeln ansteuerbar ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Dimmung durch Relation der Spannung und/oder des Stromes und/oder durch Pluszeitenmodulierung erfolgen.
  • Die LED-Chips 16 sind vorzugsweise in einem wärmeableitenden und/oder wärmeübertragenden LED-Träger angeordnet. Vorzugsweise ist der Projektionsscheinwerfer 1 drehbar gelagert.
  • Im Unterschied zu der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung, bei der die Blendenspitze 14 zusammen mit dem Blendenansatzteil 15 an Reflektorflächen 17, 18 der ersten Reflektoreinrichtung 6 bzw. der zweiten Reflektoreinrichtung 9 angeformt sind, ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 5a bis 5e ein Projektionsscheinwerfer vorgesehen, bei dem eine Blendenspitze 24 an dem Blendenansatzteil 15 der ersten Reflektoreinrichtung 6 und der zweiten Reflektoreinrichtung 9 durch Fügen verbunden ist.
  • Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Die Blendenspitze 24 ist plattenförmig ausgebildet und besteht aus einem Metallmaterial, vorzugsweise aus einem Blechmaterial (Stahlblech). Die Blendenspitze 24 weist die gleiche Kontur auf wie die Blendenspitze 14 nach der ersten Ausführungsform der Erfindung. Um eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung mit dem Blendenansatzteil 15 zu ermöglichen, weist die Blendenspitze 24 zu beiden Seiten einer Quermittelebene ein Loch 25 auf, das mit einem von dem Blendenansatzteil 15 abragenden Befestigungszapfen 26 zusammenwirkt.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ragen die Befestigungszapfen 26 von einer Unterseite 27 des einstückig mit den Reflektorflächen 17, 18 der ersten Reflektoreinrichtung 6 und der zweiten Reflektoreinrichtung 9 verbundenen Blendenansatzteil 15 ab, so dass er in die korrespondierenden Löcher 25 der Blendenspitze 24 einsetzbar ist. Der Befestigungszapfen 26 kann hohlförmig oder aus einem vollen Material bestehen. Er wird zusammen mit der Reflektoreinrichtung 6, 9 und dem Blendenansatzteil 15 durch Spritzgießen aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt.
  • Mittels Wärme und/oder Druck wird der Befestigungszapfen 26 in einen an dem jeweiligen Loch 25 haftende Befestigungslage verbracht, so dass eine innige und feste Verbindung zwischen der Blendenspitze 24 und dem Blendenansatzteil 15 gegeben ist. Vorzugsweise wird der Befestigungszapfen 26 durch Ultraschallschweißen in einen plastizifierten Zustand verbracht, in dem sich ein Plastifizierungskopf 28 ausbildet, der einen Rand des Lochs 25 an einer unteren Flachseite 29 der Blendenspitze 24 umgreift bzw. an derselben anliegt. An einer gegenüberliegenden oberen Flachseite 30 der Blendenspitze 24 umgreift ein Fuß 31 des Befestigungszapfens 26 den Rand des Lochs 25, so dass der Rand des Lochs 25 vollständig von dem plastifizierten Befestigungszapfen 26 umgeben bzw. umschlossen ist. Durch die Ausbildung des Plastifzierungskopfes 28 erfolgt insbesondere ein Hintergreifen einer eine relativ dünne Wandstärke aufweisenden Blendenspitze 24 in dem Bereich des Lochs 25. In einem zu dem Loch 25 fernen Bereich schmiegt sich die Unterseite 27 des Blendenansatzteils 15 infolge der zu der Blendenspitze 24 überlappten Anordnung flächig an einen rückwärtigen Befestigungsbereich 32 der Blendenspitze 24 an. Zum Plastifizieren des Befestigungszapfens 26 und gegebenenfalls zusätzlich des an dem Befestigungszapfen 26 angrenzenden vorderen Randbereich des Blendenansatzteils 15 können Sonotroden eingesetzt werden, so dass durch Ultraschallschweißen eine feste und innige Verbindung in dem Befestigungsbereich ermöglicht wird.
  • Die Blendenspitze 24 weist vorzugsweise eine Dicke in einem Bereich von 0,1 mm und 1 mm auf. Vorzugsweise weist die Blendenspitze 24 eine Wanddicke von 0,3 mm auf.
  • Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann die Blendenspitze 24 auch direkt an Reflektorflächen 17, 18 angefügt werden, sofern das Blendenansatzteil 15 nicht vorgesehen ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Projektionsscheinwerfer
    2
    1. Projektionslichteinheit
    3
    2. Projektionslichteinheit
    4
    Hauptabstrahlrichtung
    5
    1. Lichtquelleneinrichtung
    6
    2. Reflektoreinrichtung
    7
    1. Blende
    8
    2. Lichtquelleneinrichtung
    9
    2. Reflektoreinrichtung
    10
    2. Blende
    11
    Linse
    12
    optische Achse
    13
    vordere Kante
    14
    Blendenspitze
    15
    Blendenansatzteil
    16
    LED-Chips
    17
    Reflektorfläche
    18
    Reflektorfläche
    19
    Knicklinie
    20
    Zwickel
    21
    horizontale Blendenspitze
    22
    Knicklinie
    24
    Blendenspitze
    25
    Loch
    26
    Befestigungszapfen
    27
    Unterseite
    28
    Plastifizierungskopf
    29
    untere Flachseite
    30
    obere Flachseite
    31
    Fuß
    32
    Befestigungsbereich
    H
    Horizontalebene
    L1, L2
    Lichtbündel
    M1, M2
    Mittelebene
    α
    spitzer Winkel
    β1, β2
    spitzer Winkel

Claims (15)

  1. Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer ersten Projektionslichteinheit (2) zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung und mit einer zweiten Projektionslichteinheit (3) zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung, mit einer in Hauptabstrahlrichtung (4) vorgelagerten gemeinsamen Linse (11), wobei
    - die erste Projektionslichteinheit (2) eine erste Reflektoreinrichtung (6), eine der ersten Reflektoreinrichtung (6) zugeordnete erste Lichtquelleneinrichtung (5) und eine in der Nähe eines hinteren Brennpunktes der Linse (11) angeordnete erste Blende (7) aufweist,
    - die zweite Projektionslichteinheit (3) eine zweite Reflektoreinrichtung (9), eine der zweiten Reflektoreinrichtung (9) zugeordnete zweite Lichtquelleneinrichtung (8) und eine in der Nähe des hinteren Brennpunktes der Linse (11) angeordnete zweite Blende (10) aufweist,
    - die erste Lichtquelleneinrichtung (5) auf einer ersten Seite und die zweite Lichtquelleneinrichtung (8) auf einer zweiten Seite einer eine optische Achse (12) der Linse (11) schneidenden Zentralebene (H) beabstandet zu derselben angeordnet sind,
    - die erste Reflektoreinrichtung (6) auf der ersten Seite und die zweite Reflektoreinrichtung (9) auf der zweiten Seite der Zentralebene (H) beabstandet zu derselben angeordnet sind,
    - die erste Blende (7) und die zweite Blende (10) in Hauptabstrahlrichtung (4) vor der ersten Reflektoreinrichtung (6) und der zweiten Reflektoreinrichtung (9) angeordnet sind,
    - die erste Blende (7) und die zweite Blende (10) auf einer der Linse (11) zugewandten Seite eine gemeinsame Blendenspitze (14, 24) aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelleneinrichtung (5) und die zweite Lichtquelleneinrichtung (8) jeweils eine Mittelachse (M1, M2) aufweisen, die sich in einem spitzen Winkel (β1, β2) zur optischen Achse (12) der Linse (11) erstrecken, dass die erste Reflektoreinrichtung (6) und die zweite Reflektoreinrichtung (9) sich in Hauptabstrahlrichtung (4) verjüngende Reflektorflächen (17, 18) aufweisen und dass die Blendenspitze (14, 24) unter einem spitzen Winkel (α) von der Zentralebene (H) abragt, wobei eine vordere Kante (13) der Blendenspitze (14, 24) in einem Abstand zu der Zentralebene (H) angeordnet ist.
  2. Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenspitze (14) derart zu der Zentralebene (H) in Richtung der ersten Projektionslichteinheit (2) erhaben angeordnet ist, dass ein von der zweiten Lichtquelleneinrichtung (8) emittiertes Lichtbündel (L2) einmalig an Reflektorflächen (18) der zweiten Reflektoreinrichtung (9) reflektiert wird und dann an einer vorderen Kante (13) der Blendenspitze (14) vorbeigeführt wird, ohne dass das Lichtbündel (L2) auf die Blendenspitze (14) trifft.
  3. Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenspitze (14) eben oder quer zur Zentralebene (H) bogenförmig verläuft, wobei sie über mindestens eine quer zur optischen Achse (12) verlaufende geradlinige Knicklinie (19) und/oder über mindestens eine in der Zentralebene (H) verlaufende gebogene Knicklinie mit einem Blendenansatzteil (15) und/oder mit sich in Hauptabstrahlrichtung (4) verjüngenden Reflektorflächen (17, 18) der ersten Reflektoreinrichtung (6) und der zweiten Reflektoreinrichtung (9) verbunden ist.
  4. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralebene (H) als eine Horizontalebene ausgebildet ist und dass die erste Projektionslichteinheit (2) als eine obere Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung oberhalb der Horizontalebene (H) und dass die zweite Projektionslichteinheit (3) als eine untere Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung unterhalb der Horizontalebene (H) angeordnet ist.
  5. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenspitze (14) oberhalb der Horizontalebene verläuft, wobei die in Hauptabstrahlrichtung (4) vordere Kante (13) der Blendenspitze (14) eine Hell-Dunkel-Grenze der Abblendlichtverteilung erzeugt.
  6. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Kante (13) der Blendenspitze (14) im Bereich des hinteren Brennpunktes der Linse (11) positioniert ist.
  7. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Flächen der ersten Blende (7) und/oder der zweiten Blende (10) lichtreflektierend oder lichtabsorbierend ausgebildet sind.
  8. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelleneinrichtung (5) und die zweite Lichtquelleneinrichtung (8) eine Anzahl von Lichtquellen aufweisen, die in einem spitzen Winkel (β1, β2) entgegen der Hauptabstrahlrichtung (4) zu entsprechenden Reflektorflächen (17, 18) der ersten Reflektoreinrichtung (6) bzw. der zweiten Reflektoreinrichtung (9) ausgerichtet sind.
  9. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Zentralebene (H) projizierten Reflektorflächen (17, 18) der ersten Reflektoreinrichtung (6) und der zweiten Reflektoreinrichtung (9) in Hauptabstrahlrichtung (4) hinter der auf die Zentralebene (H) projizierten Lichtquellen der ersten Lichtquelleneinrichtung (5) bzw. der zweiten Lichtquelleneinrichtung (8) verlaufen.
  10. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelleneinrichtung (5) und/oder die zweite Lichtquelleneinrichtung (8) Leuchtelemente aufweist, die einzeln ansteuerbar und/oder dimmbar ansteuerbar sind.
  11. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenspitze (24) mit der Reflektorfläche (17, 18) der ersten Reflektoreinrichtung (6) und/oder der zweiten Reflektoreinrichtung (9) oder mit dem mit der ersten Reflektoreinrichtung (6) und/oder der zweiten Reflektoreinrichtung (9) fest verbundenen Blendenansatzteil (15) der ersten Blende (7) und/oder der zweiten Blende (10) formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden ist.
  12. Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenspitze (24) ein Loch (25) aufewist, in dem ein Befestigungszapfen (26) des Blendenansatzteils (15) bzw. der Reflektorfläche (17, 18) durch Aufbringen von Wärme und/oder Druck in einem an dem Loch (25) haftenden Befestigungslage bringbar ist.
  13. Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungszapfen (26) durch Ultraschallschweißen in den an dem Loch (25) haftenden Befestigungslage verbringbar ist.
  14. Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungszapfen (26) an einem freien Ende einen Plastifizierungskopf (28) aufweist, der auf einer einem Fuß (31) des Befestigungszapfens (26) abgewandten Flachseite (29) der Blendenspitze (24) anliegt.
  15. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungszapfen (26) hohlförmig ausgebildet ist oder aus einem vollen Material besteht.
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