EP3351849A1

EP3351849A1 - Led module and lighting device for a motor vehicle with a plurality of such led modules

Info

Publication number: EP3351849A1
Application number: EP17204713.6A
Authority: EP
Inventors: Ben Huber; Wolfgang Hossfeld; Ernst-Olaf Rosenhahn; Patrick Ziegler
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2018-07-25
Anticipated expiration: 2037-11-30
Also published as: DE102016125676A1; CN108240603A; US20180180241A1; EP3351849B1; CN108240603B; US10323816B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul (5) einer Beleuchtungseinrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs. Das Lichtmodul (5) umfasst mindestens drei im Strahlengang des ausgesandten Lichts nacheinander angeordnete optische Elemente zum Umlenken der von der Lichtquelle (10) ausgesandten Lichtstrahlen mit dem Ziel, eine vorgegebene Lichtverteilung auf einer Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug zu erzeugen. Das erste optische Element umfasst ein erstes Reflektorelement (11), welches die von der Lichtquelle (10) ausgesandten Lichtstrahlen (14) reflektiert, das zweite optische Element, das dem ersten Reflektorelement (11) im Strahlengang nachgeordnet ist, umfasst ein zweites Reflektorelement (12) und das dritte optische Element, das dem zweiten Reflektorelement (12) im Strahlengang nachgeordnet ist, umfasst ein Linsenelement (13), welches im Zusammenwirken mit dem zweiten Reflektorelement (12) die zuvor an den beiden Reflektorelementen (11, 12) umgelenkten Lichtstrahlen (16) zur Realisierung der vorgegebenen Lichtverteilung auf die Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug projiziert.

The invention relates to a light module (5) of a lighting device (1) of a motor vehicle. The light module (5) comprises at least three optical elements arranged successively in the beam path of the emitted light for deflecting the light beams emitted by the light source (10) with the aim of producing a predetermined light distribution on a roadway in front of the motor vehicle. The first optical element comprises a first reflector element (11), which reflects the light beams (14) emitted by the light source (10), the second optical element, which is arranged downstream of the first reflector element (11) in the beam path, comprises a second reflector element (12 ) and the third optical element, which is arranged downstream of the second reflector element (12) in the beam path, comprises a lens element (13) which, in cooperation with the second reflector element (12), deflects the light beams previously deflected at the two reflector elements (11, 12) ( 16) for realizing the predetermined light distribution projected onto the roadway in front of the motor vehicle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtmodul einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, das Lichtmodul umfassend eine Halbleiterlichtquelle zum Aussenden von Licht und mindestens zwei im Strahlengang des ausgesandten Lichts nacheinander angeordnete optische Elemente zum Umlenken der von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen mit dem Ziel, eine vorgegebene Lichtverteilung auf einer Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug zu erzeugen.The present invention relates to a light module of a lighting device of a motor vehicle, the light module comprising a semiconductor light source for emitting light and at least two in the beam path of the emitted light successively arranged optical elements for deflecting the emitted light from the light source with the aim of a predetermined light distribution on a road to produce in front of the motor vehicle.

Ferner betrifft die Erfindung eine Beleuchtungseinrichtung mit mindestens einem derartigen Lichtmodul. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst ein Gehäuse, das vorzugsweise aus einem Kunststoff gefertigt ist und in Lichtaustrittsrichtung eine Lichtdurchtrittsöffnung aufweist, die durch eine transparente Abdeckscheibe verschlossen ist. Das mindestens eine Lichtmodul ist im Inneren des Gehäuses angeordnet, entweder starr an dem Gehäuse befestigt oder um eine horizontale und/oder vertikale Achse beweglich angeordnet, so dass durch Bewegen des mindestens einen Lichtmoduls relativ zu dem Gehäuse eine variable Leuchtweite bzw. eine Kurvenlichtfunktionalität realisiert werden kann.Furthermore, the invention relates to a lighting device with at least one such light module. The lighting device comprises a housing, which is preferably made of a plastic and has a light passage opening in the light exit direction, which is closed by a transparent cover. The at least one light module is in Interior of the housing, either rigidly mounted to the housing or arranged to be movable about a horizontal and / or vertical axis, so that by moving the at least one light module relative to the housing, a variable beam width or cornering functionality can be realized.

Die Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise als ein Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug ausgebildet. Das Lichtmodul dient somit zur Erzeugung einer Scheinwerferfunktion (z.B. Abblendlicht, Fernlicht, Nebellicht, dynamisches Kurvenlicht, adaptive Lichtverteilung wie Stadtlicht, Landstraßenlicht oder Autobahnlicht) oder eines Teils davon.The illumination device is preferably designed as a headlight for a motor vehicle. The light module thus serves to produce a headlamp function (e.g., low beam, high beam, fog light, dynamic cornering, adaptive light distribution such as city lights, high street or highway lights) or a portion thereof.

Eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art mit einem einzigen Lichtmodul ist bspw. aus der EP 0 126 281 A1 bekannt, wobei ein erstes und ein zweites optisches Element des Lichtmoduls beide als Reflektorelemente ausgebildet sind. Im Strahlengang zwischen dem ersten und dem zweiten Reflektorelement weist das Lichtmodul eine Blendenanordnung auf, welche einen Teil des von dem ersten Reflektorelement reflektierten Lichts abschattet und daran hindert, auf das zweite Reflektorelement zu treffen, so dass das Lichtmodul eine abgeblendete Lichtverteilung mit einer im Wesentlichen horizontalen Helldunkelgrenze erzeugt. Die Lichtverteilung ist bspw. ein Nebellicht oder ein Abblendlicht mit einer geraden oder asymmetrischen Helldunkelgrenze. Eine Lichtquelle des Lichtmoduls ist dabei in einem ersten Brennpunkt des ersten Reflektorelements angeordnet. Ein erster Brennpunkt des zweiten Reflektorelements ist deckungsgleich mit einem zweiten Brennpunkt des ersten Reflektorelements. Eine Kante der Blendenanordnung ist in dem ersten Brennpunkt des zweiten Reflektorelements angeordnet. Die Kante der Blendenanordnung wird zur Bildung der Helldunkelgrenze der abgeblendeten Lichtverteilung genutzt. Das erste Reflektorelement weist in einem vertikalen Schnitt und/oder in einem horizontalen Schnitt eine elliptische Form auf. Das zweite Reflektorelement ist durch konische Segmente geformt, oder Punkte oder Abschnitte des zweiten Reflektorelements können als Freiformreflektor ausgebildet sein, dessen reflektierende Fläche mathematisch beschrieben werden kann. Das bekannte Lichtmodul weist kein Linsenelement auf, so dass die Variabilität des Lichtmoduls bezüglich der erzielbaren Vergrößerungsfaktoren, um welche ein Abbild der Lichtquelle zur Realisierung der Lichtverteilung vergrößert werden kann, auf die durch die Verwendung der beiden Reflektorelemente erzielbaren Vergrößerungsfaktoren beschränkt ist.A lighting device of the type mentioned with a single light module is, for example. From the EP 0 126 281 A1 known, wherein a first and a second optical element of the light module are both formed as reflector elements. In the beam path between the first and the second reflector element, the light module has an aperture arrangement, which shadows a part of the light reflected from the first reflector element and prevents it from hitting the second reflector element, so that the light module has a dimmed light distribution with a substantially horizontal Light-dark border generated. The light distribution is, for example, a fog light or a dipped beam with a straight or asymmetrical light-dark border. A light source of the light module is arranged in a first focal point of the first reflector element. A first focal point of the second reflector element is congruent with a second focal point of the first reflector element. One edge of the diaphragm arrangement is arranged in the first focal point of the second reflector element. The edge of the diaphragm assembly becomes the formation used the light-dark boundary of the dimmed light distribution. The first reflector element has an elliptical shape in a vertical section and / or in a horizontal section. The second reflector element is formed by conical segments, or points or sections of the second reflector element can be formed as a free-form reflector whose reflective surface can be described mathematically. The known light module has no lens element, so that the variability of the light module with respect to the achievable magnification factors by which an image of the light source for realizing the light distribution can be increased to the achievable by the use of the two reflector elements magnification factors is limited.

Aus der EP 1 193 440 A1 ist eine Beleuchtungseinrichtung mit einem einzigen Lichtmodul bekannt, das in einem ersten Ausführungsbeispiel ein Reflektorelement als erstes optisches Element und ein Linsenelement als zweites optisches Element aufweist. Das Linsenelement dient zur 'Korrektur' der Lichtverteilung bspw. in horizontaler Richtung. Das Linsenelement manipuliert die Lichtstrahlen, ohne den Versuch, die Abbildungsfunktionalität beizubehalten. Ein zweites Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem aus der EP 0 126 281 A1 bekannten Lichtmodul. Insbesondere umfasst das bekannte Lichtmodul ein elliptisches erstes Reflektorelement, eine Blendenanordnung und ein parabolisches zweites Reflektorelement. Im Gegensatz zu der EP 0 126 281 A1 ist eine Flächenerstreckung der Blendenanordnung entlang (und nicht senkrecht zu) einer optischen Achse des ersten Reflektorelements ausgerichtet und bildet eine reflektierende Oberfläche, so dass eine abgeblendete Lichtverteilung mit einer Helldunkelgrenze gebildet wird, indem die entsprechenden Lichtstrahlen in Richtung des zweiten Reflektorelements reflektiert werden, statt sie einfach nur abzuschatten.From the EP 1 193 440 A1 a lighting device with a single light module is known, which has a reflector element as a first optical element and a lens element as a second optical element in a first embodiment. The lens element serves to 'correct' the light distribution, for example, in the horizontal direction. The lens element manipulates the beams of light without attempting to maintain the imaging functionality. A second embodiment is similar to that of EP 0 126 281 A1 known light module. In particular, the known light module comprises an elliptical first reflector element, a diaphragm arrangement and a parabolic second reflector element. Unlike the EP 0 126 281 A1 if an areal extent of the diaphragm arrangement is aligned along (and not perpendicular to) an optical axis of the first reflector element and forms a reflective surface, so that a dimmed light distribution with a light-dark boundary is formed, by reflecting the corresponding light rays in the direction of the second reflector element, rather than merely shading them.

Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Lichtmodul der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass es ein abbildendes System mit einer großen Zahl an Freiheitsgraden bildet, durch die eine breite homogene Lichtverteilung auf der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug erzeugt werden kann.Based on the described prior art, the present invention has the object to design a lighting module of the type mentioned in such a way and further that it forms an imaging system with a large number of degrees of freedom, by a wide homogeneous light distribution on the road ahead Motor vehicle can be generated.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von dem Lichtmodul der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Lichtmodul ein drittes im Strahlengang angeordnetes optisches Element aufweist, wobei das erste optische Element ein erstes Reflektorelement umfasst, welches zumindest einen Teil der von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen reflektiert, das zweite optische Element, das dem ersten Reflektorelement im Strahlengang nachgeordnet ist, ein zweites Reflektorelement umfasst und das dritte optische Element, das dem zweiten Reflektorelement im Strahlengang nachgeordnet ist, ein Linsenelement umfasst, welches im Zusammenwirken mit dem zweiten Reflektorelement die zuvor an den beiden Reflektorelementen umgelenkten Lichtstrahlen zur Realisierung der vorgegebenen Lichtverteilung auf die Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug projiziert. Die beiden Reflektorelemente haben sammelnde bzw. Licht bündelnde Eigenschaften. Jedes der Reflektorelemente weist somit mindestens einen Brennpunkt bzw. mindestens eine Brennpunktwolke mit einer Vielzahl dicht beieinander liegender Brennpunkte auf. Der Abstand zwischen einem Brennpunkt eines Reflektorelements und einer Reflexionsfläche des Reflektorelements ist die Brennweite. Diese kann für jedes der Reflektorelemente in einem Vertikalschnitt und in einem Horizontalschnitt unterschiedlich oder gleich sein. Jedes der optischen Elemente des Lichtmoduls ist somit derart an der Bildung der Lichtverteilung beteiligt als dass es reflektierte (bei den Reflektorelementen) bzw. hindurchtretende (bei dem Linsenelement) Lichtstrahlen bündelt.To solve this problem, it is proposed, starting from the light module of the type mentioned above, that the light module has a third optical element arranged in the beam path, the first optical element comprising a first reflector element which reflects at least part of the light beams emitted by the light source second optical element, which is arranged downstream of the first reflector element in the beam path, comprises a second reflector element and the third optical element, which is arranged downstream of the second reflector element in the beam path, comprises a lens element which, in cooperation with the second reflector element, deflected the previously at the two reflector elements Light beams for realizing the predetermined light distribution projected onto the roadway in front of the motor vehicle. The two reflector elements have collecting or light-bundling properties. Each of the reflector elements thus has at least one focal point or at least one focal point cloud with a plurality of closely spaced focal points. The distance between a focal point of a reflector element and a reflection surface of the reflector element is the focal length. This can for each of the reflector elements in one Vertical section and be different or equal in a horizontal section. Each of the optical elements of the light module is thus involved in the formation of the light distribution in such a way that it bundles reflected light (in the case of the reflector elements) or passing through it (in the case of the lens element).

Das erfindungsgemäße Lichtmodul umfasst somit zwei Reflektorelemente und ein Linsenelement, um eine gesetzlich vorgegebene Scheinwerferfunktion realisieren zu können. Das System weist annähernd abbildende Eigenschaften bezüglich einer Position auf der Halbleiterlichtquelle mit einer großen Leuchtdichte auf. Dies stellt eine ausreichend große maximale Beleuchtungsstärke sicher, um eine hohe Reichweite entlang der Fahrbahn zur Verfügung zu stellen. Gleichzeitig wird durch die Vielzahl an optischen Elementen in dem Lichtmodul eine große Zahl an Freiheitsgraden ermöglicht, welche die Bildung eines breiten homogenen Lichtverteilungsmusters auf der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug erlauben. Das Lichtmodul kann relativ kleinbauend ausgebildet werden. Insbesondere kann die Lichtaustrittsfläche aus dem Lichtmodul, die in der Regel der Fläche des Linsenelements entspricht, zumindest in einer Ebene klein ausgebildet werden. Bei einer kleinbauenden Ausgestaltung der Lichtaustrittsfläche in einer vertikalen Ebene kann das Lichtmodul schmal und effizient ausgebildet werden mit vertikalen Abmessungen des Linsenelements von kleiner 30 mm.The light module according to the invention thus comprises two reflector elements and a lens element in order to be able to realize a legally prescribed headlight function. The system has approximately imaging properties with respect to a position on the semiconductor light source having a large luminance. This ensures a sufficiently high maximum illuminance to provide a high range along the roadway. At the same time, the large number of optical elements in the light module enables a large number of degrees of freedom, which allow the formation of a broad, homogeneous light distribution pattern on the road ahead of the motor vehicle. The light module can be made relatively small. In particular, the light exit surface from the light module, which generally corresponds to the surface of the lens element, can be made small at least in one plane. In a small-sized embodiment of the light exit surface in a vertical plane, the light module can be formed narrow and efficient with vertical dimensions of the lens element of less than 30 mm.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Lichtmodul ein Blendenelement umfasst, welches in dem Strahlengang zwischen dem ersten Reflektorelement und dem zweiten Reflektorelement angeordnet ist. Das Blendenelement kann eine Flächenerstreckung aufweisen, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptreflexionsrichtung des ersten Reflektorelements verläuft. Alternativ kann das Blendenelement auch eine Flächenerstreckung aufweisen, die im Wesentlichen parallel zu einer Hauptreflexionsrichtung des ersten Reflektorelements verläuft, wobei zumindest diejenigen Oberflächen des Blendenelements, die von Lichtstrahlen beaufschlagt werden, die von dem Blendenelement abgeschattet werden, spiegelnd ausgebildet sind.According to an advantageous embodiment of the invention, it is proposed that the light module comprises an aperture element, which is arranged in the beam path between the first reflector element and the second reflector element. The diaphragm element may have an areal extent that is substantially perpendicular extends to a main reflection direction of the first reflector element. Alternatively, the diaphragm element can also have an areal extent which runs essentially parallel to a main reflection direction of the first reflector element, wherein at least those surfaces of the diaphragm element which are acted on by light beams which are shaded by the diaphragm element, are mirror-formed.

Im Vergleich zu bekannten Lichtmodulen sind bei dem erfindungsgemäßen Lichtmodul zusätzliche Freiheitsgrade in Form von zusätzlichen Brennweiten und zusätzlicher optischer Vergrößerungsfaktoren eingeführt worden, indem die Reflektoren und - sofern vorhanden - eine Blendenanordnung mit einem zusätzlichen Linsenelement, bspw. einer Projektionslinse, kombiniert wurden. Jedes der Reflektorelemente und auch das Linsenelement stellen dann zwei optische Vergrößerungsfaktoren zur Verfügung: einen in horizontaler Richtung und einen in vertikaler Richtung. Dadurch wird die Aufgabe, ein möglichst homogenes Lichtverteilungsmuster mit einer vorgegebenen horizontalen und vertikalen Ausdehnung (Streuung) auf der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug zu erzeugen, auf die verschiedenen optischen Elemente aufgeteilt. Gleichzeitig bleiben die abbildenden Eigenschaften des Lichtmoduls bezüglich einer Position auf der Halbleiterlichtquelle, die eine hohe Leuchtdichte aufweist, und - sofern vorhanden - bezüglich einer Kante des Blendenelements. Dies führt zu einer besonders effizienten Erzeugung der maximalen Beleuchtungsstärke nahe einer horizontalen Helldunkelgrenze, wobei gleichzeitig die Reichweite entlang der Fahrbahn erhöht wird. Das Zusammenwirken der verschiedenen Brennweiten, die in dem Lichtmodul verwendet werden, erlaubt eine Anpassung und Optimierung der Streuung des Lichts an den verschiedenen optischen Elementen, so dass ein effizienter Lichtdurchtritt mit einer relativ kleinen Lichtaustrittsfläche kombiniert werden kann.In comparison with known light modules, additional degrees of freedom in the form of additional focal lengths and additional optical magnification factors have been introduced in the light module according to the invention by combining the reflectors and, if present, an aperture arrangement with an additional lens element, for example a projection lens. Each of the reflector elements and also the lens element then provide two optical magnification factors: one in the horizontal direction and one in the vertical direction. As a result, the task of generating a homogeneous light distribution pattern with a predetermined horizontal and vertical extent (scattering) on the road ahead of the motor vehicle is divided among the various optical elements. At the same time, the imaging properties of the light module with respect to a position on the semiconductor light source, which has a high luminance, and - if present - remain with respect to an edge of the diaphragm element. This leads to a particularly efficient generation of the maximum illuminance near a horizontal light-dark boundary, at the same time the range along the roadway is increased. The interaction of the different focal lengths used in the light module allows adaptation and optimization of the scattering of light at the various optical elements so that efficient light transmission can be combined with a relatively small light exit surface.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das erste Reflektorelement in einem vertikalen Schnitt und in einem horizontalen Schnitt eine elliptische Form aufweist. Selbstverständlich kann die Form des ersten Reflektorelements auch von einer rein elliptischen Form abweichen und bspw. ausgehend von der elliptischen Form über die gesamte Reflexionsfläche verteilt (z.B. nach Art eines Rasters) punkteweise variiert werden, so dass sich insgesamt ein Freiformreflektor ergibt. Ferner wird vorgeschlagen, dass das erste Reflektorelement in dem vertikalen Schnitt und in dem horizontalen Schnitt jeweils zwei Brennpunkte oder Brennpunktwolken umfassend mehrere nahe beieinander liegende Brennpunkte aufweist. Besonders bevorzugt ist es, wenn sich für das erste Reflektorelement die Brennpunkte bzw. Brennpunktwolken der beiden Schnitte überlagern. In diesem Fall wären also die optischen Vergrößerungsfaktoren des ersten Reflektorelements im vertikalen und im horizontalen Schnitt gleich groß. Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, dass die optischen Vergrößerungsfaktoren des ersten Reflektorelements im vertikalen und im horizontalen Schnitt unterschiedlich sind, wenn sich die Brennpunkte bzw. Brennpunktwolken der beiden Schnitte nicht überlagern.According to another advantageous development of the invention, it is proposed that the first reflector element has an elliptical shape in a vertical section and in a horizontal section. Of course, the shape of the first reflector element may also deviate from a purely elliptical shape and, for example, distributed over the entire reflection surface (eg, in the manner of a grid) may be varied in points, starting from the elliptical shape, so that the overall result is a free-form reflector. It is also proposed that the first reflector element in the vertical section and in the horizontal section each have two focal points or focal point clouds comprising a plurality of closely spaced focal points. It is particularly preferable for the focal points or focal point clouds of the two sections to be superimposed on the first reflector element. In this case, therefore, the optical magnification factors of the first reflector element in the vertical and in the horizontal section would be the same size. Of course, it would also be conceivable that the optical magnification factors of the first reflector element are different in the vertical and in the horizontal section, if the focal points or focal point clouds of the two sections do not overlap.

Vorteilhafterweise ist die Lichtquelle in einem ersten Brennpunkt oder in der Nähe einer ersten Brennpunktwolke des ersten Reflektorelements angeordnet. Bei einem elliptischen oder annähernd elliptischen Reflektorelement werden die von der nahezu punktförmigen Halbleiterlichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen dann in dem zweiten Brennpunkt oder in der Nähe der zweiten Brennpunktwolke des ersten Reflektorelements gebündelt.Advantageously, the light source is arranged in a first focal point or in the vicinity of a first focal point cloud of the first reflector element. In the case of an elliptical or approximately elliptical reflector element, the light rays emitted by the almost punctiform semiconductor light source are then turned into the second focus or in the vicinity of the second focus cloud of the first reflector element bundled.

Vorzugsweise weist das zweite Reflektorelement in einem vertikalen Schnitt und in einem horizontalen Schnitt jeweils einen Brennpunkt oder eine Brennpunktwolke auf. Brennpunkte bzw. Brennpunktwolken der beiden Schnitte können sich überlagern oder aber auch unterschiedlich im Raum angeordnet sein. Das zweite Reflektorelement kann zumindest in einem Schnitt, vorzugsweise in einem Vertikalschnitt, eine parabolische Form aufweisen. Das zweite Reflektorelement kann, vorzugsweise in horizontaler Richtung, eine Längserstreckung im Wesentlichen quer zu einer optischen Achse des ersten Reflektorelements aufweisen. Die Längserstreckung kann dabei gerade oder aber um den zweiten Brennpunkt bzw. die zweite Brennpunktwolke des ersten Reflektorelements gebogen oder gewölbt sein. Denkbar wäre aber auch, dass das zweite Reflektorelement eine Freiform aufweist. Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein Brennpunkt oder eine Brennpunktwolke umfassend mehrere nahe beieinander liegende Brennpunkte des zweiten Reflektorelements in einem zweiten Brennpunkt oder in der Nähe einer zweiten Brennpunktwolke des ersten Reflektorelements angeordnet ist oder dass eine Brennpunktlinie umfassend mehrere nebeneinander angeordnete Brennpunkte des zweiten Reflektorelements durch einen zweiten Brennpunkt oder eine zweite Brennpunktwolke des ersten Reflektorelements verläuft.Preferably, the second reflector element in a vertical section and in a horizontal section each have a focal point or a focus cloud. Focal points or focal point clouds of the two sections can overlap or else be arranged differently in space. The second reflector element may have a parabolic shape at least in one section, preferably in a vertical section. The second reflector element can, preferably in the horizontal direction, have a longitudinal extent substantially transverse to an optical axis of the first reflector element. The longitudinal extent can be bent or arched straight or around the second focal point or the second focal point cloud of the first reflector element. It would also be conceivable that the second reflector element has a free form. According to another advantageous embodiment of the invention it is proposed that a focal point or a focus cloud comprising a plurality of closely spaced focal points of the second reflector element in a second focal point or in the vicinity of a second focus cloud of the first reflector element is arranged or that a focal line comprising a plurality of juxtaposed foci of the second reflector element extends through a second focal point or a second focal point cloud of the first reflector element.

Vorzugsweise bilden das zweite Reflektorelement und das Linsenelement gemeinsam eine Projektionseinheit und sind derart abhängig voneinander geformt und relativ zueinander angeordnet, dass sie im Zusammenwirken eine Kante des Blendenelements als eine Helldunkelgrenze der abgeblendeten Lichtverteilung auf die Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug projizieren. Die Kante des Blendenelements, die von der Projektionseinheit des Lichtmoduls als Helldunkelgrenze der Lichtverteilung auf die Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug projiziert wird, verläuft vorteilhaftweise durch einen zweiten Brennpunkt oder in der Nähe einer zweiten Brennpunktwolke des ersten Reflektorelements. Die Ausgestaltung des zweiten Reflektorelements und des Linsenelements sind derart aufeinander abgestimmt, dass bspw. das Linsenelement abhängig davon, ob das zweite Reflektorelement einen zweiten Brennpunkt, eine zweite Brennpunktwolke oder eine zweite Brennpunktlinie aufweist, dementsprechend einen ersten Brennpunkt, eine erste Brennpunktwolke oder eine erste Brennpunktlinie aufweist. Ein bspw. in horizontaler Richtung langgestrecktes zweites Reflektorelement weist eine Brennpunktlinie mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten zweiten Brennpunkten der verschiedenen Vertikalschnitte des Reflektorelements auf. In einem Vertikalschnitt kann das zweite Reflektorelement eine parabolische Form oder eine davon abweichende Freiform aufweisen. Dementsprechend wäre auch das Linsenelement in horizontaler Richtung langgestreckt und wiese eine Brennpunktlinie mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten ersten Brennpunkten der verschiedenen Vertikalschnitte des Linsenelements auf. Ein zweiter Brennpunkt des Linsenelements wäre vorzugsweise in einer großen Entfernung zu dem Linsenelement, vorzugsweise im 'Unendlichen' angeordnet, um das Licht möglichst weit vor das Kraftfahrzeug zu projizieren und eine große Reichweite der Lichtverteilung zu erzielen.Preferably, the second reflector element and the lens element together form a projection unit and are formed depending on each other and arranged relative to each other, that they cooperate in an edge of the diaphragm element as a light-dark border of dimmed Project light distribution onto the road ahead of the motor vehicle. The edge of the diaphragm element, which is projected by the projection unit of the light module as a light-dark boundary of the light distribution on the roadway in front of the motor vehicle, advantageously passes through a second focus or in the vicinity of a second focus cloud of the first reflector element. The design of the second reflector element and of the lens element are coordinated such that, for example, the lens element depending on whether the second reflector element has a second focus, a second focus cloud or a second focal line, accordingly a first focus, a first focus cloud or a first focal line having. An example, in the horizontal direction elongated second reflector element has a focal line with a plurality of juxtaposed second focal points of the various vertical sections of the reflector element. In a vertical section, the second reflector element may have a parabolic shape or a free shape deviating therefrom. Accordingly, the lens element in the horizontal direction would be elongated and meadow a focal line with a plurality of juxtaposed first focal points of the various vertical sections of the lens element. A second focal point of the lens element would preferably be arranged at a great distance from the lens element, preferably in the 'infinite', in order to project the light as far as possible in front of the motor vehicle and to achieve a long range of light distribution.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Beleuchtungseinrichtung, die mehrere in einem in das Kraftfahrzeug eingebauten Zustand nebeneinander angeordnete erfindungsgemäße Lichtmodule aufweist, wobei sich die Lichtverteilungen der einzelnen Lichtmodule zu der vorgegebenen Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung überlagern. Dabei ist es denkbar, dass alle Lichtmodule identische Lichtverteilungen erzeugen, die sich dann zu der resultierenden Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung überlagern. Alternativ wäre es aber auch denkbar, dass zumindest zwei der Lichtmodule der Beleuchtungseinrichtung unterschiedliche Lichtverteilungen erzeugen, so dass sich die verschiedenen Lichtverteilungen der Lichtmodule zu der resultierenden Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung überlagern bzw. ergänzen.The present invention also relates to a lighting device which has a plurality of light modules arranged side by side in a state installed in the motor vehicle, the light modules being arranged side by side Overlay light distributions of the individual light modules to the predetermined light distribution of the illumination device. It is conceivable that all light modules generate identical light distributions, which then overlap to the resulting light distribution of the illumination device. Alternatively, it would also be conceivable that at least two of the light modules of the illumination device generate different light distributions, so that the different light distributions of the light modules are superimposed or supplemented to the resulting light distribution of the illumination device.

Um eine besonders einfache Fertigung und Montage der Beleuchtungseinrichtung bzw. der darin angeordneten Lichtmodule zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die ersten Reflektorelemente, die zweiten Reflektorelemente und/oder die Linsenelemente der Lichtmodule der Beleuchtungseinrichtung jeweils als eine gemeinsame integrale erste Reflektorelementeinheit, zweite Reflektorelementeinheit und/oder Linsenelementeinheit ausgebildet sind.In order to achieve a particularly simple manufacture and assembly of the illumination device or the light modules arranged therein, it is proposed that the first reflector elements, the second reflector elements and / or the lens elements of the light modules of the illumination device each as a common integral first reflector element unit, second reflector element unit and / or lens element unit are formed.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 2: das Lichtmodul aus Figur 1 in einem Längsschnitt;
Fig. 3: verschiedene Vergrößerungsfaktoren der verschiedenen optischen Elemente eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls;
Fig. 4: eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 5: das Lichtmodul aus Figur 4 in einem Längsschnitt;
Fig. 6: mehrere nebeneinander angeordnete Lichtmodule aus Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 7: mehrere nebeneinander angeordnete Lichtmodule aus Figur 4 in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 8: eine weitere Ausführungsform mit mehreren nebeneinander angeordneten Lichtmodulen in einer perspektivischen Ansicht; und
Fig. 9: eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht.

Further features and advantages of the present invention will be explained in more detail in the following description with reference to the figures. Show it:

Fig. 1: a first preferred embodiment of a light module according to the invention in a perspective view;
Fig. 2: the light module off FIG. 1 in a longitudinal section;
Fig. 3: different magnification factors of the different optical elements of a light module according to the invention;
Fig. 4: a second preferred embodiment of a light module according to the invention in a perspective view;
Fig. 5: the light module off FIG. 4 in a longitudinal section;
Fig. 6: several juxtaposed light modules off FIG. 1 in a perspective view;
Fig. 7: several juxtaposed light modules off FIG. 4 in a perspective view;
Fig. 8: a further embodiment with a plurality of juxtaposed light modules in a perspective view; and
Fig. 9: a lighting device according to the invention in a perspective view.

Die Figuren zeigen verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung ist aber nicht auf die hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen auch anderweitig miteinander kombiniert werden als in den Figuren gezeigt und hier beschrieben, um zu einer anderen Ausführungsform der Erfindung zu gelangen. Gleiche Bauteile sind in den verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.The figures show various embodiments of the present invention. However, the invention is not limited to the embodiments shown and described here. In particular, individual features of the various embodiments can also be combined with one another as shown in the figures and described here in order to arrive at another embodiment of the invention. Identical components are designated in the various figures with the same reference numerals.

In Figur 9 ist eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die Beleuchtungseinrichtung 1 ist als ein Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs ausgebildet. Sie umfasst ein Gehäuse 2, das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt ist und eine Lichtdurchtrittsöffnung 3 aufweist, die durch eine transparente Abdeckscheibe 4, die vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff gefertigt ist, verschlossen ist. Die Beleuchtungseinrichtung 1 wird in einer dafür vorgesehenen Einbauposition in einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs eingebaut und befestigt.In FIG. 9 a lighting device according to the invention of a motor vehicle is designated in its entirety by the reference numeral 1. The Lighting device 1 is designed as a headlight of a motor vehicle. It comprises a housing 2, which is preferably made of plastic and has a light passage opening 3, which is closed by a transparent cover 4, which is preferably also made of plastic. The lighting device 1 is installed and fixed in a designated installation position in a body of a motor vehicle.

Im Inneren des Gehäuses 2 ist ein Lichtmodul 5 angeordnet. Das Lichtmodul 5 kann fest oder aber um eine horizontale Achse und/oder eine vertikale Achse verschwenkbar in dem Gehäuse 2 angeordnet sein. Das Lichtmodul 5 sendet Licht in einer Hauptaustrittsrichtung 6 aus, die vorzugsweise parallel zu einer Fahrtrichtung 7 des Kraftfahrzeugs verläuft. Selbstverständlich kann die Hauptaustrittsrichtung 6 des Lichtmoduls 5 zumindest zeitweise auch leicht geneigt bezüglich der Fahrtrichtung 7 verlaufen, bspw. bei einer Variation der Leuchtweite (nach oben oder unten) oder bei einer Realisierung einer Kurvenlichtfunktionalität (nach rechts oder links). Das Lichtmodul 5 dient zur Erzeugung einer Scheinwerferfunktion (z.B. Abblendlicht, Fernlicht, Nebellicht, dynamisches Kurvenlicht, adaptive Lichtverteilung wie Stadtlicht, Landstraßenlicht oder Autobahnlicht, etc.). In dem Gehäuse 2 können auch noch andere Lichtmodule oder Leuchtenmodule angeordnet sein (hier nicht gezeigt). Ein Leuchtenmodul dient zur Erzeugung einer Leuchtenfunktion (z.B. Tagfahrlicht, Positions- oder Standlicht, Blinklicht, Rückfahrlicht, Nebelschlusslicht, etc.). Bei dem Lichtmodul 5 handelt es sich um eines oder mehrere erfindungsgemäße Lichtmodule, die nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 8 ausführlich erläutert werden.Inside the housing 2, a light module 5 is arranged. The light module 5 may be arranged fixedly or else pivotable about a horizontal axis and / or a vertical axis in the housing 2. The light module 5 emits light in a main exit direction 6, which preferably runs parallel to a direction of travel 7 of the motor vehicle. Of course, the main exit direction 6 of the light module 5 at least temporarily also slightly inclined with respect to the direction of travel 7 run, for example. With a variation of the headlight range (up or down) or in a realization of cornering functionality (to the right or left). The light module 5 is used to generate a headlight function (eg dipped beam, high beam, fog light, dynamic cornering light, adaptive light distribution such as city lights, country road or motorway lights, etc.). In the housing 2 also other light modules or modules can be arranged (not shown here). A luminaire module is used to generate a luminaire function (eg daytime running lights, position or parking lights, flashing lights, reversing lights, rear fog lights, etc.). The light module 5 is one or more light modules according to the invention, which are described below with reference to FIGS FIGS. 1 to 8 be explained in detail.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Lichtmodul 5 gezeigt. Das Lichtmodul 5 umfasst eine Halbleiterlichtquelle 10 zum Aussenden von Licht. Die Lichtquelle 10 umfasst bspw. eine oder mehrere Leuchtdioden (LED). Jede Leuchtdiode kann eines oder mehrere Halbleiterchips mit jeweils einer Licht emittierenden Fläche aufweisen. Ferner umfasst das Lichtmodul 5 mindestens zwei im Strahlengang des ausgesandten Lichts nacheinander angeordnete optische Elemente 11, 12 zum Umlenken der von der Lichtquelle 10 ausgesandten Lichtstrahlen mit dem Ziel, eine vorgegebene Lichtverteilung auf einer Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug zu erzeugen. Des Weiteren umfasst das Lichtmodul 5 ein drittes im Strahlengang angeordnetes optisches Element 13. Das erste optische Element 11 umfasst ein erstes Reflektorelement, welches zumindest einen Teil der von der Lichtquelle 10 ausgesandten Lichtstrahlen 14 in Richtung des zweiten optischen Elements 12 durch Reflexion umlenkt (Lichtstrahlen 15). Das zweite optische Element 12, das dem ersten Reflektorelement 11 im Strahlengang nachgeordnet ist, umfasst ein zweites Reflektorelement, welches zumindest einen Teil der von dem ersten Reflektorelement 11 reflektierten Lichtstrahlen 15 in Richtung des dritten optischen Elements 13 durch Reflexion umlenkt (Lichtstrahlen 16). Das dritte optische Element 13, das dem zweiten Reflektorelement 12 im Strahlengang nachgeordnet ist, umfasst ein Linsenelement, welches die zuvor an den beiden Reflektorelementen 11, 12 umgelenkten Lichtstrahlen 16 zur Realisierung der vorgegebenen Lichtverteilung in der Hauptaustrittsrichtung 6 auf eine Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug projiziert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist bei dem zweiten Reflektorelement 12 die vertikale Vergrößerung größer als die horizontale Vergrößerung, und bei dem Linsenelement 13 die horizontale Vergrößerung größer als die vertikale Vergrößerung.In the Figures 1 and 2 an example of a light module 5 according to the invention is shown. The light module 5 comprises a semiconductor light source 10 for emitting light. The light source 10 includes, for example, one or more light emitting diodes (LED). Each light-emitting diode may have one or more semiconductor chips each having a light-emitting surface. Furthermore, the light module 5 comprises at least two optical elements 11, 12 arranged successively in the beam path of the emitted light for deflecting the light beams emitted by the light source 10 with the aim of producing a predetermined light distribution on a roadway in front of the motor vehicle. Furthermore, the light module 5 comprises a third optical element 13 arranged in the beam path. The first optical element 11 comprises a first reflector element which deflects at least a portion of the light beams 14 emitted by the light source 10 in the direction of the second optical element 12 (light beams 15) ). The second optical element 12, which is arranged downstream of the first reflector element 11 in the beam path, comprises a second reflector element which deflects at least a portion of the light beams 15 reflected by the first reflector element 11 in the direction of the third optical element 13 (light beams 16). The third optical element 13, which is arranged downstream of the second reflector element 12 in the beam path, comprises a lens element which projects the light beams 16 previously deflected on the two reflector elements 11, 12 to realize the predetermined light distribution in the main exit direction 6 on a roadway in front of the motor vehicle. In a preferred embodiment, in the second reflector element 12, the vertical magnification is greater than the horizontal magnification, and in the lens element 13, the horizontal magnification is greater than the vertical magnification.

Zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtverteilung (z.B. Abblendlicht oder Nebellicht) oder eines Teils davon umfasst das Lichtmodul 5 ein Blendenelement 17, welches in dem Strahlengang zwischen dem ersten Reflektorelement 11 und dem zweiten Reflektorelement 12 angeordnet ist. In dem Beispiel der Figuren 1 und 2 weist das Blendenelement 17 eine Flächenerstreckung auf, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Hauptreflexionsrichtung bzw. zu einer optischen Achse des ersten Reflektorelements 11 verläuft. Eine Kante 18 des Blendenelements 17, in dem hier gezeigten Fall eine Oberkante 18 des Blendenelements 17, wird durch eine abbildende Einheit (sog. Projektionseinheit) des Lichtmoduls 5 als Helldunkelgrenze der abgeblendeten Lichtverteilung auf die Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug projiziert. Die Projektionseinheit wird in dem erfindungsgemäßen Lichtmodul 5 durch das zweite Reflektorelement 12 im Zusammenwirken mit dem Linsenelement 13 gebildet.To generate a dimmed light distribution (eg dipped beam or fog light) or a part thereof, the light module 5 comprises a diaphragm element 17, which is arranged in the beam path between the first reflector element 11 and the second reflector element 12. In the example of Figures 1 and 2 For example, the diaphragm element 17 has an areal extent that runs essentially perpendicular to a main reflection direction or to an optical axis of the first reflector element 11. An edge 18 of the diaphragm element 17, in the case shown here an upper edge 18 of the diaphragm element 17, is projected by an imaging unit (so-called projection unit) of the light module 5 as a light-dark boundary of the dimmed light distribution onto the roadway in front of the motor vehicle. The projection unit is formed in the light module 5 according to the invention by the second reflector element 12 in cooperation with the lens element 13.

Das erste Reflektorelement 11 weist vorzugsweise in einem vertikalen Schnitt und in einem horizontalen Schnitt eine elliptische Form auf. Denkbar wäre jedoch auch, dass die Reflexionsfläche des ersten Reflektorelements 11 eine von der elliptischen Form abweichende Form aufweist, bspw. eine Freiform. Das erste Reflektorelement 11 weist in dem vertikalen Schnitt und in dem horizontalen Schnitt jeweils zwei Brennpunkte oder Brennpunktwolken umfassend mehrere nahe beieinander liegende Brennpunkte auf. Vorzugsweise überlagern sich die Brennpunkte bzw. Brennpunktwolken der beiden Schnitte. In diesem Fall ergibt sich im vertikalen Schnitt und im horizontalen Schnitt ein gleich großer Vergrößerungsfaktor. Selbstverständlich wäre es auch denkbar, dass sich die beiden Brennpunkte im vertikalen Schnitt einerseits und im horizontalen Schnitt andererseits nicht überlagern, so dass sich in den beiden Schnitten unterschiedliche Vergrößerungsfaktoren ergeben. Die Lichtquelle 10 ist vorzugsweise in dem ersten Brennpunkt oder in der Nähe der ersten Brennpunktwolke des ersten Reflektorelements 11 angeordnet. Die Oberkante 18 des Blendenelements ist vorzugsweise in dem zweiten Brennpunkt oder in der Nähe der zweiten Brennpunktwolke des ersten Reflektorelements 11 angeordnet.The first reflector element 11 preferably has an elliptical shape in a vertical section and in a horizontal section. However, it would also be conceivable that the reflection surface of the first reflector element 11 has a shape deviating from the elliptical shape, for example a free-form. The first reflector element 11 has in the vertical section and in the horizontal section each two focal points or focal point clouds comprising a plurality of closely spaced focal points. Preferably, the focal points or focal point clouds of the two sections overlap. In this case, an equally large magnification factor results in the vertical section and in the horizontal section. Of course, it would also be conceivable that the two focal points in the vertical section on the one hand and in the horizontal section on the other do not overlap, so that there are different magnification factors in the two sections. The light source 10 is preferably arranged in the first focal point or in the vicinity of the first focal point cloud of the first reflector element 11. The upper edge 18 of the diaphragm element is preferably arranged in the second focal point or in the vicinity of the second focal point cloud of the first reflector element 11.

Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Lichtmodul 5 bildet einen Punkt oder einen Bereich, der auf einer Lichtaustrittsfläche der Lichtquelle 10 liegt, auf einen Punkte oder einen Bereich weit vor dem Kraftfahrzeug ab, so dass gleichzeitig das zweite Reflektorelement 12 und das Linsenelement 13 eine scharfe Abbildung eines Punkts auf der Kante 18 des Blendenelements 17 sicherstellen. Auf diese Weise kann ein ausreichend konzentriertes Maximum nahe der horizontalen Helldunkelgrenze der Lichtverteilung erzielt werden.That in the Figures 1 and 2 shown light module 5 forms a point or an area which is located on a light exit surface of the light source 10, to a point or area far ahead of the motor vehicle, so that at the same time the second reflector element 12 and the lens element 13 is a sharp image of a point on the edge 18 of the diaphragm element 17 ensure. In this way, a sufficiently concentrated maximum near the horizontal light-dark limit of the light distribution can be achieved.

Mit Hilfe der optischen Brennweiten, die in dem ersten Reflektorelement 11, dem zweiten Reflektorelement 12 und dem Linsenelement 13 zur Verfügung stehen, kann der Strahlengang durch das Lichtmodul 5 sowie der ausgeleuchtete Bereich auf der Reflexionsfläche des zweiten Reflektorelements 12 durch die Lichtstrahlen 15 und der ausgeleuchtete Bereich auf der Lichteintrittsfläche des Linsenelements 13 durch die Lichtstrahlen 16 beeinflusst und angepasst werden. Dies erlaubt es beispielsweise, einen besonders effizienten Lichtdurchsatz durch das Lichtmodul 5 mit einer relativ schlanken oder schmalen Lichtaustrittsfläche des Linsenelements 13 bzw. des gesamten Lichtmoduls 5 zu kombinieren. Unterschiedliche Brennweiten in vertikalen und horizontalen Schnitten erlauben eine noch genauere Anpassung an die gewünschten Abmessungen der mit Licht beaufschlagen Oberflächen der optischen Elemente 11, 12, 13. Die ausgewählten Brennweiten der verschiedenen optischen Elemente 11, 12, 13 bestimmen ihrerseits die Vergrößerungsfaktoren M11h (Vergrößerungsfaktor des ersten Reflektorelements 11 in horizontaler Richtung), M11v (Vergrößerungsfaktor des ersten Reflektorelements 11 in vertikaler Richtung), M12h (Vergrößerungsfaktor des zweiten Reflektorelements 12 in horizontaler Richtung), M12v (Vergrößerungsfaktor des zweiten Reflektorelements 12 in vertikaler Richtung), M13h (Vergrößerungsfaktor des Linsenelements 13 in horizontaler Richtung), M13v (Vergrößerungsfaktor des Linsenelements 13 in vertikaler Richtung), die genutzt werden können, um die resultierende Lichtverteilung des Lichtmoduls 5 hinsichtlich ihrer horizontalen und vertikalen Erstreckung zu formen. Dies ist bspw. in Figur 3 gezeigt, allerdings ohne die Wirkung des Blendenelements 17. Nach dem ersten Reflektorelement 11 wird ein vergrößertes Abbild 19 der Lichtquelle 10 erzeugt, hier beispielhaft durch M11h=5, M11v=5 vorgegeben. Das zweite Reflektorelement 12 führt zu einem weiter vergrößerten Abbild 20, hier beispielhaft durch M12h=5, M12v=5 vorgegeben. Die abschließende Abbildung 21 in einen Bereich weit vor dem Kraftfahrzeug wird mit dem Linsenelement 13 erreicht, hier beispielhaft durch M13h=20, M13v=40 vorgegeben. In der Figur 3 ist das Abbild 21 nach dem Linsenelement 13 zum Zwecke einer besseren Darstellung mit einem Faktor 1/10 skaliert worden.With the aid of the optical focal lengths, which are available in the first reflector element 11, the second reflector element 12 and the lens element 13, the beam path through the light module 5 and the illuminated area on the reflection surface of the second reflector element 12 through the light beams 15 and the illuminated Area on the light entry surface of the lens element 13 by the light beams 16 are influenced and adapted. This makes it possible, for example, to combine a particularly efficient light throughput through the light module 5 with a relatively narrow or narrow light exit surface of the lens element 13 or of the entire light module 5. Different focal lengths in vertical and horizontal sections allow even more precise adaptation to the desired The selected focal lengths of the various optical elements 11, 12, 13 in turn determine the magnification factors M11h (magnification factor of the first reflector element 11 in the horizontal direction), M11v (magnification factor of the first reflector element 11) in the vertical direction), M12h (magnification factor of the second reflector element 12 in the horizontal direction), M12v (magnification factor of the second reflector element 12 in the vertical direction), M13h (magnification factor of the lens element 13 in the horizontal direction), M13v (magnification factor of the lens element 13 in the vertical direction) , which can be used to shape the resulting light distribution of the light module 5 in terms of their horizontal and vertical extent. This is, for example, in FIG. 3 shown, but without the effect of the diaphragm element 17. After the first reflector element 11, an enlarged image 19 of the light source 10 is generated, here given by way of example by M11h = 5, M11v = 5. The second reflector element 12 leads to a further enlarged image 20, here given by way of example by M12h = 5, M12v = 5. The final image 21 in an area far in front of the motor vehicle is achieved with the lens element 13, here given by way of example by M13h = 20, M13v = 40. In the FIG. 3 For example, the image 21 after the lens element 13 has been scaled by a factor of 1/10 for better illustration.

Das Licht der Lichtquelle 10 wird mithilfe des ersten Reflektorelements 11 gebündelt und in Richtung der Kante 18 des Blendenelements 17 reflektiert. Indem ein Teil der Lichtstrahlen 15 abgeschattet wird, hat das Blendenelement 17 einen entscheidenden Einfluss auf die Bildung der Helldunkelgrenze der resultierenden Lichtverteilung. Die an dem Blendenelement 17 vorbei gelangten Lichtstrahlen 15 werden mittels des zweiten Reflektorelements 12 und des Linsenelements 13 nach vorne in Richtung 6 bzw. in Fahrtrichtung 7 des Kraftfahrzeugs projiziert. Das zweite Reflektorelement 12 und das Linsenelement 13 wirken zusammen, um einen Teil der abgeblendeten Lichtverteilung mit der Helldunkelgrenze zu erzeugen. Eine Helldunkelgrenze mit einer vorgegebenen Form, bspw. eine asymmetrische Helldunkelgrenze mit einem ersten horizontalen Abschnitt auf der eigenen Verkehrsseite, einem zweiten horizontalen Abschnitt auf der Gegenverkehrsseite, der oberhalb des ersten Abschnitts liegt, und einem schrägen Abschnitt in etwa zwischen den beiden Verkehrsseiten, der die beiden horizontalen Abschnitte miteinander verbindet, kann mit Hilfe einer entsprechend geformten Kante 18 der Blendenanordnung 17 erzeugt werden.The light from the light source 10 is focused by means of the first reflector element 11 and reflected in the direction of the edge 18 of the diaphragm element 17. By shading a portion of the light rays 15, the aperture element 17 has a decisive influence on the formation of the light-dark boundary of the resulting light distribution. The light rays 15 passing the diaphragm element 17 pass by are projected by means of the second reflector element 12 and the lens element 13 forward in the direction 6 and in the direction of travel 7 of the motor vehicle. The second reflector element 12 and the lens element 13 cooperate to produce a part of the dimmed light distribution with the light-dark boundary. A light-dark boundary having a predetermined shape, for example an asymmetrical light-dark boundary having a first horizontal section on the own traffic side, a second horizontal section on the oncoming traffic side, which lies above the first section, and an oblique section approximately between the two traffic sides, which connects two horizontal sections together, can be generated by means of a correspondingly shaped edge 18 of the aperture assembly 17.

Die Form des ersten Reflektorelements 11 ist vorzugsweise vom elliptischen Typ mit zwei Brennpunkten. Der erste Brennpunkt ist auf die Position der Lichtquelle 10 bzw. deren Lichtaustrittsfläche(n) ausgerichtet. Der zweite Brennpunkt ist vorzugsweise auf die Kante 18 der Blendenanordnung 17 ausgerichtet. Anpassungen zur Optimierung der Lichtverteilung und zur Einhaltung gesetzlicher Vorgaben können zu Abweichungen von einer exakt elliptischen Form des ersten Reflektorelements 11 führen. Die Verhältnisse der Brennweiten bestimmen den Vergrößerungsfaktor M11h bzw. M11v des ersten Reflektorelements 11. In der Regel wird eine elliptische Form genutzt, bei der der horizontale und der vertikale Vergrößerungsfaktor gleich groß sind. In manchen Fällen kann es allerdings vorteilhaft sein, eine elliptische Form des ersten Reflektorelements 11 zu verwenden, bei der die Brennweiten in vertikaler und horizontaler Richtung unterschiedlich sind, so dass sich unterschiedliche Vergrößerungsfaktoren M11h, M11v ergeben. Die Wahl der Brennweiten wird des Weiteren genutzt, den Winkel einer Aufweitung (Streuung) der Lichtstrahlen 15 und dementsprechend den ausgeleuchteten Bereich des zweiten Reflektorelements 12 zu beeinflussen. Grundsätzlich kann unter Maßgabe der obigen Randbedingungen jegliche Art von Freiformfläche für das erste Reflektorelement 11 genutzt werden.The shape of the first reflector element 11 is preferably of the elliptic type with two focal points. The first focal point is aligned with the position of the light source 10 or its light exit surface (s). The second focus is preferably aligned with the edge 18 of the shutter assembly 17. Adjustments to optimize the light distribution and to comply with legal requirements may lead to deviations from a precisely elliptical shape of the first reflector element 11. The ratios of the focal lengths determine the magnification factor M11h or M11v of the first reflector element 11. As a rule, an elliptical shape is used in which the horizontal and the vertical magnification factor are the same. In some cases, however, it may be advantageous to use an elliptical shape of the first reflector element 11, in which the focal lengths in the vertical and horizontal directions are different, resulting in different magnification factors M11h, M11v. The choice of Focal lengths is further used to influence the angle of an expansion (scattering) of the light beams 15 and, accordingly, the illuminated area of the second reflector element 12. In principle, any type of free-form surface for the first reflector element 11 can be used in accordance with the above boundary conditions.

Das zweite Reflektorelement 12 wirkt mit dem Linsenelement 13 unmittelbar zusammen. Die Kombination der beiden optischen Elemente 12, 13 bildet vorzugsweise einen Punkt oder Bereich auf der Kante 18 des Blendenelements 17 in einem Punkt oder Bereich weit vor dem Kraftfahrzeug ab. Somit wird die optische Aufgabe auf die beiden separaten optischen Elemente 12, 13 verteilt, was zu weiteren Freiheitsgraden bezüglich der Brennpunkte und der optischen Vergrößerungsfaktoren führt. Der erste Brennpunkt des zweiten Reflektorelements 12 ist auf der Kante 18 des Blendenelements 17 angeordnet, wohingegen der zweite Brennpunkt des zweiten Reflektorelements 12 mehrere Möglichkeiten zur Realisierung bietet. Figur 2 zeigt eine Seitenansicht des Lichtmoduls 5, bei dem das zweite Reflektorelement 12 zu einem Strahlengang von Lichtstrahlen 16 führt, die in Richtung des Linsenelements 13 in vertikaler Richtung leicht divergieren. Die Einstellung der Brennweiten an dem zweiten Reflektorelement 12 können dazu genutzt werden, den Winkel einer Aufweitung (Streuung) der Lichtstrahlen 16 und dementsprechend den ausgeleuchteten Bereich auf der Lichteintrittsfläche des Linsenelements 13 zu beeinflussen. Selbst ein konvergierender Verlauf der Lichtstrahlen 16 zwischen dem zweiten Reflektorelement 12 und dem Linsenelement 13 wäre denkbar. Diese zusätzlichen Freiheitsgrade stehen für eine Formung des Strahlengangs der Lichtstrahlen 16 zur Verfügung, was vorteilhaft für den Entwurf und die Entwicklung von schmalen, schlanken und effizienten Lichtmodulen 5 und Beleuchtungseinrichtungen 1 mit geringen vertikalen Abmessungen der Lichtaustrittsfläche (des Linsenelements 13), vorzugsweise von weniger als 30 mm, ist. Das Verhältnis der gewählten Brennweiten des zweiten Reflektorelements 12 bestimmt die horizontalen und vertikalen Vergrößerungsfaktoren M12h, M12v des zweiten Reflektorelements 12. Diese Vergrößerungsfaktoren M12h, M12v können relativ zueinander variiert werden, bspw. indem der punktartige zweite Brennpunkt des zweiten Reflektorelements 12 durch eine Brennpunktlinie ersetzt wird, unter Umständen sogar mit einer Biegung in der horizontalen Ebene. In diesem Fall kann der Radius der Biegung, der auch nahe Unendlich gewählt werden kann, den Wert des horizontalen Vergrößerungsfaktors M12h bestimmen, und kann somit zu der Bildung der horizontalen Streuung der resultierenden Lichtverteilung beitragen.The second reflector element 12 interacts directly with the lens element 13. The combination of the two optical elements 12, 13 preferably forms a point or area on the edge 18 of the diaphragm element 17 at a point or area far in front of the motor vehicle. Thus, the optical task is distributed to the two separate optical elements 12, 13, which leads to further degrees of freedom with respect to the focal points and the optical magnification factors. The first focal point of the second reflector element 12 is arranged on the edge 18 of the diaphragm element 17, whereas the second focal point of the second reflector element 12 offers several possibilities for realization. FIG. 2 shows a side view of the light module 5, in which the second reflector element 12 leads to a beam path of light rays 16, which slightly diverge in the direction of the lens element 13 in the vertical direction. The adjustment of the focal lengths on the second reflector element 12 can be used to influence the angle of an expansion (scattering) of the light beams 16 and, accordingly, the illuminated area on the light entry surface of the lens element 13. Even a converging course of the light beams 16 between the second reflector element 12 and the lens element 13 would be conceivable. These additional degrees of freedom are available for shaping the beam path of the light beams 16, which is advantageous for the design and development of narrow, slim and efficient light modules 5 and lighting devices 1 with small vertical dimensions of the light exit surface (of the lens element 13), preferably less than 30 mm. The ratio of the selected focal lengths of the second reflector element 12 determines the horizontal and vertical magnification factors M12h, M12v of the second reflector element 12. These magnification factors M12h, M12v can be varied relative to one another, for example by replacing the point-like second focal point of the second reflector element 12 with a focal line , possibly even with a bend in the horizontal plane. In this case, the radius of the bend, which can also be chosen near infinity, can determine the value of the horizontal magnification factor M12h, and thus can contribute to the formation of the horizontal dispersion of the resulting light distribution.

Die abbildende Aufgabe wird von dem zweiten Reflektorelement 12 im Zusammenwirken mit dem Linsenelement 13 erfüllt, wobei die Kante 18 des Blendenelements 17 in eine Position weit vor dem Kraftfahrzeug projiziert wird, die näherungsweise einer Punkt-zu-Punkt-Projektion entspricht. Deshalb steht die Form des Linsenelements mathematisch in einem direkten Bezug zu der Form des zweiten Reflektorelements 12 bzw. seiner Reflexionsfläche und variiert abhängig von dem Grad der Lichtdivergenz bzw. -konvergenz. Um näherungsweise abbildende Eigenschaften sicherstellen zu können, nutzt das Linsenelement 13 einen ersten Fokus (z.B. Brennpunkt, Brennpunktwolke oder Brennpunktlinie, gerade oder gebogen) der genauso ausgebildet ist wie der zweite Fokus (z.B. Brennpunkt, Brennpunktwolke oder Brennpunktlinie, gerade oder gebogen) des zweiten Reflektorelements 12. Der zweite Fokus des Linsenelements 13, der üblicherweise als ein Brennpunkt ausgebildet ist, ist weit vor dem Fahrzeug angeordnet. Das entsprechende Verhältnis der Brennweiten führt zu den horizontalen und vertikalen Vergrößerungsfaktoren M13h, M13v des Linsenelements 13.The imaging task is fulfilled by the second reflector element 12 in cooperation with the lens element 13, wherein the edge 18 of the diaphragm element 17 is projected in a position far in front of the motor vehicle, which corresponds approximately to a point-to-point projection. Therefore, the shape of the lens element is mathematically directly related to the shape of the second reflector element 12 or its reflection surface and varies depending on the degree of light divergence. In order to be able to ensure approximately imaging properties, the lens element 13 uses a first focus (eg focal point, focus cloud or focal line, straight or curved) which is designed in the same way as the second focus (eg focal point, focus cloud or focal line, straight or curved) of the second reflector element 12. The second focus of the lens element 13, commonly referred to as a focal point is formed, is located far in front of the vehicle. The corresponding ratio of the focal lengths leads to the horizontal and vertical magnification factors M13h, M13v of the lens element 13.

Das Blendenelement 17 kann im Wesentlichen auf zwei Arten realisiert werden. Zum einen kann es als ein reines Blendenelement realisiert werden, welches auftreffende Lichtstrahlen, welche das Linsenelement 13 in Richtungen oberhalb der gewünschten horizontalen Helldunkelgrenze der resultierenden Lichtverteilung verlassen würden, 'nur' abschattet, so dass diese Lichtstrahlen nicht zur Erzeugung der Lichtverteilung beitragen. Mithilfe eines geringfügigen Versatzes der Lichtquelle 10 aus dem ersten Brennpunkt des ersten Reflektorelements 11, wodurch sichergestellt wird, dass der Großteil der von dem ersten Reflektorelement 11 gebündelten Lichtstrahlen 15 durch das Lichtmodul 5 hindurchtreten und an der Erzeugung der Lichtverteilung mitwirken können (und nicht von dem Blendenelement 17 abgeschattet werden), kann die Effizienz des Lichtmoduls 5 deutlich verbessert werden. Dabei ist eine Komponente der Hauptabstrahlrichtung der Lichtquelle 10 entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gerichtet.The diaphragm element 17 can be realized in two main ways. On the one hand, it can be realized as a pure diaphragm element, which 'only' shadows' incident light beams, which would leave the lens element 13 in directions above the desired horizontal light-dark boundary of the resulting light distribution, so that these light beams do not contribute to the generation of the light distribution. By means of a slight offset of the light source 10 from the first focal point of the first reflector element 11, which ensures that the majority of the light rays 15 bundled by the first reflector element 11 can pass through the light module 5 and participate in the generation of the light distribution (and not of the Shutter element 17 are shaded), the efficiency of the light module 5 can be significantly improved. In this case, a component of the main emission direction of the light source 10 is directed counter to the direction of travel of the motor vehicle.

Zum anderen kann das Blendenelement 17 zumindest teilweise verspiegelte Oberflächen aufweisen. Die verspiegelte Oberfläche ist vorzugsweise auf die optische Achse des ersten Reflektorelements 11 ausgerichtet und an einer entsprechenden Stelle des Blendenelements 17 ausgebildet. Ein solches Lichtmodul 5 ist bspw. in den Figuren 4 und 5 gezeigt. Dabei weist das Blendenelement 17 eine Flächenerstreckung auf, die im Wesentlichen parallel zu einer Hauptreflexionsrichtung bzw. zu einer optischen Achse des ersten Reflektorelements 11 verläuft. Vorzugsweise sind zumindest diejenigen Oberflächen des Blendenelements 17, die von Lichtstrahlen 15 beaufschlagt werden, spiegelnd ausgebildet. Auf diese Weise gehen die von dem Blendenelement 17 abgeschatteten Lichtstrahlen 15 nicht verloren, sondern können in die resultierende abgeblendete Lichtverteilung, vorzugsweise dicht unterhalb der Helldunkelgrenze, reflektiert werden. Eine Kante 18 des Blendenelements 17, in dem hier gezeigten Fall eine Vorderkante 18 des Blendenelements 17, wird durch die abbildende Einheit 12, 13 (sog. Projektionseinheit) des Lichtmoduls 5 als Helldunkelgrenze der abgeblendeten Lichtverteilung auf die Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug projiziert. Dabei ist eine Komponente der Hauptabstrahlrichtung der Lichtquelle 10 in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gerichtet.On the other hand, the diaphragm element 17 may have at least partially mirrored surfaces. The mirrored surface is preferably aligned with the optical axis of the first reflector element 11 and formed at a corresponding location of the diaphragm element 17. Such a light module 5 is, for example, in the FIGS. 4 and 5 shown. In this case, the diaphragm element 17 has a surface extension which runs essentially parallel to a main reflection direction or to an optical axis of the first reflector element 11. Preferably, at least those surfaces of the diaphragm element 17, which are acted upon by light rays 15, formed mirror-like. In this way, the light rays 15 shaded by the diaphragm element 17 are not lost, but can be reflected into the resulting dimmed light distribution, preferably just below the light-dark boundary. An edge 18 of the diaphragm element 17, in the case shown here a front edge 18 of the diaphragm element 17, is projected onto the road ahead of the motor vehicle by the imaging unit 12, 13 (so-called projection unit) of the light module 5 as the light-dark boundary of the dimmed light distribution. In this case, a component of the main emission direction of the light source 10 is directed in the direction of travel of the motor vehicle.

Die Form und Ausrichtung des Blendenelements 17 wird dann genutzt, die horizontale Helldunkelgrenze der Lichtverteilung zu bilden. Aufgrund der reflektierenden Eigenschaften des Blendenelements 17, muss das zweite Reflektorelement 12 eine Zwischen-Lichtverteilung handhaben können, die im Vergleich zu der Zwischen-Lichtverteilung in dem Lichtmodul 5 aus den Figuren 1 und 2 umgedreht orientiert ist. Das erklärt die entgegengesetzte Ausrichtung und Anordnung des ersten Reflektorelements 11 bei den beiden unterschiedlichen Lichtmodulen 5.The shape and orientation of the aperture element 17 is then used to form the horizontal light-dark boundary of the light distribution. Due to the reflective properties of the diaphragm element 17, the second reflector element 12 must be able to handle an intermediate light distribution that differs from the intermediate light distribution in the light module 5 Figures 1 and 2 is oriented upside down. This explains the opposite orientation and arrangement of the first reflector element 11 in the two different light modules 5.

Obwohl das erfindungsgemäße Lichtmodul 5 (Doppelreflektor-Linsen-System) hier als ein abbildendes System beschrieben worden ist, wäre es möglich, dass geringfügige Abwandlungen von streng abbildenden Komponenten benutzt werden. Derartige Abwandlungen können bspw. notwendig sein, um die resultierende Lichtverteilung zu optimieren und/oder die Gesetzeskonformität der Beleuchtungseinrichtung sicherzustellen.Although the light module 5 (dual reflector lens system) of the present invention has been described herein as an imaging system, it would be possible to use minor modifications of strictly imaging components. Such modifications may, for example, be necessary in order to optimize the resulting light distribution and / or to ensure the legal conformity of the illumination device.

Das zweite Reflektorelement 12 bzw. seine Reflexionsfläche kann auch einen Bereich oder Abschnitt 22 aufweisen, der für eine sog. Overheadbeleuchtung, also eine geringfügige Ausleuchtung eines Bereichs der Lichtverteilung oberhalb der horizontalen Helldunkelgrenze, sorgt (vgl. Figur 5). Die eigentliche Reflexionsfläche des Reflektorelements 12 ist mit dem Bezugszeichen 23 bezeichnet, und der zusätzliche Abschnitt oder Bereich für die Overheadbeleuchtung mit dem Bezugszeichen 22. Die Form und Ausrichtung des Abschnitts 22 kann völlig unabhängig von der Form und Ausrichtung der Reflexionsfläche 23 sein. Hier besteht die Möglichkeit, dass der Abschnitt 22 Licht nutzt, das ansonsten nicht durch das Linsenelement 13 gelangen und nicht an der Erzeugung der Lichtverteilung teilnehmen würde.The second reflector element 12 or its reflection surface can also have a region or section 22 which provides for a so-called overhead illumination, that is to say a slight illumination of a region of the light distribution above the horizontal light-dark boundary (cf. FIG. 5 ). The actual reflecting surface of the reflector element 12 is denoted by the reference numeral 23, and the additional section or region for the overhead lighting by the reference numeral 22. The shape and orientation of the portion 22 may be completely independent of the shape and orientation of the reflecting surface 23. Here, there is the possibility that the section 22 uses light that would otherwise not pass through the lens element 13 and would not participate in the generation of the light distribution.

Das Blendenelement 17 kann auch bewegbar ausgebildet werden, um eine mechanische Umschaltung der resultierenden Lichtverteilung zwischen der abgeblendeten Lichtverteilung und einer Fernlichtverteilung zu ermöglichen.The diaphragm element 17 can also be made movable in order to enable a mechanical switching of the resulting light distribution between the dimmed light distribution and a high beam distribution.

In dem Kraftfahrzeug ist im Frontbereich auf jeder Seite (der eigenen Verkehrsseite und der Gegenverkehrsseite) jeweils eine Beleuchtungseinrichtung 1 montiert. Für jede erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 1 kann die resultierende Lichtverteilung entweder durch ein einzelnes erfindungsgemäßes Lichtmodul 5 oder durch eine Kombination mehrerer Lichtmodule 5 erzeugt werden. Es ist denkbar, je Beleuchtungseinrichtung 1 mehrere Lichtmodule 5 miteinander zu kombinieren, die jeweils ein erstes Reflektorelement 11, ein zweites Reflektorelement 12, ein separates Linsenelement 13 und - sofern vorhanden - ein Blendenelement 17 aufweisen (vgl. Figur 6). Die einzelnen Untermodule sind mit 5.1, 5.2 und 5.3 bezeichnet. Selbstverständlich kann auch eine andere Anzahl an Untermodulen miteinander kombiniert werden, als in den Figuren gezeigt. Eine andere Möglichkeit wäre es, je Beleuchtungseinrichtung 1 mehrere Lichtmodule 5 miteinander zu kombinieren, die ein gemeinsames Linsenelement 13 aufweisen (vgl. Figur 7). In beiden Fällen würde die resultierende Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung 1 dann einer Überlagerung bzw. Ergänzung der Einzellichtverteilungen der einzelnen Lichtmodule 5.1, 5.2 und 5.3 entsprechen. Zwei mögliche Szenarien zur Überlagerung könnten sein:

Jedes der Untermodule 5.1, 5.2 und 5.3 erzeugt in etwa die gleiche Art von Einzellichtverteilung mit ähnlicher horizontaler und vertikaler Streuung. In diesem Fall müssen die Winkel der Streuung sowie in etwa 1/3 der gewünschten Beleuchtungsstärkewerte durch jedes der Untermodule 5.1, 5.2 und 5.3 zur Verfügung gestellt werden.
Jedes der Untermodule 5.1, 5.2 und 5.3 erzeugt eine Einzellichtverteilung, die unterschiedliche Bereiche der resultierenden Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung 1 ausleuchtet. Jedes der Untermodule 5.1, 5.2 und 5.3 erzeugt unterschiedliche Arten von Einzellichtverteilung mit unterschiedlicher horizontaler und vertikaler Streuung und/oder unterschiedlichen Beleuchtungsstärkewerten. In einem Beispiel könnte das Untermodul 5.1 für eine breite horizontale Ausleuchtung (sog. Grundlicht), das Untermodul 5.3 für eine konzentrierte Ausleuchtung eines Fernbereichs (sog. Spotlicht) und das Untermodul 5.2 für eine Ausleuchtung eines Zwischenbereichs zwischen der breiten horizontalen Ausleuchtung und der konzentrierten Ausleuchtung des Fernbereichs verantwortlich sein. Die Ausleuchtung durch das Untermodul 5.2 könnte die Übergänge zwischen der breiten horizontalen Ausleuchtung der der konzentrierten Ausleuchtung des Fernbereichs gleichmäßiger gestalten.
Untermodul 5.1 erzeugt ein Grundlicht, die Untermodule 5.2 und 5.3 erzeugen gleiche bzw. ähnliche Spotlichtverteilungen, um die Reichweite der Lichtverteilung auf der Fahrbahn zu erhöhen bzw. zu betonen.

In the motor vehicle in each case a lighting device 1 is mounted in the front area on each side (the own traffic side and the oncoming traffic side). For each lighting device 1 according to the invention, the resulting light distribution can be generated either by a single light module 5 according to the invention or by a combination of a plurality of light modules 5. It is conceivable for each lighting device 1 to combine a plurality of light modules 5 which each have a first reflector element 11, a second reflector element 12, a separate lens element 13 and - if present - an aperture element 17 (cf. FIG. 6 ). The individual submodules are labeled 5.1, 5.2 and 5.3. Of course, also a different number Submodules are combined with each other, as shown in the figures. Another possibility would be to combine each lighting device 1 with a plurality of light modules 5 having a common lens element 13 (cf. FIG. 7 ). In both cases, the resulting light distribution of the illumination device 1 would then correspond to a superimposition or supplement to the individual light distributions of the individual light modules 5.1, 5.2 and 5.3. Two possible overlay scenarios could be:

Each of sub-modules 5.1, 5.2 and 5.3 produces approximately the same type of single-light distribution with similar horizontal and vertical dispersion. In this case, the angles of scattering and in about 1/3 of the desired illuminance values must be provided by each of sub-modules 5.1, 5.2 and 5.3.
Each of the submodules 5.1, 5.2 and 5.3 generates a single light distribution which illuminates different regions of the resulting light distribution of the illumination device 1. Each of the sub-modules 5.1, 5.2 and 5.3 generates different types of individual light distribution with different horizontal and vertical dispersion and / or different illuminance values. In one example, sub-module 5.1 could be for broad horizontal illumination (so-called base light), sub-module 5.3 for concentrated long-range illumination (so-called spotlight), and sub-module 5.2 for intermediate-area illumination between wide horizontal illumination and concentrated illumination be responsible for the distance. The illumination by the sub-module 5.2 could be the transitions between the wide horizontal illumination of the make concentrated illumination of the long-range more uniform.
Submodule 5.1 generates a basic light, the submodules 5.2 and 5.3 generate the same or similar spotlight distributions in order to increase or emphasize the range of the light distribution on the roadway.

Die Einzellichtverteilungen der einzelnen Untermodule 5.1, 5.2 und/oder 5.3 können durch geringfügiges Verschieben der Module aufeinander abgestimmt und justiert werden, z.B. durch vertikale Abstimmung einer horizontalen Helldunkelgrenze der resultierenden Gesamtlichtverteilung oder durch horizontale Abstimmung von Lichtverteilungs-Schwerpunkten, um die gesetzlichen Anforderungen an die resultierenden Gesamtlichtverteilung zu erfüllen. Das Verschieben der Module erfolgt vorzugsweise durch Verschieben (senkrecht zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs) des zweiten Brennpunkts (im "Unendlichen") des Systems (zweites Reflektorelement 12 und Linsenelement 13) und kann für jedes der Untermodule 5.1, 5.2, 5.3 individuell angepasst werden.The individual light distributions of the individual sub-modules 5.1, 5.2 and / or 5.3 can be matched and adjusted by slightly shifting the modules, e.g. by vertically adjusting a horizontal chiaroscuro limit of the resulting total light distribution or by horizontally adjusting light distribution focuses to meet the legal requirements for the resulting total light distribution. The displacement of the modules is preferably carried out by shifting (perpendicular to the direction of travel of the motor vehicle) of the second focal point (in the "infinite") of the system (second reflector element 12 and lens element 13) and can be adjusted individually for each of the sub-modules 5.1, 5.2, 5.3.

Falls mehrere Untermodule 5.1, 5.2 und 5.3 miteinander kombiniert werden, könnte es vorteilhaft sein, die einzelnen Komponenten der Reflektorelemente 11 und 12 der einzelnen Lichtmodule 5 als gemeinsames integrales Bauteil auszugestalten, bspw. durch Spritzgießen oder fräsen. Dies ist beispielhaft für drei Lichtmodule 5 in Figur 8 gezeigt, in diesem Fall mit einem gemeinsamen Linsenelement 13.If a plurality of sub-modules 5.1, 5.2 and 5.3 are combined, it may be advantageous to design the individual components of the reflector elements 11 and 12 of the individual light modules 5 as a common integral component, for example by injection molding or milling. This is exemplary for three light modules 5 in FIG. 8 shown, in this case with a common lens element 13th

Zur Erzeugung einer asymmetrischen Lichtverteilung kann ein Lichtmodul 5 um eine optische Achse (parallel zur Lichtaustrittsrichtung 6) gedreht oder geneigt werden, oder die Lichtquelle 10 wird außerhalb des Brennpunkts des ersten Reflektorelements 11 angeordnet. So kann bspw. bei dem Ausführungsbeispiel aus Figur 5 die Lichtquelle 10 senkrecht zur Zeichenebene seitlich verschoben werden. Auf diese Weise kann eine Lichtverteilung auch verschoben werden. Damit kann z.B. ein Grundlicht jeweils zur Fahrzeugaußenseite verschoben und so die Gesamtlichtverteilung verbreitert werden.To generate an asymmetrical light distribution, a light module 5 can be rotated or inclined about an optical axis (parallel to the light exit direction 6), or the light source 10 is moved out of the focal point of the light source first reflector element 11 is arranged. Thus, for example, in the embodiment of FIG. 5 the light source 10 are moved laterally perpendicular to the plane of the drawing. In this way, a light distribution can also be moved. Thus, for example, a base light can be moved to the vehicle outside and so the overall light distribution can be widened.

Claims

5.1, 5.2, 5.3) of a lighting device (1) of a motor vehicle, the light module (5; 5.1, 5.2, 5.3) comprising a semiconductor light source (10) for emitting light and at least two in the beam path of the emitted light successively arranged optical Elements for deflecting the light beams emitted by the light source (10) with the aim of producing a predetermined light distribution on a roadway in front of the motor vehicle, wherein the light module (5; 5.1, 5.2, 5.3) has a third optical element arranged in the beam path, wherein the first optical element comprises a first reflector element (11), which reflects at least part of the light beams (14) emitted by the light source (10), the second optical element, which is arranged downstream of the first reflector element (11) in the beam path, a second reflector element (12) and the third optical element, which is arranged downstream of the second reflector element (12) in the beam path, a Lin senelement (13), which in cooperation with the second Reflector element (12) projecting the light beams (16) previously deflected on the two reflector elements (11, 12) to realize the predetermined light distribution on the roadway in front of the motor vehicle, characterized in that the first reflector element (11) and the second reflector element (12) each have collecting properties.

5.1, 5.2, 5.3) according to claim 1, characterized in that the light module (5; 5.1, 5.2, 5.3) comprises an aperture element (17), which in the beam path between the first reflector element (11) and the second Reflector element (12) is arranged.

5.1., 5.2, 5.3) according to claim 2, characterized in that the diaphragm element (17) has a surface extension which is substantially perpendicular to a main reflection direction of the first reflector element (11).

5. The light module (5, 5.1, 5.2, 5.3) according to claim 2, characterized in that the diaphragm element (17) has a surface extension that runs essentially parallel to a main reflection direction of the first reflector element (11), wherein at least those surfaces of the diaphragm element (17 ), which are acted upon by light beams (15), which are shaded by the shutter member (17) are formed mirroring.

5.1., 5.2, 5.3) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first reflector element (11) in an vertical section and in a horizontal section has an elliptical shape.

5. The light module (5, 5.1, 5.2, 5.3) according to claim 5, characterized in that the first reflector element (11) in the vertical section and in the horizontal section each have two focal points or focal point clouds comprising a plurality of closely spaced focal points.

Light module (5; 5.1, 5.2, 5.3) according to claim 6, characterized in that the focal points or focal point clouds of the two sections are superimposed.

5. The light module (5, 5.1, 5.2, 5.3) according to claim 1 , wherein the light source is arranged in a first focal point or in the vicinity of a first focal point cloud of the first reflector element.

5. The light module (5, 5.1, 5.2, 5.3) according to claim 1, characterized in that a focal point or a focal point cloud comprises a plurality of closely spaced focal points of the second reflector element in a second focal point or in the vicinity of a second focal point cloud of the first reflector element (11) is arranged or that a focal line comprising a plurality of juxtaposed foci of the second reflector element (12) by a second focal point or a second focus cloud of the first reflector element (11).

Light module (5; 5.1, 5.2, 5.3) according to one of claims 2 to 9, characterized in that one edge (18) of the diaphragm element (17) through a second focal point or in the vicinity of a second Focus cloud of the first reflector element (11) extends.

5.1, 5.2, 5.3) according to one of claims 2 to 10, characterized in that the second reflector element (12) and the lens element (13) together form a projection unit and are thus formed depending on each other and arranged relative to each other, that in cooperation, they project an edge (18) of the diaphragm element (17) as a light-dark boundary of the light distribution onto the roadway in front of the motor vehicle.

5. The light module (5, 5.1, 5.2, 5.3) according to claim 1, characterized in that the lens element (13) has a second focal point, a second focus cloud or a second focal line, depending on whether the second reflector element (12) has accordingly has a first focus, a first focus cloud or a first focus line.

5. The light module (5, 5.1, 5.2, 5.3) according to claim 1, characterized in that the lens element (13) has a second focal point or a second focal point cloud which is at a great distance from the light module (5; , 5.2, 5.3) is arranged in front of the motor vehicle.

Illumination device (1) of a motor vehicle for generating a predetermined light distribution on a roadway in front of the motor vehicle, characterized in that the illumination device (1) has a plurality of light modules (5, 5.1, 5, 5, 5) arranged side by side in a state installed in the motor vehicle. 5.2, 5.3) according to one of claims 1 to 13, wherein the light distributions of the individual light modules (5, 5.1, 5.2, 5.3) overlap to the predetermined light distribution of the illumination device (1).

Lighting device (1) according to claim 14, characterized in that at least two of the light modules (5; 5.1, 5.2, 5.3) of the illumination device (1) generate different light distributions.

Lighting device (1) according to claim 14 or 15, characterized in that the first reflector elements (11), the second reflector elements (12) and / or the lens elements (13) of the light modules (5; 5.1, 5.2, 5.3) of the illumination device (1 ) are each formed as a common integral first reflector element unit, second reflector element unit or lens element unit.