EP3653926B1 - Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer sowie kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer sowie kraftfahrzeugscheinwerfer Download PDF

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EP3653926B1
EP3653926B1 EP18207046.6A EP18207046A EP3653926B1 EP 3653926 B1 EP3653926 B1 EP 3653926B1 EP 18207046 A EP18207046 A EP 18207046A EP 3653926 B1 EP3653926 B1 EP 3653926B1
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Bernd EICHINGER
Markus Danner
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    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a lighting device for a motor vehicle headlight for generating a light distribution according to the preamble of claim 1.
  • the invention relates to a motor vehicle headlight comprising at least one such lighting device.
  • An above-described lighting device for a motor vehicle headlight or motor vehicle headlight with one or more such lighting devices is known from the prior art and is used, for example, to realize a low beam distribution or a part of a low beam distribution, in particular the front light distribution of a low beam distribution.
  • the EP 3 290 777 A1 such a lighting device.
  • Another lighting device is off JP 2017-084556 famous.
  • the light distribution of vehicle headlights has to meet a number of requirements.
  • minimum and maximum light levels are required in certain regions above the light-dark line (HD line) - i.e. outside the primarily illuminated area. These act as so-called “signlights” and enable overhead signposts to be illuminated, for example.
  • the light intensities used are usually in the range of the usual scattered light values, thus far below the light intensities below the HD line, but specified minimum light intensities must be exceeded. The required light values must be achieved with as little glare as possible.
  • the incidence boundary surface or a region of this incidence boundary surface is designed and/or arranged in such a way that light can exit from the light-transmitting body. This is done, for example, by an area of the incident boundary surface being inclined in relation to an optical axis of the projection device or the light-guiding body in such a way that incident light is not (totally) reflected or absorbed, but can exit the light-guiding body.
  • This exiting light which in particular is not absorbed, re-enters the body on the other side of the beam diaphragm and thus reaches an exit surface of the projection device and is imaged above the HD line.
  • the amount of light emitted and, to some extent, also the position in the light image can be controlled via the size of the area, which in extreme cases can also represent the entire incident boundary area, and the angle of incidence in order to meet legal signlight requirements.
  • the signlight is advantageously produced with a single component; no further components or additional lighting devices are necessary.
  • light rays which do not go into the light image i.e. those rays which do not re-enter the light-conducting body, are preferably absorbed so that scattered light can be suppressed.
  • the two boundary surfaces are designed as flat surfaces that run transversely to the optical axis.
  • the two surfaces are inclined at angles to the optical axis.
  • the area of the incident boundary surface that is provided for a targeted light exit is typically inclined somewhat differently than the rest of the incident boundary surface.
  • At least the area of the entry boundary surface is inclined in such a way, in particular to an optical axis of the projection device, that light exits completely or partially, as an exit light bundle, from the light-transmissive body and impinges on the re-entry boundary surface and the re-entry boundary surface is inclined in such a way, in particular to an optical axis of the projection device, that the exit light beam can re-enter the light-conducting body via one of the boundary surfaces, completely or partially as an entry light beam.
  • the re-entry boundary surface is inclined in such a way, in particular to an optical axis of the projection device, and/or the area and the re-entry boundary surface is inclined in such a way, in particular to an optical axis of the projection device , inclined and further inclined to each other at an angle such that incident light beam on its way through the light guiding body intersects the optical axis of the projection device before it is projected by the projection device in a region in front of the light guiding body.
  • the re-entry boundary surface has either a convex or a concave curvature in all horizontal sections (except for those sections where it merges into a straight line, e.g. in the area of the diaphragm edge).
  • a concave configuration offers the advantage that the width of the signlight distribution is increased due to the diverging lens effect.
  • a convex configuration offers the advantage that the width of the signlight distribution can be increased without total reflections occurring on the lateral boundary surfaces of the light-guiding body. As a result, particularly narrow optical bodies can be used (low horizontal expansion).
  • intersection curves that result from the intersection of the re-entry boundary surface with horizontal planes that run parallel to the optical axis of the projection device, for example, each have an apex.
  • vertices those points on the intersection curve which have a maximum normal distance to a straight line which connects the two outermost points of the respective intersection curve to one another are referred to as vertices.
  • the vertices of the intersection curves lie on this optical axis when projecting into a horizontal plane which contains an optical axis of the projection optical device.
  • the progression of the intersection curves in a projection into the horizontal plane is symmetrical to the optical axis at the side of the vertex. It is also provided that as the normal distance between the horizontal planes and the optical axis increases, a) the curvature of the intersection curves increases, and b) the distance between the vertices lying in the horizontal planes and the aperture edge, measured in the direction of the optical axis in the light exit direction, increases will.
  • the incidence delimitation surface is designed and arranged in such a way that light rays impinging on the incidence delimitation surface, preferably all light rays impinging on the incidence delimitation surface, pass orthogonally through the incidence delimitation surface and/or the re-entry Boundary surface is designed and arranged in such a way that light beams of the exit light beam, preferably all light beams of the exit light beam, enter the light-guiding body orthogonally through the re-entry boundary surface.
  • the two boundary surfaces i.e. the resulting intersection lines of the boundary surfaces
  • undesired color effects are avoided.
  • the projection device is embodied as a projection lens arrangement or includes one, with the projection lens arrangement consisting of a projection lens, for example.
  • the light-guiding body and the projection device are designed in one piece.
  • the light feed element is formed in one piece with the light-conducting body.
  • the (or the) light input element (s), the light-conducting body and the projection device are formed in one piece with one another, in particular are formed from a single, light-conducting material and form a single body.
  • the light-guiding body is preferably a solid body, as will be explained in more detail in the description of the figures by way of example. It is particularly advantageous if the projection device and also the light feed element are an integral part of the light-guiding body, ie together form a single body (hereinafter also referred to as "optical body") or a single component.
  • the area into which the entry light bundle or parts thereof is or are projected extends in the light image in the vertical direction over a range of approx. 1°-6°, preferably over a range of 1.5 ° - 4.5° above the 0°-0° (HH) line, the horizon.
  • the area into which the incident light beam or parts thereof is or are projected extends horizontally in the light image over a range of approx. -24° - +24°, preferably from approx -18° - +18° extends.
  • the aperture edge is a single edge.
  • the edges can then be arranged one behind the other in the light exit direction.
  • the edge or edges can be as sharp as possible or, for example, rounded.
  • the diaphragm edge region can have the same normal distance to this horizontal plane everywhere transversely to the optical axis X in relation to a horizontal plane, for example a horizontal plane which contains the optical axis X.
  • different (vertical) Has normal distances to the plane For example, in a first section the diaphragm edge area can have a first normal distance to the plane and in a second section can have a second, larger normal distance.
  • the different sections can be connected to one another by an inclined section. In this way, an asymmetrical light-dark boundary can be created.
  • an asymmetry in the light-dark boundary can also be achieved in that the different areas of the diaphragm edge have different distances to a vertical plane normal to the optical axis in the horizontal direction, ie in the direction of light propagation or in the direction of the optical axis have axis.
  • the light feed element preferably comprises a light-shaping optics, which shapes the light emitted by the at least one light source in such a way that it is essentially radiated into the diaphragm edge region of the diaphragm device.
  • the above formulation which describes a bundling of the light beams onto a focal point or a focal plane of the projection device, which lies in or approximately in the diaphragm edge area, describes a simplified representation for a punctiform light source.
  • a punctiform light source e.g. LED chip, with an emission edge length of around 1 mm
  • unwanted light falls off, which, for example, impinges on the boundary surface (and on the area discussed above through which the light emerges) of the light-conducting body and is used according to the invention will.
  • the light-shaping optics are a collimator or include a collimator.
  • the light feed element e.g. as part of the light shaping optics, comprises deflection means, e.g. one or more reflecting surfaces, preferably one or more surfaces, on which light is totally reflected, with which the light of the at least one light source in the desired direction is diverted.
  • the at least one light source can be arranged, for example, in the area of the optical axis of the optic body and have a main emission direction approximately in the direction of the optical axis.
  • the at least one light source can also be above or below the optical axis and light at an angle >0° to the optical axis Axis, for example at 90 ° to the optical axis radiate.
  • deflection means are advantageous.
  • the Lichtform optics are designed in such a way that light is not only collected at the focal point, but also in such a way that light is also aimed vertically higher, over the edge of the aperture. This allows the light distribution to taper off along the VV line from the HV point down to just in front of the vehicle.
  • the light-guiding bodies according to the invention form a front-end light distribution. Provision is preferably made for the diaphragm edge area to lie essentially in a focal line or in a focal surface of the projection device.
  • the focal line is preferably below the edge of the diaphragm and runs horizontally through the focal point F, as well as transversely, in particular perpendicularly, to the optical axis of the projection device.
  • an outer surface of the projection device to be formed by a groove-shaped structure in a smooth base surface, with the grooves forming the groove-shaped structure running in a substantially vertical direction, and with two grooves lying next to one another in the horizontal direction preferably being divided by one, in particular substantially vertically extending elevation, which preferably extends over the entire vertical extension of the grooves, are separated.
  • the signlight area can be specifically widened in the horizontal direction.
  • the at least one light source comprises a light-emitting diode or a plurality of light-emitting diodes.
  • FIG. 1 shows a lighting device 1 for a motor vehicle headlight for generating a light distribution with a light-dark boundary.
  • the lighting device 1 comprises at least one light source 10, which comprises, for example, one or more LEDs, and an optical body 110, in which light from the at least one light source 10 can propagate.
  • the optic body 110 consists of a light-transmitting body 100, which is integral with a light feeding element 101 for feeding light, which emits the at least one light source 10 and is formed in one piece with a projection device 200.
  • the optic body 110 is preferably a solid body, i.e. a body that has no through openings or opening inclusions.
  • the transparent, light-transmitting material from which the body 110 is formed has a refractive index greater than that of air.
  • the material contains, for example, PMMA (polymethyl methacrylate) or PC (polycarbonate) and is particularly preferably formed therefrom.
  • the body 110 can also be made of glass material, in particular inorganic glass material.
  • the optical body 110 specifically the light-transmitting body 100, has an aperture device 103 with an aperture edge area 104, the aperture device 103 being arranged between the light feed element 101 and the projection device 200.
  • the diaphragm device 103 is formed by two boundary surfaces 105, 106 of the transparent body 100, which converge in the diaphragm edge area 104, in particular in a common diaphragm edge.
  • the light from the at least one light source 10 is fed into the light-transmitting body 100 via the light-feeding element 101 and propagates in the light-transmitting body 100 as the first light bundle S1.
  • the light feed element 101 which is embodied as a collimator, for example, is designed in such a way that it bundles the light from the at least one light source mainly into the diaphragm edge region 104.
  • Aperture edge area 104 lies at a focal point F or at a focal surface FB of projection device 200.
  • the first light bundle S1 is modified by the diaphragm device 103 to form a modified, second light bundle S2 in such a way that this second light bundle S2 is imaged by the projection device 200 as a light distribution LV with a light-dark boundary HD (see Fig figure 4 , which shows an example light distribution).
  • the light-dark boundary HD in particular the shape and position of the cut-off line HD, is determined by the panel edge area 104 of the panel device 103 .
  • the light distribution LV shown is a classic front-end distribution according to the example shown figure 1 - figure 3 the two surfaces 105, 106 are designed as flat surfaces which run transversely to an optical axis X of the optical body 110 (or the projection device 200).
  • the two surfaces are each inclined at an angle ⁇ , ⁇ to the optical axis X.
  • one of the two surfaces, in particular each of the two surfaces 105, 106 runs horizontally in the transverse direction at an angle of 90° to the optical axis X.
  • the optical axis X is to be understood as the optical axis of the optic body 110, e.g., the center line of the optic body 110 defined with respect to the apex of the exit lens.
  • the lighting device now makes use of the light impinging on the surface 105 as described below: a partial light beam S1a of the first light beam S1 impinges on the boundary surfaces 105, also referred to below as the incident boundary surface, as described.
  • the surface 105 now has a region 105' which is designed in such a way that at least part S1a' (see figure 3 ) of the partial light bundle S1a via this area 105' of the incident boundary surface 105, as a so-called exit light bundle S3, can exit from the transparent body 100.
  • the area 105' is a flat surface 105', which lies, for example, within the surface 105 and which is inclined at a different angle ⁇ to the optical axis X.
  • the angle ⁇ of the surface 105 is selected, for example, so that light from the bundle S1a is refracted downwards so that it cannot cause any disadvantageous effects, the angle ⁇ is selected such that light can escape and also is deflected onto the opposite surface 106, the so-called re-entry surface, in the form of the light bundle S3.
  • the light beam After entry and corresponding deflection at the surface 106, the light beam propagates again as an entry light beam S4 in the light-guiding body 100, from where it (or parts thereof) reach the projection optical device 200 and as a signlight light beam SL ( figure 2 ) is projected into an area B of the light distribution that is above the light-dark boundary, and is depicted in the light image, for example as a signlight light distribution SV ( figure 4 ).
  • the angle ⁇ at which the surface 106 is inclined relative to the optical axis X is to be selected in such a way that the light beam S3 can re-enter the optical body 110 and is deflected via the optical axis X onto the projection device 200 .
  • the area B into which the entry light beam S4 or parts thereof is or are projected, extends in the light image in the vertical direction over a range of approximately 1°-6°, preferably over a range of 1.5° as shown - extends 4.5° above the HH line. In the horizontal direction, the area B typically extends over a range of approximately -10° - +10°, preferably over -8° - +8°.
  • figure 4 shows two hatched areas in addition to the area SV; these are illuminated by the signlight of the lighting device when the lighting device or the headlight, which contains at least one such lighting device, is pivoted to the left or right when cornering, so that a range of -18° - +18° or even -24 ° - +24° can be illuminated accordingly.
  • the projection device 200 is designed, for example, as a projection lens arrangement or includes one.
  • the projection device 200 in the example shown comprises a boundary surface 201 (or it consists of such a boundary surface 201) which delimits the optic body 110 at the front, and via which boundary surface 201 the light propagating in the optic body, in particular the light rays S4, as light distribution are imaged in an area in front of the optic body 110 .
  • this is shaped accordingly, in particular curved.
  • the interface 201 is preferably convex. In the example shown is the interface 201 is convexly curved in vertical sections, while it runs straight in horizontal sections parallel to the optical axis.
  • a widening of the area SV in the horizontal direction can be achieved if the outer surface or boundary surface 201 of the projection device 200 is formed by a groove-shaped structure 202 in the smooth base surface 201, with the grooves forming the groove-shaped structure running in a substantially vertical direction, and preferably in each case two grooves lying next to one another in the horizontal direction are separated by an elevation, which in particular runs essentially vertically and which preferably extends over the entire vertical extent of the grooves.
  • FIG. 5 and 6 a first variant of a lighting device 1 according to the invention is shown. This differs from the figure 1 shown embodiment characterized in that the re-entry surface 106 is not flat but curved. Specifically is in figure 6 it can be seen that in horizontal sections parallel to the optical axis X through the surface 106 the resulting section curves 106a1, 106a2 are concave. figure 6 shows three superimposed sections at different heights, projected into a common plane, with a section taking place in the area of the aperture edge 104, where the corresponding intersection curve (exceptionally) as a result of the (in the example shown) straight aperture edge 104 runs straight.
  • a straight light-dark boundary is produced, for which purpose the edge 104 is straight and transverse to the optical axis X; in particular, the edge 104 is normal to the X-axis and all points of the edge 104 are at the same normal distance to a horizontal plane through the X-axis.
  • the edge has two, or usually 3, sections of different heights with respect to the horizontal plane through the X axis.
  • intersection curves 106a1, 106a2 each run symmetrically to the optical axis X, so that each intersection curve 106a1, 106a2 has an apex Pa1, Pa2, which is on the optical axis when the intersection curve is projected into a horizontal plane containing the optical axis X X lies.
  • figure 6 shows the course of the light beams S4 after re-entering the optical body via the surface 106 . As can be seen, run as a result of the specific
  • FIGs 7 and 8 a second variant of a lighting device 1 according to the invention is also shown.
  • the resulting section curves 106b1, 106b2 are convex.
  • figure 8 shows three superimposed sections at different heights, projected into a common plane, with a section taking place in the area of the aperture edge 104, where the corresponding intersection curve (exceptionally) as a result of the (in the example shown) straight aperture edge 104 runs straight.
  • intersection curves 106b1, 106b2 each run symmetrically to the optical axis X, so that each intersection curve 106b1, 106b2 has an apex Pb1, Pb2, which is on the optical axis when the intersection curve is projected into a horizontal plane containing the optical axis X X lies.
  • figure 8 shows the course of the light rays S4 after the re-entry of the light via the surface 106 into the optical body.
  • the beams S4 converge and then diverge.
  • the coordination is preferably carried out in such a way that the beams S4 outside of the optics body 110, ie in particular after the exit surface of the projection device 200, essentially intersect at one point before they then diverge divergently.
  • a corresponding adjustment can be made via the radii of curvature of the curves 106b2, 106b1; due to suitably large radii of curvature, the resulting point of intersection migrates in the direction of the light exit in front of the optic body. If the point of intersection is located in front of the optic body, the width of the optic body can also be selected to be smaller without the rays S4 being totally reflected at the lateral side surfaces.
  • FIG. 1 In the case of conventional optical bodies, it is often necessary to provide a light-absorbing body on the surface 105, for example outside the surface 105.
  • FIG. 1 In the present invention, with a suitable design, for example in which the entire surface 105 is designed as a light exit surface 105 ', or that area of the surface 105 from which interfering light beams exit, is designed as a region 105' through which light can exit in a targeted manner in the frame according to the invention, an additional absorbing component can be dispensed with.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer umfassend zumindest eine solche Beleuchtungsvorrichtung.
  • Eine oben beschriebene Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer bzw. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer oder mehreren solchen Beleuchtungsvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen beispielsweise zur Realisierung einer Abblendlichtverteilung oder eines Teiles einer Abblendlichtverteilung, insbesondere der Vorfeld-Lichtverteilung einer Abblendlichtverteilung. Beispielsweise zeigt die EP 3 290 777 A1 eine solche Beleuchtungsvorrichtung. Eine weitere Beleuchtungsvorrichtungen ist aus JP 2017-084556 bekannt.
  • Nach den gesetzlichen Bestimmungen haben Lichtverteilungen von Fahrzeugscheinwerfern eine Reihe von Voraussetzungen zu erfüllen.
  • Zum Beispiel sind nach ECE und SAE oberhalb der Hell-Dunkellinie (HD-Linie) - also außerhalb des primär beleuchteten Bereichs - in bestimmten Regionen minimale und maximale Lichtstärken erforderlich. Diese fungieren als sogenanntes "Signlight" und ermöglichen z.B. das Ausleuchten von Überkopf-Wegweisern. Die dabei verwendeten Lichtstärken liegen üblicherweise in der Größenordnung der üblichen Streulichtwerte, somit bei weitem unter den Lichtstärken unterhalb der HD-Linie, es sind aber vorgegebene Mindestlichtstärken zu übertreffen. Die geforderten Lichtwerte müssen mit möglichst geringer Blendwirkung erzielt werden.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer bereitzustellen, mit welcher ein oben genannten "Signlight" erzeugt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird mit einer Beleuchtungsvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
  • Die Einfall-Begrenzungsfläche oder ein Bereich dieser Einfall-Begrenzungsfläche wird derart ausgestaltet und/oder angeordnet, dass Licht aus dem lichtdurchlässigen Körper austreten kann. Beispielsweise geschieht dies, indem ein Bereich der Einfall-Begrenzungsfläche in Bezug auf eine optische Achse der Projektionsvorrichtung bzw. des lichtleitenden Körpers derart geneigt ist, dass auftreffendes Licht nicht (total)-reflektiert oder absorbiert wird, sondern aus dem lichtleitenden Körper austreten kann.
  • Dieses austretende Licht, dass insbesondere nicht absorbiert wird, tritt auf der anderen Seite der Strahlenblende wieder in den Körper ein und erreicht so eine Austrittsfläche der Projektionsvorrichtung und wird oberhalb der HD-Linie abgebildet. Über die Größe des Bereiches, der im Extremfall auch die gesamte Einfall-Begrenzungsfläche darstellen kann, und den Anstellwinkel kann die austretende Lichtmenge und zum Teil auch die Position im Lichtbild gesteuert werden, um gesetzliche Signlight-Anforderungen zu erfüllen.
  • Das Signlight wird vorteilhafter Weise mit einem einzigen Bauteil erzeugt, es sind keine weiteren Bauteile oder zusätzliche Beleuchtungsvorrichtungen notwendig.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass Lichtstrahlen, die nicht in das Lichtbild gehen, d.h. jene Strahlen, die nicht wieder in den lichtleitenden Körper eintreten, vorzugsweise absorbiert werden, damit Streulicht unterdrückt werden kann.
  • Beispielsweise sind die beiden Begrenzungsflächen als ebene Flächen, die quer zur optischen Achse verlaufen, ausgebildet. Die beiden Flächen sind unter Winkeln zur optischen Achse geneigt. Der Bereich der Einfall-Begrenzungsfläche, der für einen gezielten Lichtaustritt vorgesehen ist, ist dabei typischerweise etwas anders geneigt als der Rest der Einfall-Begrenzungsfläche.
  • Generell ist mit Vorteil vorgesehen, dass zumindest der Bereich der Einfall-Begrenzungsfläche derart, insbesondere zu einer optischen Achse der Projektionsvorrichtung, geneigt ist, dass Licht vollständig oder teilweise, als Austrittslichtbündel, aus dem lichtdurchlässigen Körper austreten und auf die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche auftreffen kann, und die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche derart, insbesondere zu einer optischen Achse der Projektionsvorrichtung, geneigt ist, dass das Austrittslichtbünde über eine der Begrenzungsflächen, vollständig oder teilweise als Eintritts-Lichtbündel wieder in den lichtleitenden Körper eintreten kann.
  • Oder es kann generell mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche derart, insbesondere zu einer optischen Achse der Projektionsvorrichtung, geneigt ist, und/oder der Bereich und die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche derart, insbesondere zu einer optischen Achse der Projektionsvorrichtung, geneigt und weiters unter einem Winkel derart zueinander geneigt sind, dass Eintritts-Lichtbündel auf seinem Weg durch den lichtleitenden Körper die optische Achse der Projektionsvorrichtung schneidet, bevor es von der Projektionsvorrichtung in einen Bereich vor dem lichtleitenden Körper projiziert wird.
  • Erfindungsgemäß hat die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche in allen horizontalen Schnitten entweder eine konvexe oder eine konkave Krümmung (bis auf jene Abschnitte, wo sie in geradlinige Bereich übergeht, z.B. im Bereich der Blendenkante).
  • Generell bietet eine konkave Ausgestaltung den Vorteil, dass die Breite der Signlight-Verteilung aufgrund der zerstreuenden Linsenwirkung vergrößert wird.
  • Eine konvexe Ausgestaltung bietet den Vorteil, dass die Breite der Signlight-Verteilung vergrößert werden kann, ohne dass Totalreflexionen an den seitlichen Begrenzungsflächen des Lichtleitkörpers auftreten. Dadurch können besonders schmale Optikkörper verwendet werden (geringe horizontale Ausdehnung).
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass Schnittkurven, die sich durch Schneiden der Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche mit horizontalen Ebenen, die z.B. parallel zur optischen Achse der Projektionsvorrichtung verlaufen, ergeben, jeweils einen Scheitelpunkt aufweisen.
  • Als Scheitelpunkt werden dabei jene Punkte auf der Schnittkurve bezeichnet, welche einen maximalen Normalabstand zu einer Geraden, welche Gerade die beiden äußersten Punkte der jeweiligen Schnittkurve miteinander verbindet, haben.
  • Erfinungsgemäß ist vorgesehen, dass die Scheitelpunkte der Schnittkurven bei einer Projektion in eine Horizontalebene, welche eine optische Achse der Projektionsoptikvorrichtung enthält, auf dieser optischen Achse liegen.
  • Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Verlauf der Schnittkurven in einer Projektion in die Horizontalebene seitlich des Scheitelpunktes symmetrisch zur optischen Achse ist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass mit zunehmendem Normalabstand der horizontalen Ebenen von der optischen Achse a) die Krümmung der Schnittkurven zunimmt, und b) der Abstand der in den horizontalen Ebenen liegenden Scheitelpunkte zu der Blendenkante, gemessen in Richtung der optischen Achse in Lichtaustrittsrichtung, größer wird.
  • Mit Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Einfall-Begrenzungsfläche derart ausgebildet und angeordnet ist, dass auf die Einfall-Begrenzungsfläche auftreffende Lichtstrahlen, vorzugsweise alle auf die Einfall-Begrenzungsfläche auftreffenden Lichtstrahlen orthogonal durch die Einfall-Begrenzungsfläche durchtreten und/oder die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche derart ausgebildet und angeordnet ist, dass Lichtstrahlen des Austrittslichtbündels, vorzugsweise alle Lichtstrahlen des Austrittslichtbündels orthogonal durch die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche in den lichtleitenden Körper eintreten. Beispielsweise sind dazu in Vertikalschnitten durch und/oder parallel zu optischen Achse die beiden Begrenzungsflächen (d.h. die sich ergebenden Schnittgeraden der Begrenzungsflächen) in etwa normal zueinander. Bei dieser Ausgestaltung werden unerwünschte Farbeffekt vermieden.
  • Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Projektionsvorrichtung als Projektionslinsenanordnung ausgebildet ist oder eine solche umfasst, wobei beispielsweise die Projektionslinsenanordnung aus einer Projektionslinse besteht.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der lichtleitende Körper und die Projektionsvorrichtung einstückig ausgebildet sind. Vorteilhafterweise ist auch vorgesehen, dass das Lichteinspeiseelement einstückig mit dem lichtleitenden Körper ausgebildet ist. Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass das (oder die) Lichteinspeiseelement(e), der lichtleitenden Körper und die Projektionsvorrichtung einstückig miteinander ausgebildet sind, insbesondere aus einem einzigen, lichtleitenden Material gebildet sind und einen einzigen Körper bilden.
  • Bei dem lichtleitenden Körper handelt es sich vorzugsweise um einen Vollkörper, wie dies in der Figurenbeschreibung beispielhaft noch näher erörtert wird. Insbesondere von Vorteil ist es, wenn die Projektionsvorrichtung und auch das Lichteinspeiseelement integraler Bestandteil des lichtleitenden Körpers sind, also gemeinsam einen einzigen Körper (im Folgenden auch als "Optikkörper" bezeichnet) bzw. ein einziges Bauteil bilden.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich der Bereich, in welchen das Eintritts-Lichtbündel oder Teile davon projiziert wird bzw. werden, sich im Lichtbild in vertikaler Richtung über einen Bereich von ca. 1° - 6°, vorzugsweise über einen Bereich von 1,5° - 4,5° oberhalb der 0°-0° (H-H-) Linie, dem Horizont, erstreckt.
  • Weiters kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass sich der Bereich, in welchen das Eintritts-Lichtbündel oder Teile davon projiziert wird bzw. werden, im Lichtbild in horizontaler Richtung über einen Bereich von ca. -24° - +24°, vorzugweise von ca. -18° - +18° erstreckt. Mit einer solchen Beleuchtungsvorrichtung, welche z.B. eine Vorfeldverteilung und Signlight erfüllt, können auch bei Kurvenlicht, obwohl die Beleuchtungsvorrichtung und somit auch die Vorfeldlichtverteilung nicht verschwenkt werden, gesetzeskonforme Signlight-Werte realisiert werden.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass der Blendenkantenbereich zumindest eine sich im Wesentlichen quer zu einer optischen Achse der Projektionsvorrichtung erstreckende Blendenkante umfasst.
  • Beispielsweise handelt es sich bei der Blendenkante um eine Einfachkante. Es kann aber auch eine Doppelkante vorliegen, wobei die Kanten dann in Lichtaustrittsrichtung hintereinander angeordnet sein können. Die Kante kann bzw. die Kanten können möglichst scharf ausgebildet oder beispielsweise abgerundet sein können. Der Blendenkantenbereich kann quer zur optischen Achse X in Bezug auf eine Horizontalebene, beispielsweise eine Horizontalebene, welche die optische Achse X enthält, überall den gleichen Normalabstand zu dieser Horizontalebene aufweisen. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass in unterschiedlichen Abschnitten der Blendenkantenbereich unterschiedliche (vertikale) Normalabstände zu der Ebene aufweist. Beispielsweise kann in einem ersten Abschnitt der Blendenkantenbereich einen ersten Normalabstand zu der Ebene aufweisen und in einem zweiten Abschnitt einen zweiten, größeren Normalabstand aufweisen. Die unterschiedlichen Abschnitte können durch einen schräg verlaufenden Abschnitt miteinander verbunden sein. Auf diese Weise kann eine asymmetrische Hell-Dunkel-Grenze erzeugt werden.
  • Es kann bei solchen lichtleitenden Körpern eine Asymmetrie in der Hell-Dunkel-Grenze auch dadurch erreicht werden, dass die unterschiedlichen Bereiche der Blendenkante in horizontaler Richtung, d.h. in Lichtausbreitungsrichtung bzw. in Richtung der optischen Achse, unterschiedliche Abstände zu einer Vertikalebene normal auf die optische Achse aufweisen.
  • Vorzugsweise das Lichteinspeiseelement eine Lichtform-Optik umfasst, welche das von der zumindest einen Lichtquelle emittierte Licht derart formt, dass dieses im Wesentlichen in den Blendenkantenbereich der Blendenvorrichtung abgestrahlt wird.
  • Die obige Formulierung, die ein Bündeln der Lichtstrahlen auf einen Brennpunkt bzw. eine Brennebene der Projektionsvorrichtung beschreibt, welche im oder annähernd im Blendenkantenbereich liegt, beschreibt eine vereinfachte Darstellung für eine punktförmige Lichtquelle. Bei den verwendeten, realen, räumlich ausgedehnten Lichtquellen (z.B. LED-Chip, etwa mit 1mm Emissionskantenlänge) fällt unerwünschtes Licht ab, das z.B. auf die Begrenzungsfläche (und auf den oben erörterten Bereich, über den Licht austritt) des lichtleitenden Körpers auftrifft und erfindungsgemäß genutzt wird.
  • Beispielsweise handelt es sich bei der Lichtform-Optik um einen Kollimator oder diese umfasst einen Kollimator. Es kann zusätzlich auch vorgesehen sein, dass das Lichteinspeiseelement, z.B. als Teil der Lichtform-Optik, Umlenkmittel umfasst, z.B. eine oder mehrere reflektierende Flächen, vorzugsweise eine oder mehrere Flächen, an welchen Licht totalreflektiert wird, mit welchen das Licht der zumindest einen Lichtquelle in die gewünschte Richtung umgelenkt wird.
  • Die zumindest eine Lichtquelle kann beispielsweise im Bereich der optischen Ache des Optikkörpers angeordnet sein und eine Hauptabstrahlrichtung in etwa in Richtung der optischen Achse aufweisen. Die zumindest eine Lichtquelle kann aber auch oberhalb oder unterhalb der optischen Achse liegen und Licht unter einem Winkel >0° zu der optischen Achse, z.B. unter 90° zu der optischen Achse, abstrahlen. Insbesondere bei einer solchen Anordnung der Lichtquellen sind Umlenkmittel von Vorteil.
  • Beispielsweise wird die Lichtform-Optik weiters derart ausgelegt, Licht nicht nur im Brennpunkt zu sammeln, sondern derart, dass Licht auch vertikal höher, über die Blendenkante zielt. Damit kann ein Auslaufen der Lichtverteilung entlang der VV-Linie vom HV-Punkt abwärts bis knapp vor das Fahrzeug erreicht werden. Auf diese Art und Weise bilden die erfindungsgemäßen lichtleitenden Körper eine Vorfeldlichtverteilung aus. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Blendenkantenbereich im Wesentlichen in einer Brennlinie bzw. in einer Brennfläche der Projektionsvorrichtung liegt.
  • Die Brennlinie liegt vorzugsweise unterhalb der Blendenkante und verläuft horizontal durch den Brennpunkt F, sowie quer, insbesondere senkrecht auf die optische Achse der Projektionsvorrichtung.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine Außenfläche der Projektionsvorrichtung durch eine rillenförmige Struktur in einer glatten Basisfläche gebildet ist, wobei die die rillenförmige Struktur bildenden Rillen in im Wesentlichen vertikaler Richtung verlaufen, und wobei vorzugsweise jeweils zwei in horizontaler Richtung nebeneinander liegende Rillen durch eine, insbesondere im Wesentlichen vertikal verlaufende, Erhebung, die sich vorzugsweise über die gesamte Vertikalerstreckung der Rillen erstreckt, getrennt sind.
  • Auf diese Weise kann der Signlight-Bereich gezielt in horizontaler Richtung verbreitert werden.
  • Beispielsweise ist vorgesehen, dass die zumindest eine Lichtquelle eine Leuchtdiode oder eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfasst.
  • Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erörtert. In dieser zeigt
    • Fig. 1 die wesentlichen Bestandteile einer aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer in einer ersten perspektivischen Ansicht,
    • Fig. 2 die Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 1 in einem Vertikalschnitt entlang einer Vertikalebene durch die optische Achse,
    • Fig. 3 eine Detailansicht eines Ausschnittes aus Figur 2 im Bereich des Blendenkantenbereiches des lichtleitenden Körpers,
    • Fig. 4 eine beispielhafte, schematische Darstellung einer Lichtverteilung erzeugt mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung,
    • Fig. 5 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht von unten,
    • Fig. 6 grob schematisch mehrere horizontale Schnitte parallel zu der optischen Achse X durch die Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 5,
    • Fig. 7 eine zweite weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung in einer perspektivischen Ansicht von unten, und
    • Fig. 8 grob schematisch mehrere horizontale Schnitte parallel zu der optischen Achse X durch die Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 7. Die grundsätzliche Funktionsweise einer gattungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung wird vorerst an Hand von Figur 1 näher erörtert. Details, auch optionaler Natur, die an Hand von Figur 1 beschrieben sind, können auch - ohne dass dies im Folgenden explizit erwähnt wird - bei den Ausgestaltungen der Erfindung in den Fig.5-8 verwirklicht sein. Unterschiede zwischen den einzelnen Ausgestaltungen werden im Folgenden explizit erwähnt.
  • Figur 1 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung 1 für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 umfasst zumindest eine Lichtquelle 10, welche z.B. eine oder mehrere LED's umfasst, sowie einen Optikkörper 110, in welchem sich Licht der zumindest einen Lichtquelle 10 fortpflanzen kann.
  • In dem gezeigten Beispiel besteht der Optikkörper 110 aus einem lichtdurchlässigen Körper 100, welcher einstückig mit einem Lichteinspeiseelement 101 zum Einspeisen von Licht, welches die zumindest eine Lichtquelle 10 emittiert, sowie einstückig mit einer Projektionsvorrichtung 200, ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Optikkörper 110 um einen Vollkörper, d.h. um einen Körper, der keine Durchgangsöffnungen oder Öffnungseinschlüsse aufweist. Das transparente, lichtdurchlässige Material, aus dem der Körper 110 gebildet ist, weist einen Brechungsindex größer als jener von Luft auf. Das Material enthält z.B. PMMA (Polymethylmethacrylat) oder PC (Polycarbonat) und ist insbesondere vorzugsweise daraus gebildet. Der Körper 110 kann aber auch aus Glasmaterial, insbesondere anorganischem Glasmaterial gefertigt sein.
  • Der Optikkörper 110, konkret der lichtdurchlässige Körper 100, weist eine Blendenvorrichtung 103 mit einem Blendenkantenbereich 104 auf, wobei die Blendenvorrichtung 103 zwischen dem Lichteinspeiseelement 101 und der Projektionsvorrichtung 200 angeordnet ist.
  • Wie Figur 1 , aber auch Figur 2 und besonders gut Figur 3 entnommen werden kann, wird die Blendenvorrichtung 103 von zwei Begrenzungsflächen 105, 106 des lichtdurchlässigen Körpers 100 gebildet ist, welche in dem Blendenkantenbereich 104, insbesondere in eine gemeinsame Blendenkante zusammenlaufen.
  • Im Folgenden wird zur prinzipiellen Funktionsweise der gezeigten Beleuchtungsvorrichtung auf Figur 2 verwiesen: Über das Lichteinspeiseelement 101 wird Licht der zumindest einen Lichtquelle 10 in den lichtdurchlässigen Körper 100 eingespeist, welches sich in dem lichtdurchlässigen Körper 100 als erstes Lichtbündel S1 fortpflanzt. Das Lichteinspeiseelement 101, welches beispielsweise als Kollimator ausgebildet ist, ist derart ausgelegt, dass es das Licht der zumindest einen Lichtquelle hauptsächlich in den Blendenkantenbereich 104 bündelt. Der Blendenkantenbereich 104 liegt in einem Brennpunkt F bzw. in einer Brennfläche FB der Projektionsvorrichtung 200.
  • Von der Blendenvorrichtung 103 wird das erste Lichtbündel S1 derart zu einem modifizierten, zweiten Lichtbündel S2 modifiziert wird, dass dieses zweite Lichtbündel S2 von der Projektionsvorrichtung 200 als Lichtverteilung LV mit einer Hell-Dunkel-Grenze HD abgebildet wird (siehe Figur 4 , die eine beispielhafte Lichtverteilung zeigt). Die Hell-Dunkel-Grenze HD, insbesondere die Form und Lage der Hell-Dunkel-Grenze HD, wird von dem Blendenkantenbereich 104 der Blendenvorrichtung 103 bestimmt.
  • Bei der gezeigten Lichtverteilung LV handelt es sich um eine klassische Vorfeldverteilung In dem gezeigten Beispiel gemäß Figur 1 - Figur 3 sind die beiden Flächen 105, 106 als ebene Flächen ausgebildet, die quer zu einer optischen Achse X des Optikkörpers 110 (bzw. der Projektionsvorrichtung 200) verlaufen. Die beiden Flächen sind jeweils um einen Winkel α, β gegen die optische Achse X geneigt. Vorzugsweise verläuft eine der beiden Flächen, insbesondere jede der beiden Flächen 105, 106 horizontal in der Querrichtung unter einem Winkel von 90° zu der optischen Achse X.
  • Unter der optischen Achse X ist die optische Achse des Optikkörpers 110, z.B. die Mittenlinie des Optikkörpers 110 definiert in Bezug auf den Apex der Austrittslinse, zu verstehen.
  • Wie oben beschrieben, wir zwar der Großteil des Lichtes der Lichtquelle in den Blendenkantenbereich 104 gerichtet, es lässt sich aber nicht vermeiden, dass Licht auch auf die Begrenzungsfläche 105 auftrifft. Diese Licht kann typischer Weise zu unerwünschtem Streulicht führen, sodass üblicherweise dieser Bereich 105 z.B. mit einer absorbierenden Schicht versehen ist oder derart geneigt ist, dass Licht in einen unkritischen Bereich abgestrahlt wird.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung macht sich nun das auf die Fläche 105 auftreffende Licht wie im Folgenden beschrieben zu Nutze: ein Teil-Lichtbündel S1a des ersten Lichtbündels S1 trifft wie beschrieben auf die Begrenzungsflächen 105, im Folgenden auch als Einfall-Begrenzungsfläche bezeichnet. Die Fläche 105 weist nunmehr einen Bereich 105' auf, der derart ausgebildet ist, dass zumindest ein Teil S1a' (siehe Figur 3 ) des Teil-Lichtbündels S1a über diesen Bereich 105' der Einfall-Begrenzungsfläche 105, als sogenanntes Austrittslichtbündel S3, aus dem lichtdurchlässigen Körper 100 austreten kann. Beispielsweise handelt es sich bei dem Bereich 105' um eine ebene Fläche 105', welche z.B. innerhalb der Fläche 105 liegt, und welche unter einem anderen Winkel ϕ gegen die optische Achse X geneigt ist. Während nun der Winkel α der Fläche 105 z.B. so gewählt ist, dass Licht aus dem Bündel S1a nach unten gebrochen wird, sodass es keine nachteiligen Effekte bewirken kann, ist der Winkel ϕ derart gewählt, dass Licht austreten kann und außerdem auf die gegenüberliegende Fläche 106, die sogenannte Wieder-Eintrittsfläche, in Form des Lichtbündels S3 abgelenkt wird.
  • Nach dem Eintritt und entsprechender Ablenkung an der Fläche 106 pflanzt sich das Lichtbündel als Eintritts-Lichtbündel S4 wieder im lichtleitenden Körper 100 fort, von wo es (oder Teile davon) zu der Projektionsoptikvorrichtung 200 gelangen und als Signlight-Lichtbündel SL ( Figur 2 ) in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich B der Lichtverteilung projiziert, und, beispielsweise als Signlight-Lichtverteilung SV, im Lichtbild abgebildet wird ( Figur 4 ).
  • Der Winkel β, unter dem die Fläche 106 gegen die optische Achse X geneigt ist, ist dabei derart zu wählen, dass das Lichtbündel S3 in den Optikkörper 110 wieder eintreten kann und über die optische Achse X hinweg auf die Projektionsvorrichtung 200 abgelenkt wird. Der Bereich B, in welchen das Eintritts-Lichtbündel S4 oder Teile davon projiziert wird bzw. werden, erstreckt sich im Lichtbild in vertikaler Richtung über einen Bereich von ca. 1° - 6°, vorzugsweise wie gezeigt über einen Bereich von 1,5° - 4,5° oberhalb der H-H-Linie erstreckt. In horizontaler Richtung erstreckt sich der Bereich B typischerweise über einen Bereich von ca. -10° - +10°, vorzugsweise über -8° - +8°.
  • Figur 4 zeigt neben den Bereich SV auch noch zwei schraffierte Bereiche; diese werden von dem Signlight der Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet, wenn die Beleuchtungsvorrichtung oder der Scheinwerfer, welcher zumindest eine solche Beleuchtungsvorrichtung enthält, bei einer Kurvenfahrt nach links bzw. rechts geschwenkt wird, sodass ein Bereich von -18° - +18° oder sogar von -24° - +24° entsprechend beleuchtet werden kann.
  • Generell handelt ist die Projektionsvorrichtung 200 z.B. als Projektionslinsenanordnung ausgebildet oder umfasst eine solche. Konkret umfasst die Projektionsvorrichtung 200 in dem gezeigten Beispiel eine Grenzfläche 201 (oder sie besteht aus einer solchen Grenzfläche 201), welche den Optikkörper 110 nach vorne begrenzt, und über welche Grenzfläche 201 das sich im Optikkörper fortpflanzende Licht, insbesondere die Lichtstrahlen S4, als Lichtverteilung in einen Bereich vor dem Optikkörper 110 abgebildet werden. Um eine entsprechende Ablenkung durch Lichtbrechung der Lichtstrahlen beim Austritt über die Lichtaustrittsfläche 201 zu erreichen, ist diese entsprechend geformt, insbesondere gekrümmt. Vorzugsweise ist die Grenzfläche 201 dabei konvex ausgestaltet. In dem gezeigten Beispiel ist die Grenzfläche 201 dabei in vertikalen Schnitten konvex gekrümmt, während sie in horizontalen Schnitten parallel zu der optischen Achse gerade verläuft.
  • Eine Verbreiterung des Bereiches SV in horizontaler Richtung kann erzielt werden, wenn die Außenfläche bzw. Grenzfläche 201 der Projektionsvorrichtung 200 durch eine rillenförmige Struktur 202 in der glatten Basisfläche 201 gebildet ist, wobei die die rillenförmige Struktur bildenden Rillen in im Wesentlichen vertikaler Richtung verlaufen, und wobei vorzugsweise jeweils zwei in horizontaler Richtung nebeneinander liegende Rillen durch eine, insbesondere im Wesentlichen vertikal verlaufende, Erhebung, die sich vorzugsweise über die gesamte Vertikalerstreckung der Rillen erstreckt, getrennt sind.
  • In den Figuren 5 und 6 ist eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 1 gezeigt. Diese unterscheidet sich von der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass die Wieder-Eintritts-Fläche 106 nicht eben, sondern gekrümmt ausgebildet ist. Konkret ist in Figur 6 zu erkennen, dass in horizontalen Schnitten parallel zur optischen Achse X durch die Fläche 106 die sich ergebenden Schnittkurven 106a1, 106a2 konkav verlaufen. Figur 6 zeigt dabei drei übereinander liegende Schnitte in unterschiedlichen Höhen, projiziert in eine gemeinsame Ebene, wobei ein Schnitt im Bereich der Blendenkante 104 erfolgt, wo die entsprechende Schnittkurve (ausnahmsweise) in Folge der (in dem gezeigten Beispiel) geraden Blendenkante 104 gerade verläuft. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird eine gerade Hell-Dunkel-Grenze erzeugt, wozu die Kante 104 gerade und quer zur optischen Achse X verläuft; insbesondere verläuft die Kante 104 normal zu der Achse X und alle Punkt der Kante 104 haben zu einer Horizontalebene durch die Achse X denselben Normalabstand. Im Falle einer Hell-Dunkel-Grenze mit Asymmetrie (nicht dargestellt) weist die Kante hingegen zwei oder üblicherweise 3 unterschiedliche hohe Abschnitte, in Bezug auf die Horizontalebene durch die Achse X, auf.
  • In dem gezeigten Beispiel verlaufen die Schnittkurven 106a1, 106a2 jeweils symmetrisch zur optischen Ache X, sodass jede Schnittkurve 106a1, 106a2 einen Scheitelpunkt Pa1, Pa2 aufweist, der bei Projektion der Schnittkurve in eine Horizontalebene, welche die optische Achse X enthält, auf der optischen Achse X liegt.
  • Figur 6 zeigt den Verlauf der Lichtstrahlen S4 nach dem Wiedereintritt über die Fläche 106 in den optischen Körper. Wie zu erkennen ist, verlaufen in Folge der spezifischen
  • Ausgestaltung der Fläche 106 die Strahlen S4 divergent, sodass das Signlight Lichtbündel aufgeweitet ist und einen breiten horizontalen Bereich in der Lichtverteilung beleuchtet.
  • In den Figuren 7 und 8 ist noch eine zweite Variante einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 1 gezeigt. Diese unterscheidet sich von der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass die Wieder-Eintritts-Fläche 106 nicht eben, sondern gekrümmt ausgebildet ist. Konkret ist in Figur 8 zu erkennen, dass in horizontalen Schnitten parallel zur optischen Achse X durch die Fläche 106 die sich ergebenden Schnittkurven 106b1, 106b2 konvex verlaufen. Figur 8 zeigt dabei drei übereinander liegende Schnitte in unterschiedlichen Höhen, projiziert in eine gemeinsame Ebene, wobei ein Schnitt im Bereich der Blendenkante 104 erfolgt, wo die entsprechende Schnittkurve (ausnahmsweise) in Folge der (in dem gezeigten Beispiel) geraden Blendenkante 104 gerade verläuft. In dem gezeigten Beispiel verlaufen die Schnittkurven 106b1, 106b2 jeweils symmetrisch zur optischen Ache X, sodass jede Schnittkurve 106b1, 106b2 einen Scheitelpunkt Pb1, Pb2 aufweist, der bei Projektion der Schnittkurve in eine Horizontalebene, welche die optische Achse X enthält, auf der optischen Achse X liegt.
  • Figur 8 zeigt den Verlauf der Lichtstrahlen S4 nach dem Wiedereintritt des Lichtes über die Fläche 106 in den optischen Körper. Wie zu erkennen ist, verlaufen in Folge der spezifischen Ausgestaltung der Fläche 106 die Strahlen S4 konvergierend zusammen und im Anschluss divergent. Vorzugsweise erfolgt dabei die Abstimmung derart, dass sich die Strahlen S4 außerhalb des Optikkörpers 110, also insbesondere nach der Austrittsfläche der Projektionsvorrichtung 200 im Wesentlichen in einem Punkt schneiden, bevor sie anschließend divergent auseinander laufen. Eine entsprechende Abstimmung kann über die Krümmungsradien der Kurven 106b2, 106b1 erfolgen; durch geeignete große Krümmungsradien wandert der entstehende Schnittpunkt in Lichtaustrittsrichtung vor den Optikkörper. Bei einer Lage des Schnittpunktes vor dem Optikkörper kann auch die Breite der Optikkörpers kleiner gewählt werden, ohne dass die Strahlen S4 an den seitlichen Seitenflächen totalreflektiert werden.
  • Bei herkömmlichen Optikkörpern ist es häufig notwendig, an der Fläche 105, z.B. außerhalb der Fläche 105, einen Licht absorbierenden Körper vorzusehen. Bei der vorliegenden Erfindung kann bei geeigneter Auslegung, z.B. in dem die gesamte Fläche 105 als LichtAustritts-Fläche 105' ausgestaltet wird, oder jener Bereich der Fläche 105, aus welchem störende Lichtstrahlen austreten, als Bereich 105', über den Licht gezielt im erfindungsgemäßen Rahmen austreten kann, ausgebildet ist, auf einen absorbierenden Zusatzbauteil verzichtet werden.

Claims (10)

  1. Beleuchtungsvorrichtung (1) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze, wobei die Beleuchtungsvorrichtung
    • zumindest eine Lichtquelle (10),
    • einen lichtdurchlässigen Körper (100),
    • zumindest ein Lichteinspeiseelement (101) zum Einspeisen von Licht, welches die zumindest eine Lichtquelle (10) emittiert, sowie
    • eine Projektionsvorrichtung (200) aufweist,
    wobei der lichtdurchlässige Körper (100) eine Blendenvorrichtung (103) mit einer Blendenkante (104) aufweist, wobei die Blendenvorrichtung (103) in Lichtausbreitungsrichtung zwischen dem Lichteinspeiseelement (101) und der Projektionsvorrichtung (200) angeordnet ist,
    und wobei
    über das Lichteinspeiseelement (101) Licht der zumindest einen Lichtquelle (10) in den lichtdurchlässigen Körper (100) eintritt, welches sich in dem lichtdurchlässigen Körper (100) als erstes Lichtbündel (S1) fortpflanzt, und wobei von der Blendenvorrichtung (103) das erste Lichtbündel (S1) derart zu einem modifizierten, zweiten Lichtbündel (S2) modifiziert wird, dass dieses zweite Lichtbündel (S2) von der Projektionsvorrichtung (200) als Lichtverteilung (LV) mit einer Hell-Dunkel-Grenze (HD) abgebildet wird, wobei die Hell-Dunkel-Grenze (HD), insbesondere die Form und Lage der Hell-Dunkel-Grenze (HD), von der Blendenkante (104) der Blendenvorrichtung (103) bestimmt wird, und wobei die Blendenvorrichtung (103) von Begrenzungsflächen (105, 106) des lichtdurchlässigen Körpers (100) gebildet ist, wobei
    ein Teil-Lichtbündel (S1a) des ersten Lichtbündels (S1) auf eine der Begrenzungsflächen (105, 106), die Einfall-Begrenzungsfläche (105), trifft, und wobei
    zumindest ein Teil (S1a') des Teil-Lichtbündels (S1a) über einen Bereich (105') der Einfall-Begrenzungsfläche (105) vollständig oder teilweise, als Austrittslichtbündel (S3), aus dem lichtdurchlässigen Körper (100) austritt, und wobei
    das Austrittslichtbündel (S3) über eine der Begrenzungsflächen (105, 106), die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche (106), vollständig oder teilweise als Eintritts-Lichtbündel (S4) wieder in den lichtleitenden Körper (100) eintritt,
    und wobei das Eintritts-Lichtbündel (S4) oder Teile des Eintritts-Lichtbündels von der Projektionsoptikvorrichtung (200) als Signlight-Lichtbündel (SL) in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich (B) der Lichtverteilung projiziert, und, beispielsweise als Signlight-Lichtverteilung (SV), im Lichtbild abgebildet wird, und wobei die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche (106) in horizontalen Schnitten gekrümmt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche (106) in allen horizontalen Schnitten konvex oder in allen horizontalen Schnitten konkav gekrümmt ist, wobei
    die Blendenkante (104) gerade sein kann, und
    Schnittkurven (106a1, 106a2; 106b1, 106b2), die sich durch Schneiden der Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche (106) mit horizontalen Ebenen, die parallel zu einer optischen Achse (X) der Projektionsvorrichtung (200) verlaufen, ergeben, jeweils einen Scheitelpunkt (Pal, Pa2; Pb1, Pb2) aufweisen, wobei
    die Scheitelpunkte (Pal, Pa2; Pb1, Pb2) der Schnittkurven (106a, 106b) bei einer Projektion in eine Horizontalebene, welche die optische Achse (X) der Projektionsoptikvorrichtung (200) enthält, auf dieser optischen Achse (X) liegen, und wobei
    der Verlauf der Schnittkurven (106a1, 106a2, 106b1, 106b2) in einer Projektion in die Horizontalebene seitlich des Scheitelpunktes (Pal, Pa2; Pb1, Pb2) symmetrisch zur optischen Achse (X) ist, und wobei mit zunehmendem Normalabstand der horizontalen Ebenen von der optischen Achse (X)
    • die Krümmung der Schnittkurven (106a1, 106a2, 106b1, 106b2) zunimmt, und
    • der Abstand der in den horizontalen Ebenen liegenden Scheitelpunkte (Pal, Pa2; Pbl, Pb2) zu der Blendenkante (104), gemessen in Richtung der optischen Achse (X) in Lichtaustrittsrichtung, größer wird.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Bereich (105') der Einfall-Begrenzungsfläche (105) derart, insbesondere zu einer optischen Achse (X) der Projektionsvorrichtung (200), geneigt ist, dass Licht vollständig oder teilweise, als Austrittslichtbündel (S3), aus dem lichtdurchlässigen Körper (100) austreten und auf die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche (106) auftreffen kann, und die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche (106) derart, insbesondere zu einer optischen Achse (X) der Projektionsvorrichtung (200), geneigt ist, dass das Austrittslichtbündel (S3) über eine der Begrenzungsflächen (105, 106), vollständig oder teilweise als Eintritts-Lichtbündel (S4) wieder in den lichtleitenden Körper (101) eintreten kann.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche (106) derart, insbesondere zu einer optischen Achse (X) der Projektionsvorrichtung (200), geneigt ist, und/oder der Bereich (105') und die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche (106) derart, insbesondere zu einer optischen Achse (X) der Projektionsvorrichtung (200), geneigt und weiters unter einem Winkel derart zueinander geneigt sind, dass Eintritts-Lichtbündel (S4) auf seinem Weg durch den lichtleitenden Körper (100) die optische Achse (X) der Projektionsvorrichtung (200) schneidet, bevor es von der Projektionsvorrichtung (200) in einen Bereich vor dem lichtleitenden Körper (100) projiziert wird.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsvorrichtung (200) als Projektionslinsenanordnung ausgebildet ist oder eine solche umfasst, wobei beispielsweise die Projektionslinsenanordnung aus einer Projektionslinse besteht.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtleitende Körper (100) und die Projektionsvorrichtung (200) mit dem Lichteinspeiseelement (101) einstückig ausgebildet sind.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bereich (B), in welchen das Eintritts-Lichtbündel (S4) oder Teile davon projiziert wird bzw. werden, im Lichtbild in vertikaler Richtung über einen Bereich von ca. 1° - 6°, vorzugsweise über einen Bereich von 1,5° - 4,5° oberhalb der H-H-Linie erstreckt, und/oder dadurch gekennzeichnet, dass sich der Bereich (B), in welchen das Eintritts-Lichtbündel (S4) oder Teile davon projiziert wird bzw. werden, im Lichtbild in horizontaler Richtung über einen Bereich von ca. -24° - +24°, vorzugweise von ca. -18° - +18° erstreckt.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichteinspeiseelement (101) eine Lichtform-Optik umfasst, welche das von der zumindest einen Lichtquelle (10) emittierte Licht (S1) derart formt, dass dieses im Wesentlichen zur Blendenkante (104) der Blendenvorrichtung (103) abgestrahlt wird, und wobei vorzugsweise die Blendenkante (104) im Wesentlichen in einer Brennlinie bzw. in einer Brennfläche (FB) der Projektionsvorrichtung (200) liegt.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche der Projektionsvorrichtung (200) durch eine rillenförmige Struktur in einer glatten Basisfläche gebildet ist, wobei die die rillenförmige Struktur bildenden Rillen in im Wesentlichen vertikaler Richtung verlaufen, und wobei vorzugsweise jeweils zwei in horizontaler Richtung nebeneinander liegende Rillen durch eine, insbesondere im Wesentlichen vertikal verlaufende, Erhebung, die sich vorzugsweise über die gesamte Vertikalerstreckung der Rillen erstreckt, getrennt sind.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfall-Begrenzungsfläche (105) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass auf die Einfall-Begrenzungsfläche (105) auftreffende Lichtstrahlen (S1a', S1a), vorzugsweise alle auf die Einfall-Begrenzungsfläche (105) auftreffenden Lichtstrahlen orthogonal durch die Einfall-Begrenzungsfläche (105) durchtreten und/oder die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche (106) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass Lichtstrahlen des Austrittslichtbündels (S3), vorzugsweise alle Lichtstrahlen des Austrittslichtbündels (S3) orthogonal durch die Wieder-Eintritts-Begrenzungsfläche (106) in den lichtleitenden Körper (100) eintreten.
  10. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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