EP3803196A1 - Lichtmodul für einen kfz-scheinwerfer - Google Patents

Lichtmodul für einen kfz-scheinwerfer

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EP3803196A1
EP3803196A1 EP19724192.0A EP19724192A EP3803196A1 EP 3803196 A1 EP3803196 A1 EP 3803196A1 EP 19724192 A EP19724192 A EP 19724192A EP 3803196 A1 EP3803196 A1 EP 3803196A1
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EP
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light
light source
optics
additional
micro
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EP19724192.0A
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Matthias Kemetmüller
Bernhard Mandl
Andreas Moser
Friedrich Bauer
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ZKW Group GmbH
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Publication date
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a light module for a motor vehicle headlight for
  • Projection device wherein the projection device has an inlet optics and exit optics, wherein the entrance optics is set up, an intermediate image of light emitted from the at least one light source in a lying between the entrance optics and the exit optics, substantially transversely to an optical axis of the projection device intermediate image plane form, and the exit optics is arranged to image the intermediate image in Porm a light distribution of a first predetermined type in an area in front of the light module.
  • the invention relates to a motor vehicle headlight with at least one such light module.
  • the projection device comprises: an entrance optics, which consists of an array of micro-entry optics; an exit optics which consists of an array of micro exit optics, wherein each micro entrance optics is assigned exactly one micro exit optics, wherein the micro entrance optics are configured and / or the micro entrance optics and the micro exit optics are arranged in such a way that the light emerging from a micro-entry optic exactly enters only the associated micro-exit optics, and wherein the light preformed by the micro-entry optics is imaged by the micro exit optics in an area in front of the motor vehicle as at least one light distribution.
  • Microprojection light module for a Pahrzeugscheinwerfer thematized which comprises at least one light source and at least one projection device, which the light emerging from the at least one light source into an area in front of
  • Vehicle in the form of at least one light distribution maps
  • Projection means an entrance optics having one, two or more micro-entrance optics, which are preferably arranged in an array, and an exit optics having one, two or more micro-exit optics, which are preferably arranged in an array, wherein each micro Entry optics is assigned exactly a micro-exit optics, wherein the micro-entry optics formed and / or the micro-entry optics and the micro-exit optics are arranged to each other such that substantially all of the light emerging from a micro-entry optics light just in the associated Micro-exit optics occurs, and wherein the light preformed by the micro-entry optics of the micro-exit optics in an area in front of the motor vehicle is imaged as at least one light distribution.
  • the international application WO 2017/066818 A1 of the applicant shows a microprojection light module for a motor vehicle headlight, comprising at least one light source and at least one projection device, which projects the light emerging from the at least one light source into an area in front of the motor vehicle in the form of at least one light distribution
  • the projection device comprises an entrance optics, which has one, two or more micro entrance optics, which are preferably arranged in an array, an exit optics, which has one, two or more micro exit optics, which are preferably arranged in an array, wherein each micro-entry optics is arranged to exactly one micro-exit optics, wherein the micro-entry optics formed and / or the micro-entry optics and the micro-exit optics are arranged to each other such that substantially all of a micro-entry optics a Exactly enters the incoming light only in the associated micro-exit optics, and wherein the preformed by the micro-entry optics of the micro-exit optics in an area in front
  • a disadvantage of the above-mentioned light modules is that only a very limited number of light distributions can be generated with a single light module, and consequently light functions can be realized (low efficiency). Above all, it is disadvantageous that such
  • Light modules offer no possibility of the same light exit surface of the light module a secondary light function, such as direction indicator (static or dynamic, for example, as running light), position light and / or daytime running lights (static or as
  • Running light etc. and a main light function such as low beam, high beam, light functions of an adaptive front light system (light functions of an AFS headlamp) to realize.
  • a main light function such as low beam, high beam, light functions of an adaptive front light system (light functions of an AFS headlamp) to realize.
  • the object of the present invention is to improve the conventional light modules to the effect, or to expand their structure so that from the light exit surface of the same light module several light functions, preferably can be generated simultaneously.
  • a light module of the type mentioned above in that at least one additional light source - so-called additional light source - is provided, which is arranged at least one additional light source to emit light between the entrance optics and the exit optics (in this area there the at least one additional light source emits light); the outlet optics is arranged, the light emitted by the at least one additional light source in the area in front of the light module in the form of a
  • the entrance optics and the at least one additional light source are designed and assigned to one another such that neither the at least one additional light source nor the light emitted by the at least one additional light source alters the intermediate image.
  • the light generated by the at least one additional light source does not influence the intermediate image produced with the light of the at least one light source.
  • the at least one additional light source generates in the intermediate image plane
  • the at least one light source is downstream of a collimator.
  • Prescribed type does not overlap the light distribution of the second predetermined type in the light image, although these emitted from the same light exit surface of the light module become.
  • Such light distributions can be used to realize different light functions.
  • the entrance optics and the at least one additional light source can be designed and assigned to one another in such a way that that of the at least one
  • Beam path through the optical projection device runs. It is expedient if the at least one additional light source is outside the first beam path - ie not in the first beam path - so that neither the at least one additional light source nor the light emitted by the at least one additional light source changes the intermediate image.
  • the at least one additional light source is set up to produce collimated light which is substantially parallel to the optical axis of the projection device. This has the advantage that with respect to a light image generated with the at least one additional light source, an exact position of the at least one additional light source between the entrance optics and the exit optics and in particular with respect to the intermediate image plane is not relevant, whereby the adjustment of the light module is easier. It may even be advantageous if the at least one additional light source is not arranged in the intermediate image plane.
  • micro-entry optics or micro exit optics - are formed, wherein each micro entrance optics at least one, preferably exactly one micro Egress optics corresponds such that they have a common, preferably horizontally extending, optical axis and form a micro-optical system.
  • the term "common optical axis of two optics” means that the optical axes of these two optics substantially coincide. Using very small optics at the light exit surface - micro-optics with characteristic sizes in the micrometer range - leads to a more uniform
  • the at least one additional light source has a plurality of spaced-apart Lichtabstrahl Schemee for emitting the light between the entrance optics and the exit optics, which Lichtabstrahl Schemee in a substantially transverse to the optical axis of the projection device level - in the so-called Lichtabstrahlebene - are arranged. It is understood that this plane is arranged between the entrance optics and the exit optics. Preferably, by means of each light emission region, a light beam is generated which propagates parallel to the optical axis of the projection device.
  • the at least one additional light source has a light guide element and a light source associated with the light guide element, preferably an LED light source, wherein the Lichtabstrahl Schemee are arranged in the light guide element. It may be advantageous if the light source is not between the entrance optics and the exit optics.
  • the luminous means and the at least one light source are arranged on a common light source carrier. For example, if the at least one light source and the lighting means are designed as LED light sources, these LED light sources can be arranged on a common printed circuit board (on the same print).
  • the light guide element is formed as a light guide plate arranged substantially transversely to the optical axis of the projection device, wherein the light guide plate at least one light input surface for coupling light of the light source, which light propagates in the light guide plate and to the
  • the light of the light source can be coupled laterally or from below or from above into the light guide plate. After coupling, the light spreads (due to
  • the light spreads in the area Light guide plate substantially transversely to the optical axis of the projection device until it is deflected in the Lichtabstrahl Schemeen and emerges in a direction substantially parallel to the optical axis direction of the light guide plate.
  • Lightguide plate is a plane, extending in a plane in two directions
  • the light extraction prisms are preferably configured to couple out the light from the light guide plate in a direction substantially parallel to the optical axis.
  • the light extraction prisms are perpendicular to
  • Propagation direction of the light in the light guide plate For example, the
  • Lichtauskoppelprismen an angle of about 40 °.
  • Feeding (injecting) from different sides into the light guide plate and matching the shape of the light extraction prisms may help to realize even more (more than two) different light functions.
  • the micro entrance optics array has a plurality of intermediate regions assigned to the light emission regions and preferably planar.
  • micro-optics of the micro-entrance optics array and / or the micro-exit optics array can be formed, for example, as convex lenses.
  • the intermediate regions of the micro-entrance optical array preferably have no micro-entry optics and are for example designed such that scattering is reduced by the light generated by means of the at least one light source. If the at least one light source generates parallel light or the light of the at least one light source is collimated, for example, by a collimator, it is more likely to encounter the entrance optics, it is particularly advantageous to form the intermediate regions in a planar manner. In this sense, the light penetrating into the projection device through these intermediate regions is irrelevant to the formation of the intermediate image and thus to the first light function. Preferably, this light can be shielded (see below).
  • Lichtabstrahlebene are distributed like a checkerboard and the intermediate areas in the micro-entry optics array are distributed like a checkerboard, wherein the Lichtabstrahl Schemee the intermediate areas (in the direction of the optical axis) are arranged downstream.
  • this arrangement seen in the direction of the optical axis of the optical projection device, preferably formed of squares,
  • Checkerboard pattern are arranged corresponding to the intermediate areas.
  • the intermediate regions are made opaque.
  • a shielding element may be provided with the intermediate regions of corresponding opaque shielding regions, which shielding element shields the intermediate regions from the light of the at least one light source.
  • the at least one additional light source is designed as a carrier for the entrance optics or the exit optics.
  • the at least one additional light source is designed as a carrier for the entrance optics or the exit optics.
  • Entry optics or exit optics which are for example as the micro-entry optics array or the micro exit optics array of silicone, arranged on the additional light source, for example, applied to them, in particular connected to this, for example glued. This is particularly advantageous with regard to the synergetic use of photometrically relevant components of a light module (for example, if the substrate plate is used as a light guide).
  • the inlet optics in particular the micro entrance optics array, are preferably arranged, for example applied, in particular glued, on a side of the at least one additional light source facing the at least one first light source.
  • the variety of light functions that can be realized with the light module according to the invention can be further increased if two additional light sources are provided, wherein a first of the two additional light sources carries the entrance optics and a second of the two additional light sources carries the exit optics.
  • the exit optics in particular the micro exit optics array, are preferably arranged, for example applied, in particular glued, on a side of the second additional light source facing away from the at least one first light source.
  • the light emission regions of the first additional light source and the light emission regions of the second additional light source are designed and positioned relative to one another such that light rays generated by the corresponding light emission regions propagate in different, non-overlapping regions of the projection device.
  • the light emission regions of the at least one or all additional light sources can be placed in the unimportant regions emitted by the at least one light source, which emits, for example, light for the main light function. This will not affect the main light function.
  • the projection device has at least one diaphragm device which lies between the inlet optics and the outlet optics and which at least one diaphragm device corresponds to the intermediate regions
  • a first diaphragm element can be provided, which first diaphragm element is disposed in front of the light emission regions and shields the light emission regions from the light of the at least one light source.
  • the first diaphragm element is set up to form the intermediate image from the light emitted by the at least one light source, for example for a low-beam light distribution.
  • the Lichtabstrahl Schemee in the Lichtabstralandere the at least one additional light source has a shape horizontally, transversely to the optical axis of the optical projection device extending vertically from each other, preferably equidistant spaced strips and the panel element has these strips corresponding opaque areas.
  • the aperture element can be arranged, for example, on the light exit side with respect to the entrance optics and in front of the light guide plate, for example on a light exit surface of the entrance optics or on a side of the light guide plate facing the at least one light source, in particular on the light exit surface of the entrance optics or on the side of the light guide plate facing the at least one light source be upset.
  • the at least one additional light source is designed as a carrier for at least the first diaphragm element.
  • the first panel element is arranged on the at least one additional light source, for example applied to it, in particular printed on this.
  • the first diaphragm element is arranged on one of the at least one light source side facing the at least one additional light source, for example applied, in particular glued.
  • first additional light source carries at least the first diaphragm element
  • second additional light source carries the exit optics and the first diaphragm element
  • the exit optics in particular the micro exit optics array, are preferably arranged, for example applied, in particular glued, on a side of the second additional light source facing away from the at least one light source.
  • the light emission regions of the first additional light source and the light emission regions of the second additional light source are designed and positioned relative to one another in such a way that they differ from the corresponding ones
  • a second diaphragm element may be provided, which second
  • Aperture element is the light emission areas of the second additional light source upstream and arranged to shield the second additional light source and / or limit of the first additional light source emitted light.
  • the first additional light source is designed as a carrier for the second diaphragm element.
  • the second diaphragm element is arranged on the first additional light source, for example applied to it, in particular printed on this.
  • the second diaphragm element is arranged on one of the at least one light source side facing away from the first additional light source, for example applied, in particular glued.
  • Light distribution of the second predetermined type is independent.
  • the light distribution of the second type can be generated independently of whether the light distribution of the first type is being generated or not.
  • daytime running lights can be on - be generated with the light generated by means of at least one additional light source, without causing a Abblertztvertechnik is radiated - the at least one light source is off.
  • the first predetermined type of light distribution may be a main light function light distribution, for example low beam light distribution or
  • the second predetermined type of light distribution may be a secondary light function light distribution, for example a direction indicator light distribution, position light light distribution, daytime light light distribution, signal light distribution.
  • At least one main and at least one secondary Light function for example, be realized simultaneously or corresponding light distributions are generated simultaneously.
  • the light distributions of the first and second types may overlap each other (when both are generated). However, it may also be advantageous if the light distribution of the second type does not overlap the light distribution of the first type in the light image (e.g.
  • the present invention can bring one or more of the following advantages: multiple light functions from the same light exit surface possible; less installation space than with separate version (several independent light modules) necessary; Homogeneous appearance in the illuminated / unlit state; Light emission areas are imaged by lens optics, which allows a better design of the light distribution and thus light utilization.
  • a main light function light distribution such as a low beam distribution or high beam distribution, such as an adaptive
  • High beam distribution is and the light distribution of a second predetermined type, a secondary light distribution, such as
  • FIG. 1 shows a motor vehicle light module according to a first embodiment in perspective view.
  • Fig. La a part of the motor vehicle light module of Fig. 1;
  • FIG. 2 shows a motor vehicle light module according to a second embodiment in FIG.
  • FIG. 3 shows a shielding element for a motor vehicle light module of FIG. 1;
  • FIG. 4 shows an aperture device for a motor vehicle light module of FIG. 1;
  • FIG. 5 and FIG. 6 a first diaphragm element of the motor vehicle light module of FIG. 2;
  • FIG. 7 to 9 are sectional views of an enlarged part of a projection device of a motor vehicle light module according to a first embodiment with an additional light source;
  • FIGS. 10 and 11 are sectional views of an enlarged part of a projection device of a motor vehicle light module according to a first embodiment with two additional light sources;
  • FIG. 12 and FIG. 13 are sectional views of an enlarged part of a projection device of a motor vehicle light module according to a second embodiment with an additional light source, and
  • FIG. 14 and FIG. 15 are sectional views of an enlarged part of a projection device of a motor vehicle light module according to a second embodiment with two additional light sources.
  • each figure is provided with a coordinate system. Three directions are indicated: horizontal H and vertical V direction and a main emission direction Z of the motor vehicle light module.
  • the terms “above”, “below”, “vertical”, “horizontal” etc. refer to a professional installation position of the motor vehicle light module in a motor vehicle.
  • the main emission direction Z corresponds to the forward movement direction of the motor vehicle when the motor vehicle light module is arranged in a motor vehicle headlight for generating at least one main light distribution.
  • Figures 1, la and 2 each show a schematic representation of a motor vehicle light module (or a part of the
  • Motor vehicle light module for a headlight, in particular a motor vehicle headlight, which may correspond to a light module according to the invention.
  • Motor vehicle light module is particularly well suited for motor vehicle headlights, in which a compact design is in the foreground and from a single and preferably continuous light exit surface several light functions (for example, a main and at least one secondary light function) should preferably be realized simultaneously.
  • this light exit surface corresponds to a light exit surface of an exit optics 22
  • the motor vehicle light module has at least one light source 1, for example an LED light source.
  • the at least one light source 1 is preceded by a collimator 9.
  • the projection device 2 also has an entrance optics 21.
  • the entry optics 21 and the exit optics 22 are arranged, an intermediate image of light emitted by the at least one light source 1, preferably collimated by the collimator 9 in a light lying between the entrance optics 21 and the exit optics 22, substantially transverse to an optical axis of the projection device 2 standing intermediate image plane to form.
  • the exit optics 22 is set up to image the intermediate image in the form of a light distribution of a first predetermined type into an area in front of the motor vehicle light module.
  • the first type of light distribution can be, for example, a main light function light distribution - that is to say a light distribution which is generated when the main light function of the motor vehicle light module is activated.
  • a main light function light distribution may be a low beam distribution or (for example, adaptive or glare-free) high beam distribution.
  • at least one additional light source - so-called additional light source 3a, 3c - is provided, which at least one second additional light source 3a, 3c is arranged to emit light between the entrance optics 21 and the exit optics 22.
  • the at least one additional light source 3a, 3c is preferably not a point light source. It is advantageous if the at least one additional light source 3a, 3c extends spatially and occupies a predetermined area between the entrance optics 21 and the exit optics of the projection device. In this case, as can be seen from the examples described below, the at least one additional light source 3a, 3b, 3c, 3d (see also FIGS. 7 to 15) can comprise a luminous means 32 which is outside the region between the entrance optics 21 and the exit optics 22 is located.
  • the light emitted by the at least one additional light source 3a, 3b is imaged by means of the exit optics 22 in the (same) area in front of the light module in the form of a light distribution of a second predetermined type.
  • the second type of light distribution is a secondary light function light distribution - ie a light distribution which is generated when the secondary light function of the motor vehicle light module is actuated.
  • logos, welcome light functions can be realized.
  • the entrance optics 21 and the at least one additional light source 3a, 3c are formed and assigned to one another such that neither the at least one additional light source 3a, 3c nor the light emitted by the at least one additional light source 3a, 3c illuminates the intermediate image changes.
  • the light generated by the at least one additional light source 3a, 3b, 3c, 3d leaves the intermediate image generated with the light of the at least one light source 1 unaffected / unimpaired / unchanged.
  • the at least one additional light source 3a, 3c generates in the intermediate image plane an additional / second intermediate image which does not overlap the (original) intermediate image.
  • the light generated by the at least one light source 1 propagates according to (or along) a first beam path 100 and the light generated by the at least one additional light source 3a, 3b, 3c, 3d according to a second, different beam path 300a, 300b, 300c , 300d through the optical projection device 2 (see in particular FIGS. 7 to 15). It is expedient if the at least one additional light source 3a, 3b, 3c, 3d outside of the first beam path 100 - that is not in the first beam path - is.
  • the at least one additional light source 3a, 3b, 3c, 3d is set up to produce collimated light, which is substantially parallel to the optical axis of the projection device 2.
  • 3c, 3d are not relevant between the entrance optics 21 and the exit optics 22 and in particular with regard to the intermediate image plane. Nevertheless, it is conceivable to place the at least one additional light source 3a, 3b, 3c, 3d in the intermediate image plane.
  • the entrance optics 21 and the exit optics 22 are arranged as matrix-like arrays of micro entrance optics 210 or micro exit optics 220 - micro entrance optics array or micro exit optics - arranged in planes perpendicular to the optical axis of the optical projection device 2.
  • Array - are formed, each micro-entry optics 210 at least one, preferably exactly one micro exit optics 220 corresponds such that they have a common, preferably horizontally extending, optical axis and form a micro-optical system.
  • the micro-input / output optics 210, 220 may be formed, for example, as convex lenses.
  • the direction of the optical axis of each micro-optics system preferably coincides with the main emission direction Z.
  • common optical axis of two optics means that the optical axes of these two optics substantially coincide.
  • the at least one additional light source 3a, 3b, 3c, 3d may have a plurality of spaced-apart light emission regions 30a, 30b, 30c, 30d for emitting the light between the entrance optics 21 and the exit optics 22 (see in particular FIGS 9 to 15), which Lichtabstrahl Schemee 30a, 30b, 30c, 30d in a plane substantially transverse to the optical axis of the projection device 2 - in the so-called Lichtabstrahlebene - are arranged.
  • this plane is arranged between the entrance optics 21 and the exit optics 22.
  • Light beam 300a, 300b, 300c, 300d generated, which propagates parallel to the optical axis of the projection device 2.
  • the Lichtabstrahl Schemee 30a, 30b, 30c, 30d of the exit optics 22 are assigned. It is particularly advantageous if each light emission area of a region of the exit optics 22, for example one - if the exit optics is designed as a micro exit optics array - is associated with individual micro exit optics 210 or a horizontal row of the micro exit optics.
  • the decoupling element is located on the rear side of the luminous element (with respect to the emission direction Z). That by the
  • Decoupling element deflected light exits at the opposite side by a curved exit surface of the filament.
  • the abovementioned assignment of the light emission regions 30a, 30b, 30c, 30d of the exit optics 22 can serve, for example, for the curvature of the exit optics 22, for example their micro exit optics 210, to be shaped by the at least one additional light source 3a, 3b, 3c , 3d generated photo is used.
  • the light image can therefore be designed on the one hand via the size and / or shape of the Lichtabstrahl Schemee 30a, 30b, 30c, 30d of the at least one additional light source 3a, 3b, 3c, 3d and / or on the imaging properties of the exit optics 22, such as its thickness
  • the efficiency of the at least one additional light source 3a, 3b, 3c, 3d is increased.
  • the at least one additional light source 3a, 3c has a light guide element 31a, 31c and the already briefly mentioned light source 32, the light source 32 being associated with the light guide element 31a, 31c.
  • the lighting means 32 is preferably designed as an LED lighting means.
  • the Lichtabstrahl Schemee 30a, 30b, 30c, 30d (not visible in Figures 1 and 2) are preferably in the
  • Optical fiber element 31a, 31b, 31c, 31d arranged.
  • the luminous means 32 does not lie between the entrance optics 21 and the exit optics 22, as shown in FIGS. 1, 1a and 2.
  • the luminous means 32 can be designed as an LED illuminant. It is quite conceivable that both the LED light source 1 and the LED illuminant 32 are mounted on a common printed circuit board.
  • the LED light source 1 and the LED light source 32 each have a plurality of LEDs, wherein both the LEDs of the LED light source 1 and the LEDs of the LED light source 32 in one of the optical axis of the
  • Projection device 2 are arranged substantially perpendicular plane and preferably emit light in the direction of the optical axis.
  • the LED lighting means may have three LEDs arranged side by side (not shown) or one above the other (see FIG. 1a).
  • An arrangement of the LED illuminant from above / below makes it possible to have several projection devices 2 side by side in one
  • the optical waveguide element may be formed as a light guide plate 31a, 31b, 31c, 31d, which (in the region between the entrance optics 21 and the exit optics 22) is arranged substantially transversely to the optical axis of the projection device 2.
  • microprojection light modules in which micro entrance optics array and micro exit optics array are each applied to a substrate plate, for example a glass plate, in particular are glued.
  • the substrate plates are often present because the micro-entry optics or micro-exit optics of the microprojection light modules can already be arranged during production on such a glass carrier / substrate plate.
  • optical properties, such as focal length, of the lenses (micro-optics) be specified. If a certain focal length is desired, it can
  • micro entrance optics, micro exit optics may be made of polycarbonate (PC) and placed on a substrate plate of crown glass (eg B270® glass), for example glued, for example, light guide element may be polycarbonate
  • PC polycarbonate
  • crown glass eg B270® glass
  • light guide element may be polycarbonate
  • This also determines the thickness, that is to say the extent in the direction of an optical axis, of the entire projection device 15.
  • Substrate plates for the micro entrance optics array or micro exit optics array can be of different thicknesses This has the same reason:
  • the thickness of the projection device is practically predetermined by the fixed dimensions of the lenses in the micro entrance optics array or micro exit optics array
  • one or more diaphragm (s) can be provided, which likewise rest on a substrate plate - so-called
  • Shuttering substrate (shutter - borrowed from the English for aperture) - is applied (become).
  • the thickness of the projection device can be reduced in the manufacturing process such that the shutter substrate can be inserted.
  • one or more of the light guide plates 31a, 31b, 31c, 31d are formed as a substrate plate of the micro entrance optics array and / or the micro exit optics array or as a shutter substrate.
  • the light guide plate 31a, 31b, 31c, 31d has at least one, preferably laterally or below or above the light guide plate 31a, 31b, 31c, 31d arranged Lichteinkoppel constitutional 310a, 310c for coupling light 320a, 320c of the bulb 32, which light in the light guide plate propagates and exits at the light emitting portions 30a, 30b, 30c, 30d from the light guide plate.
  • Lichteinkoppel reaction 310a, 310c for coupling light 320a, 320c of the bulb 32, which light in the light guide plate propagates and exits at the light emitting portions 30a, 30b, 30c, 30d from the light guide plate.
  • Pigures 1 and 2 show light guide plates which are planar in the region between the entrance optics 21 and the exit optics 22 and have a bent region 330a, 330c outside this region.
  • the light guide plates 31a, 31c shown are preferably bent towards their light coupling surfaces 310a, 310c.
  • the abovementioned arrangement of the at least one light source 1 and of the luminous means 32 is made possible in a common plane which is essentially perpendicular to the optical axis.
  • the light 320a, 320c emitted by the respective luminous means 32 parallel to the optical axis of the projection device 2 is transmitted via the respective one Illuminant 32 coupled light input surface 310a, 310c coupled into the light guide plate 31a, 31c, propagates due to the total reflection through the bent portion 330a, 330c in the lying between the entrance optics 21 and the exit optics 22 area of the light guide plate 31a, 31c and is at the Lichtabstrahl Suiteen 30a, 30b, 30c, 30d are coupled out substantially parallel to the optical axis of the projection device 2.
  • Lightguide plate in the region in which light is coupled out of the light guide plate, flat trained, extending in a plane in two directions
  • each light emission region 30a, 30b, 30c, 30d has a plurality of light extraction prisms.
  • prisms with an angle of incidence of approximately 40 °, which decouple the light in parallel, have proven to be practicable.
  • the angle of attack can also be varied, so that a uniform light extraction takes place.
  • Light extraction prisms are set up, the light from the light guide plate 31a, 31b, 31c,
  • the light extraction prisms are preferably perpendicular to the propagation direction of the light in the light guide plate.
  • Embodiments turned out to be particularly useful.
  • the entrance optics 21 and the exit optics 22 are each referred to as micro entrance optics.
  • the intermediate regions 211 of the micro entrance optics array are characterized in that they have no micro entrance optics - in this case no convex lens. In this Meaning, the light penetrating into the projection device through these intermediate regions 211 is irrelevant to the formation of the intermediate image and thus irrelevant to the first light function.
  • the Lichtabstrahl Schemee 30a, 30b are in the Lichtabstraussie preferably (see Figure la) distributed like a checkerboard.
  • the intermediate regions 211 are likewise distributed in a checkerboard pattern in the micro entrance optics array, the light emission regions 30a, 30b being arranged downstream of the intermediate regions 211 (viewed in the direction of the optical axis of the projection device 2). That is, for example, that a light emitting area 30a, 30b is placed behind (as seen in the direction of the optical axis of the projector 2) each intermediate area 211 of the micro entrance optical array (see, for example, Figs.
  • the intermediate regions 211 are made opaque or a shielding element 23 is provided with the opaque shielding regions 230 corresponding to the intermediate regions 211 (see FIG. 3).
  • Shielding element 23 serves, for example, to shield the intermediate regions 211 from the light of the at least one light source 1.
  • Light source 1 does not impinge on the Lichtabstrahl Schemee 30, is not scattered at this. This leads to the reduction of unwanted scattered light.
  • the shielding element 23 is preferably arranged in a plane orthogonal to the optical axis of the optical projection device 2 and preferably extends over substantially the entire light entry surface of the entrance optics 21.
  • the shielding element 23 is arranged on the light entry side with respect to the entrance optics 21, for example at a light entry surface of the entrance optics 21, in particular on the light entry surface of the entrance optics 21 is applied, and preferably the light generated by the at least one light source 1 on the micro light.
  • entry optics 210 can not come up with the intermediate regions 211 of the micro entrance optics array.
  • the shielding element 23 can be embodied as a planar diaphragm having a plurality of light-impermeable shielding regions 230
  • the shielding element 23 is formed as a continuous layer, wherein this layer has regions of different light transmittance / transparency. It is also conceivable that the
  • Translucency / transparency of these areas in a controlled manner such as in a liquid crystal display, changeable.
  • the at least one additional light source 3a as a
  • Support / carrier element for the entrance optics 21 act ( Figures 1 and 7 to 9).
  • the entrance optics 21 is arranged on one of the at least one first light source 1 facing side of the at least one additional light source 3a, for example applied, in particular glued.
  • the at least one additional light source 3a can function as a carrier / carrier element for the exit optics 22 (FIG. 10).
  • the exit optics 22 on one of the at least one first light source 1 opposite side of the at least one additional light source 3a is arranged, for example applied, in particular glued.
  • the light emission regions 30a of the first additional light source 3a and the light emission regions 30b of the second auxiliary light source 3b prefferably be configured and positioned relative to one another in such a way that light rays 300a, 300b generated by the corresponding light emission regions 30a, 30b are in different directions spread out non-overlapping areas of the projection device 2.
  • FIGS. 7 to 11 show, in particular, that the light emission regions 30a and 30b can emit collimated light parallel to the optical axis of the projection device.
  • the light emitting areas 30a and 30b are sized and positioned such that light beams 300a radiated from first light emitting areas 30a are parallel to, for example, above (FIG. 10), light beams 300b, second
  • Lichtabstrahl Symposiumen be emitted 30b. If the first light emission regions 30a are positioned below an optical axis of a corresponding micro exit optics 220, the rays 300a on this micro exit optics 220 are refracted and imaged in an area above the horizon (HH line). Be the second
  • light emission regions 30b are positioned below an optical axis of a corresponding micro exit optics 220, the rays 300b on this micro exit optics 220 are refracted and imaged into an area below the horizon.
  • a first additional light source 3a a light distribution emitted above the horizon can be generated-for example, a signal light distribution and with a second additional light source 3b a below the horizon
  • Light distribution - be implemented, for example, a daytime running or direction indicator light distribution.
  • the projection device 2 at least one between the
  • the diaphragm device 7, 8 may be configured to form the intermediate image, for example a
  • the diaphragm device 7, 8 may comprise a plurality of diaphragms.
  • FIG. 4 shows a diaphragm device 7 for generating a diaphragm
  • a first diaphragm element 4, 5 is provided, which first diaphragm element 4, 5 den
  • respective opaque areas 40, 50 are provided in the first panel member 4, 5 for shielding the light emitting areas 30c, 30d.
  • the at least one additional light source 3c preferably carries the first diaphragm element 4, 5 (FIG. 2). Furthermore, it may be appropriate if the first
  • the light guide plate can simultaneously represent the holder for the microlens array (micro entrance optics array and / or micro exit optics array). This simplifies the system, because in this case the light guide plate can replace the substrate plate for micro entrance optics or micro exit optics, whereby insertion loss of the projection device is reduced but also required space is smaller.
  • the at least one additional light source 3c carries the function of such a carrier.
  • the Lichtabstrahl Schemee 30c, 30d in the Lichtabstralandere the at least one additional light source 3c, 3d for example, a shape horizontally, transversely to the optical axis of the optical projection device 2 / to the main emission Z extending vertically (in the direction of V) from each other, preferably equidistantly spaced Have stripes.
  • the diaphragm element 4, 5 it is expedient for the diaphragm element 4, 5 to have corresponding light-impermeable regions 40, 50 corresponding to these strips (see FIGS. 5 and 6).
  • the light emission regions 30c, 30d are preferably arranged directly (for example 0-5 mm) after, for example, on the first diaphragm element 4, 5.
  • the first diaphragm element 5 can be set up, from the light emitted by the at least one light source 1, the intermediate image for a
  • Such a diaphragm element may for example have a plurality of corresponding openings.
  • aperture element 4, 5 is applied on the light exit side with respect to the entrance optics 21 on the side of the light guide plate 31c, 31d facing the at least one light source 1.
  • a first additional light source 3c carries at least the first diaphragm element 4, 5
  • a second auxiliary light source 3d carries the exit optical system 22 (see FIGS. 14 and 15) and the first
  • Shutter element 4, 5 is the light emission areas 30c of the first additional light source 3c upstream.
  • the exit optics in particular the micro exit optics array on one of the at least one first light source 1 side facing away from the second additional light source 3d arranged, for example applied, in particular glued.
  • Lichtabstrahl Schemee 30c of the first additional light source 3c and the Lichtabstrahl Schemee 30d of the second auxiliary light source 3d are formed and positioned relative to each other so as to generate from the corresponding light emitting portions 30c, 30d
  • Light beams 300c, 300d in different, non-overlapping areas of the projection device 2 propagate.
  • a second diaphragm element 6 can be provided.
  • the second diaphragm element 6 can be provided.
  • the second diaphragm element 6 can be arranged in front of the light emission regions 30d of the second additional light source 3d. It is advantageous if the second diaphragm element is set up to shield the second additional light source 3d.
  • Shutter element 6, similar to the aperture device 7, 8 mentioned in relation to the first preferred embodiment, may be additionally configured to
  • the first diaphragm element 4, 5 and the second 6 may be formed as a planar diaphragm with a plurality of apertures.
  • FIGS. 12 to 15 are sectional views of an enlarged part of FIG.
  • the at least one accessory light source may replace the shutter substrate or micro exit optics array substrate plate - the micro exit optics array substrate plate.
  • the Lichtabstrahl Societye 30c and 30d collimated light 300c, 300d, preferably parallel to the optical axis of the Radiate projection device 2.
  • the light-emitting regions 30c and 30d are dimensioned and positioned such that radiated from first light-emitting regions 30c
  • the rays 300d are refracted at this micro exit optics 220 and into one Area shown below the horizon.
  • a light distribution emitted above the horizon can be generated - for example a signal light distribution and with a second additional light source 3d a light distribution lying below the horizon - for example a daytime light or direction indicator light distribution be realized.
  • the light emission regions 30c, 30d are arranged, preferably directly, on or behind the corresponding opaque region of the corresponding (first or second) diaphragm element 4, 5, 6.
  • the first additional light source 3c also carries the second diaphragm element 6.
  • the second aperture element 6 is on one of the at least one first
  • Light guide plate 31c, 31d arranged, for example applied, in particular glued.
  • a deployable light module for a motor vehicle headlight has other parts that have not been explicitly mentioned in connection with the present invention. These other parts are (exemplary but not exhaustive)
  • Heat sink support frame, mechanical and / or electrical actuators

Abstract

Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer umfassend: zumindest eine Lichtquelle (1) sowie zumindest eine Projektionseinrichtung (2), wobei die Projektionseinrichtung (2) eine Eintrittsoptik (21) und eine Austrittsoptik (22) aufweist, wobei die Eintrittsoptik (21) eingerichtet ist, ein Zwischenbild aus von der zumindest einen Lichtquelle (1) abgestrahltem Licht in einer zwischen der Eintrittsoptik (21) und der Austrittsoptik (22) liegenden, im Wesentlichen quer zu einer optischen Achse der Projektionseinrichtung (2) stehenden Zwischenbildebene zu formen, und die Austrittsoptik (22) eingerichtet ist, das Zwischenbild in Form einer Lichtverteilung eines ersten vorgegebenen Typs in einen Bereich vor dem Lichtmodul abzubilden, wobei zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) vorgesehen ist, welche zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) eingerichtet ist, Licht zwischen der Eintrittsoptik (21) und der Austrittsoptik (22) abzustrahlen; die Austrittsoptik (22) eingerichtet ist, das von der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) abgestrahlte Licht in den Bereich vor dem Lichtmodul in Form einer Lichtverteilung eines zweiten vorgegebenen Typs abzubilden; die Eintrittsoptik (21) und die zumindest eine Zusatz- Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) derart ausgebildet und derart einander zugeordnet sind, dass weder die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) noch das von der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) abgestrahlte Licht das Zwischenbild ändert.

Description

LICHTMODUL FÜR EINEN KFZ-SCHEINWERFER
Die Erfindung betrifft ein Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum
(vorzugsweise gleichzeitigen) Realisieren zumindest einer Haupt- und zumindest einer Neben-Lichtfunktion umfassend zumindest eine Lichtquelle sowie zumindest eine
Projektionseinrichtung, wobei die Projektionseinrichtung eine Eintrittsoptik und eine Austrittsoptik aufweist, wobei die Eintrittsoptik eingerichtet ist, ein Zwischenbild aus von der zumindest einen Lichtquelle abgestrahltem Licht in einer zwischen der Eintrittsoptik und der Austrittsoptik liegenden, im Wesentlichen quer zu einer optischen Achse der Projektionseinrichtung stehenden Zwischenbildebene zu formen, und die Austrittsoptik eingerichtet ist, das Zwischenbild in Porm einer Lichtverteilung eines ersten vorgegebenen Typs in einen Bereich vor dem Lichtmodul abzubilden.
Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einem solchen Lichtmodul.
Lichtmodule der oben genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die internationale Anmeldung der Anmelderin WO 2015/058227 Al zeigt ein Mikroprojektions- Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend zumindest eine Lichtquelle sowie zumindest eine Projektionseinrichtung, welche das von der zumindest einen
Lichtquelle austretende Licht in einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug in Porm von zumindest einer Lichtverteilung abbildet, wobei die Projektionseinrichtung umfasst: eine Eintrittsoptik, welche aus einem Array an Mikro-Eintrittsoptiken besteht; eine Austrittsoptik, welche aus einem Array an Mikro- Austrittsoptiken besteht, wobei jeder Mikro-Eintrittsoptik genau eine Mikro- Austrittsoptik zugeordnet ist, wobei die Mikro-Eintrittsoptiken derart ausgebildet und / oder die Mikro-Eintrittsoptiken und die Mikro- Austrittsoptiken derart zueinander angeordnet sind, dass das aus einer Mikro-Eintrittsoptik austretende Licht genau nur in die zugeordnete Mikro- Austrittsoptik eintritt, und wobei das von den Mikro- Eintrittsoptiken vorgeformte Licht von den Mikro- Austrittsoptiken in einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug als zumindest eine Lichtverteilung abgebildet wird.
In der internationalen Anmeldung WO 2017/066817 Al der Anmelderin wird ein
Mikroprojektions-Lichtmodul für einen Pahrzeugscheinwerfer thematisiert, welches zumindest eine Lichtquelle sowie zumindest eine Projektionseinrichtung umfasst, welche das von der zumindest einen Lichtquelle austretende Licht in einen Bereich vor dem
Kraftfahrzeug in Form von zumindest einer Lichtverteilung abbildet, wobei die
Projektionseinrichtung eine Eintrittsoptik, welche eine, zwei oder mehr Mikro- Eintrittsoptiken aufweist, welche vorzugsweise in einem Array angeordnet sind, und eine Austrittsoptik, welche eine, zwei oder mehr Mikro-Austrittsoptiken aufweist, welche vorzugsweise in einem Array angeordnet sind, wobei jeder Mikro-Eintrittsoptik genau eine Mikro-Austrittsoptik zugeordnet ist, wobei die Mikro-Eintrittsoptiken derart ausgebildet und / oder die Mikro-Eintrittsoptiken und die Mikro- Austrittsoptiken derart zueinander angeordnet sind, dass im Wesentlichen das gesamte aus einer Mikro-Eintrittsoptik austretende Licht genau nur in die zugeordnete Mikro- Austrittsoptik eintritt, und wobei das von den Mikro-Eintrittsoptiken vorgeformte Licht von den Mikro-Austrittsoptiken in einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug als zumindest eine Lichtverteilung abgebildet wird.
Weiters zeigt die internationale Anmeldung WO 2017/066818 Al der Anmelderin ein Mikroprojektions-Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend zumindest eine Lichtquelle sowie zumindest eine Projektionseinrichtung, welche das von der zumindest einen Lichtquelle austretende Licht in einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug in Form von zumindest einer Lichtverteilung abbildet, wobei die Projektionseinrichtung umfasst eine Eintrittsoptik, welche eine, zwei oder mehr Mikro-Eintrittsoptiken aufweist, welche vorzugsweise in einem Array angeordnet sind, eine Austrittsoptik, welche eine, zwei oder mehr Mikro- Austrittsoptiken aufweist, welche vorzugsweise in einem Array angeordnet sind, wobei jeder Mikro-Eintrittsoptik genau eine Mikro-Austrittsoptik zu geordnet ist, wobei die Mikro-Eintrittsoptiken derart ausgebildet und / oder die Mikro- Eintrittsoptiken und die Mikro-Austrittsoptiken derart zueinander angeordnet sind, dass im Wesentlichen das gesamte aus einer Mikro-Eintrittsoptik austretende Licht genau nur in die zugeordnete Mikro- Austrittsoptik eintritt, und wobei das von den Mikro-Eintrittsoptiken vorgeformte Licht von den Mikro-Austrittsoptiken in einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug als zumindest eine Lichtverteilung abgebildet wird, wobei zwischen der Eintrittsoptik und der Austrittsoptik eine erste Blendenvorrichtung angeordnet ist.
Ein Nachteil der oben genannten Lichtmodule ist, dass mit einem einzigen Lichtmodul nur eine sehr begrenzte Anzahl an Lichtverteilungen erzeugt und folglich Lichtfunktionen realisiert werden kann (niedrige Effizienz). Vor allem ist nachteilhaft, dass solche
Lichtmodule keine Möglichkeit bieten, aus der gleichen Lichtaustrittsfläche des Lichtmoduls eine Neben-Lichtfunktion, wie Fahrtrichtungsanzeige (statisch oder dynamisch, beispielsweise als Lauflicht), Positionslicht und/ oder Tagfahrlicht (statisch oder als
Lauflicht) usw. und eine Hauptlichtfunktion, wie Abblendlicht, Fernlicht, Lichtfunktionen eines Adaptiven Frontlicht Systems (Lichtfunktionen eines AFS-Scheinwerfers) zu realisieren.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die herkömmliche Lichtmodule dahingehend zu verbessern, beziehungsweise deren Aufbau so zu erweitern, dass aus der Lichtaustrittsfläche desselben Lichtmoduls mehrere Lichtfunktionen, vorzugsweise gleichzeitig erzeugt werden können.
Die Aufgabe wird mit einem Lichtmodul der oben genannten Art dadurch gelöst, dass zumindest eine zusätzliche Lichtquelle - so genannte Zusatz-Lichtquelle - vorgesehen ist, welche zumindest eine Zusatz-Lichtquelle eingerichtet ist, Licht zwischen der Eintrittsoptik und der Austrittsoptik abzustrahlen (in diesem Bereich gibt die zumindest eine Zusatz- Lichtquelle Licht ab); die Austrittsoptik eingerichtet ist, das von der zumindest einen Zusatz- Lichtquelle abgestrahlte Licht in den Bereich vor dem Lichtmodul in Form einer
Lichtverteilung eines zweiten vorgegebenen Typs abzubilden; die Eintrittsoptik und die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle derart ausgebildet und derart einander zugeordnet sind, dass weder die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle noch das von der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle abgestrahlte Licht das Zwischenbild ändert.
Dabei beeinflusst das von der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle erzeugte Licht das mit dem Licht der zumindest einen Lichtquelle erzeugte Zwischenbild nicht. Vorzugsweise erzeugt die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle in der Zwischenbildebene ein
zusätzliches / zweites Zwischenbild, welches das (ursprüngliche, mit dem Licht der zumindest einen Lichtquelle erzeugte) Zwischenbild nicht überlappt.
Denkbar ist, dass der zumindest einen Lichtquelle ein Kollimator nachgelagert ist.
Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass die Lichtverteilung des ersten
vorgegebenen Typs die Lichtverteilung des zweiten vorgegebenen Typs im Lichtbild nicht überlappt, obwohl diese aus der gleichen Lichtaustrittsfläche des Lichtmoduls ausgestrahlt werden. Solche Lichtverteilungen können zum Realisieren unterschiedlicher Lichtfunktionen genutzt werden.
Beispielsweise können die Eintrittsoptik und die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle derart ausgebildet und derart einander zugeordnet sein, dass das von der zumindest einen
Lichtquelle erzeugte Licht gemäß (oder entlang) einem ersten und das durch die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle erzeugte Licht gemäß einem zweiten, unterschiedlichen
Strahlengang durch die optische Projektionseinrichtung verläuft. Dabei ist es zweckdienlich, wenn die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle außerhalb des ersten Strahlengangs - also nicht in dem ersten Strahlengang - liegt, sodass weder die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle noch das von der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle abgestrahlte Licht das Zwischenbild ändert.
Es kann zweckmäßig sein, wenn die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle eingerichtet ist, kollimiertes, zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung im Wesentlichen paralleles Licht zu erzeugen. Dies hat zum Vorteil, dass hinsichtlich eines mit der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle erzeugten Lichtbildes eine genaue Position der zumindest einen Zusatz- Lichtquelle zwischen der Eintrittsoptik und der Austrittsoptik und insbesondere hinsichtlich der Zwischenbildebene nicht relevant, wodurch das Justieren des Lichtmodul einfacher wird. Es kann sogar von Vorteil sein, wenn die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle nicht in der Zwischenbildebene angeordnet ist.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Eintrittsoptik und die Austrittsoptik als
matrixartige, in quer zur optischen Achse der optischen Projektionseinrichtung stehenden Ebenen angeordnete Arrays von Mikro-Eintrittsoptiken beziehungsweise Mikro- Austrittsoptiken - Mikro-Eintrittsoptik- Array beziehungsweise Mikro-Austrittsoptik- Array - ausgebildet sind, wobei jeder Mikro-Eintrittsoptik zumindest eine, vorzugsweise genau eine Mikro-Austrittsoptik derart korrespondiert, dass sie eine gemeinsame, vorzugsweise horizontal verlaufende, optische Achse aufweisen und ein Mikro-Optiksystem bilden.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff„gemeinsame optische Achse zweier Optiken" verstanden, dass die optischen Achsen dieser zwei Optiken im Wesentlichen zusammenfallen. Verwenden von sehr kleinen Optiken an der Lichtaustrittsfläche - Mikrooptiken mit charakteristischen Größen im Mikrometerbereich - führt zu einem gleichmäßigeren
Erscheinungsbild von der Lichtaustrittsfläche sowohl in unbeleuchtetem als auch in beleuchtetem Zustand.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Lichtabstrahlbereiche zum Abstrahlen von dem Licht zwischen der Eintrittsoptik und der Austrittsoptik aufweist, welche Lichtabstrahlbereiche in einer im Wesentlichen quer zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung stehenden Ebene - in der so genannten Lichtabstrahlebene - angeordnet sind. Es versteht sich, dass diese Ebene zwischen der Eintrittsoptik und der Austrittsoptik angeordnet ist. Vorzugsweise wird mithilfe eines jeden Lichtabstrahlbereichs ein Lichtbündel erzeugt, welches sich parallel zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung ausbreitet.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle ein Lichtleiterelement und ein dem Lichtleiterelement zugeordnetes Leuchtmittel, vorzugsweise ein LED-Leuchtmittel, aufweist, wobei die Lichtabstrahlbereiche in dem Lichtleiterelement angeordnet sind. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn das Leuchtmittel nicht zwischen der Eintrittsoptik und der Austrittsoptik liegt. Bei einer praxisbewahrten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Leuchtmittel und die zumindest eine Lichtquelle auf einem gemeinsamen Lichtquellen-Träger angeordnet sind. Beispielsweise, wenn die zumindest eine Lichtquelle und das Leuchtmittel als LED-Lichtquellen ausgebildet sind, können diese LED- Lichtquellen auf einer gemeinsamen Leiterplatte (auf demselben Print) angeordnet sein.
Weiters kann vorgesehen sein, dass das Lichtleiterelement als eine im Wesentlichen quer zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung angeordnete Lichtleiterplatte ausgebildet ist, wobei die Lichtleiterplatte zumindest eine Lichteinkoppelfläche zum Einkoppeln von Licht des Leuchtmittels, welches Licht sich in der Lichtleiterplatte ausbreitet und an den
Lichtabstrahlbereichen aus der Lichtleiterplatte austritt. Es ist bekannt, dass das Ausbreiten von Licht innerhalb eines Lichtleiters aufgrund von Totalreflexion geschieht. Das Licht des Leuchtmittels kann seitlich oder von unten beziehungsweise von oben in die Lichtleiterplatte eingekoppelt werden. Nach dem Einkoppeln breitet sich das Licht (aufgrund von
Totalreflexion) in Richtung des Bereichs zwischen der Eintrittsoptik und der Austrittsoptik. In Bereichs zwischen der Eintrittsoptik und der Austrittsoptik breitet sich das Licht in der Lichtleiterplatte im Wesentlichen quer zur optischen Achse der Projektionseinrichtung aus, bis es in den Lichtabstrahlbereichen umgelenkt wird und in eine zu der optischen Achse im Wesentlichen parallele Richtung aus der Lichtleiterplatte austritt.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff
„Lichtleiterplatte" ein planes, sich in einer Ebene in zwei Richtungen erstreckendes
Lichtleiterelement verstanden.
Es kann dabei zweckmäßig sein, wenn jeder Lichtabstrahlbereich eine Mehrzahl von
Lichtauskoppelprismen aufweist. Dabei sind die Lichtauskoppelprismen vorzugsweise dazu eingerichtet, das Licht aus der Lichtleiterplatte in eine im Wesentlichen zur optischen Achse parallele Richtung auszukoppeln. Die Lichtauskoppelprismen stehen senkrecht zur
Ausbreitungsrichtung des Lichts in der Lichtleiterplatte. Beispielsweise weisen die
Lichtauskoppelprismen einen Anstellwinkel von ca. 40° auf.
Eine Einspeisung (Einkoppeln) aus verschiedenen Seiten in die Lichtleiterplatte und eine entsprechende Anpassung (der Form) der Lichtauskoppelprismen kann dabei helfen, sogar mehrere (mehr als zwei) verschiedene Lichtfunktionen zu realisieren.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, wenn das Mikro- Eintrittsoptik- Array eine Mehrzahl den Lichtabstrahlbereichen zugeordneter, vorzugsweise plan ausgebildeter Zwischenbereiche aufweist.
Die Mikro-Optiken des Mikro-Eintrittsoptik- Arrays und / oder des Mikro-Austrittsoptik- Arrays können beispielsweise als konvexe Linsen ausgebildet sein.
Die Zwischenbereiche des Mikro-Eintrittsoptik- Arrays weisen vorzugsweise keine Mikro- Eintrittsoptik auf und sind beispielsweise derart ausgebildet, dass Streuung von dem mittels der zumindest einen Lichtquelle erzeugten Licht reduziert wird. Wenn die zumindest eine Lichtquelle paralleles Licht erzeugt oder das Licht der zumindest einen Lichtquelle, beispielsweise durch einen Kollimator, kollimiert wird, eher es auf die Eintrittsoptik trifft, ist es besonders vorteilhaft die Zwischenbereiche plan auszubilden. In diesem Sinne ist das durch diese Zwischenbereiche in die Projektionseinrichtung eindringende Licht für Bildung des Zwischenbildes und ergo für die erste Lichtfunktion irrelevant. Vorzugsweise kann dieses Licht abgeschirmt werden (siehe unten).
Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Lichtabstrahlbereiche in der
Lichtabstrahlebene schachbrettartig verteilt sind und die Zwischenbereiche in dem Mikro- Eintrittsoptik- Array schachbrettartig verteilt sind, wobei die Lichtabstrahlbereiche den Zwischenbereichen (in Richtung der optischen Achse) nachgeordnet sind. Beispielsweise bedeutet das, dass diese Anordnung ein in Richtung der optischen Achse der optischen Projektionseinrichtung gesehen, vorzugsweise aus Quadraten ausgebildetes,
Schachbrettmuster ist. Dabei ist es zweckdienlich, wenn die Lichtabstrahlbereiche
aufweisenden Bereiche des Schachbrettmusters komplementierende Bereiche des
Schachbrettmusters den Zwischenbereichen korrespondierend angeordnet sind.
Darüber hinaus kann es zweckdienlich sein, wenn die Zwischenbereiche lichtundurchlässig ausgebildet sind. Es kann außerdem ein Abschirmelement mit den Zwischenbereichen korrespondierenden lichtundurchlässigen Abschirmbereichen vorgesehen sein, welches Abschirmelement die Zwischenbereiche von dem Licht der zumindest einen Lichtquelle abschirmt.
Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle als Träger für die Eintrittsoptik oder die Austrittsoptik ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die
Eintrittsoptik oder die Austrittsoptik, welche beispielsweise als das Mikro-Eintrittsoptik- Array beziehungsweise das Mikro- Austrittsoptik- Array aus Silikon sind, an der Zusatz- Lichtquelle angeordnet, beispielsweise auf sie aufgebracht, insbesondere mit dieser verbunden, beispielsweise verklebt ist. Dies ist besonders in Hinblick auf synergetische Nutzung von lichttechnisch relevanten Bauteilen eines Lichtmoduls vorteilhaft (zum Beispiel wenn die Substratplatte als Lichtleiter ausgenutzt wird).
Vorzugsweise ist die Eintrittsoptik, insbesondere das Mikro-Eintrittsoptik- Array auf einer der zumindest einen ersten Lichtquelle zugewandten Seite der zumindest einen Zusatz- Lichtquelle angeordnet, beispielsweise aufgebracht, insbesondere geklebt. Die Vielfalt von mit dem erfindungsgemäßen Lichtmodul realisierbaren Lichtfunktionen kann weiter vergrößert werden, wenn zwei Zusatz-Lichtquellen vorgesehen sind, wobei eine erste der zwei Zusatz-Lichtquellen die Eintrittsoptik trägt und eine zweite der zwei Zusatz- Lichtquellen die Austrittsoptik trägt.
Vorzugsweise ist die Austrittsoptik, insbesondere das Mikro- Austrittsoptik- Array auf einer der zumindest einen ersten Lichtquelle abgewandten Seite der zweiten Zusatz-Lichtquelle angeordnet, beispielsweise aufgebracht, insbesondere geklebt.
Weiters kann vorteilhaft sein, wenn die Lichtabstrahlbereiche der ersten Zusatz-Lichtquelle und die Lichtabstrahlbereiche der zweiten Zusatz-Lichtquelle derart ausgebildet und zueinander positioniert sind, dass sich von den entsprechenden Lichtabstrahlbereichen erzeugte Lichtstrahlen in unterschiedlichen, sich nicht überschneidenden Bereichen der Projektionseinrichtung ausbreiten. Dabei können die Lichtabstrahlbereiche der zumindest einen oder allen Zusatz-Lichtquellen in für den Strahlengang des von der zumindest einen Lichtquelle, die beispielsweise Licht für die Hauptlichtfunktion abstrahlt, abgestrahlten unwesentlichen Bereichen platziert werden. Dadurch wird die Hauptlichtfunktion nicht beeinträchtigt.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Projektionseinrichtung zumindest eine zwischen der Eintrittsoptik und der Austrittsoptik liegende Blendenvorrichtung aufweist, welche zumindest eine Blendenvorrichtung den Zwischenbereichen entsprechende
Durchbrüche aufweist und eingerichtet ist, das Zwischenbild (beispielsweise für eine Abblendlichtverteilung) zu formen und / oder optische Abbildungsfehler zu korrigieren.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann ein erstes Blendenelement vorgesehen sein, welches erste Blendenelement den Lichtabstrahlbereichen vorgelagert ist und die Lichtabstrahlbereiche von dem Licht der zumindest einen Lichtquelle abschirmt.
Dabei kann es zweckdienlich sein, wenn das erste Blendenelement eingerichtet ist, aus dem von der zumindest einen Lichtquelle abgestrahlten Licht das Zwischenbild beispielsweise für eine Abblendlichtverteilung zu formen. Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn die Lichtabstrahlbereiche in der Lichtabstrahlebene der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle eine Form horizontal, quer zu der optischen Achse der optischen Projektionseinrichtung verlaufender, vertikal voneinander, vorzugsweise äquidistant beabstandeter Streifen aufweisen und das Blendenelement diesen Streifen entsprechende lichtundurchlässige Bereiche aufweist.
Das Blendenelement kann beispielsweise lichtaustrittsseitig hinsichtlich der Eintrittsoptik und vor der Lichtleiterplatte, beispielsweise an einer Lichtaustrittsfläche der Eintrittsoptik oder an einer der zumindest einen Lichtquelle zugewandten Seite der Lichtleiterplatte, angeordnet sein, insbesondere auf die Lichtaustrittsfläche der Eintrittsoptik oder die der zumindest einen Lichtquelle zugewandten Seite der Lichtleiterplatte aufgebracht sein.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle als Träger für zumindest das erste Blendenelement ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das erste Blendenelement an der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle angeordnet, beispielsweise auf sie aufgebracht, insbesondere auf diese aufgedruckt ist.
Vorzugsweise ist das erste Blendenelement auf einer der zumindest einen Lichtquelle zugewandten Seite der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle angeordnet, beispielsweise aufgebracht, insbesondere geklebt.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn zwei Zusatz-Lichtquellen vorgesehen sind, wobei eine erste Zusatz-Lichtquelle zumindest das erste Blendenelement trägt, eine zweite Zusatz- Lichtquelle die Austrittsoptik trägt und das erste Blendenelement den
Lichtabstrahlbereichen der ersten Zusatz-Lichtquelle vorgelagert ist. Vorzugsweise ist die Austrittsoptik, insbesondere das Mikro-Austrittsoptik- Array auf einer der zumindest einen Lichtquelle abgewandten Seite der zweiten der zweiten Zusatz-Lichtquelle angeordnet, beispielsweise aufgebracht, insbesondere geklebt.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn die Lichtabstrahlbereiche der ersten Zusatz- Lichtquelle und die Lichtabstrahlbereiche der zweiten Zusatz-Lichtquelle derart ausgebildet und derart zueinander positioniert sind, dass sich von den entsprechenden
Lichtabstrahlbereichen erzeugte Lichtstrahlen in unterschiedlichen, sich nicht
überschneidenden Bereichen der Projektionseinrichtung ausbreiten. Darüber hinaus kann ein zweites Blendenelement vorgesehen sein, welches zweite
Blendenelement den Lichtabstrahlbereichen der zweiten Zusatz-Lichtquelle vorgelagert ist und eingerichtet, die zweite Zusatz-Lichtquelle abzuschirmen und / oder von der ersten Zusatz-Lichtquelle abgestrahltes Licht zu begrenzen. Dadurch kann mittels des zweiten Blendenelements Streulichtmenge reduziert und / oder Abbildungsfehler reduziert werden.
Darüber hinaus kann im Hinblick auf kompakte Bauweise der Projektionseinrichtung vorteilhaft sein, wenn die erste Zusatz-Lichtquelle als Träger für das zweite Blendenelement ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das zweite Blendenelement an der ersten Zusatz- Lichtquelle angeordnet, beispielsweise auf sie aufgebracht, insbesondere auf diese aufgedruckt ist.
Vorzugsweise ist das zweite Blendenelement auf einer der zumindest einen Lichtquelle abgewandten Seite der ersten Zusatz-Lichtquelle angeordnet, beispielsweise aufgebracht, insbesondere geklebt.
Es kann zweckdienlich sein, wenn die Lichtverteilung des ersten vorgegebenen Typs die Lichtverteilung des zweiten vorgegebenen Typs zu einer Gesamtlichtverteilung
vervollständigt oder die Lichtverteilung des ersten vorgegebenen Typs von der
Lichtverteilung des zweiten vorgegebenen Typs unabhängig ist.
Dabei heißt unabhängig, dass die Lichtverteilung des zweiten Typs unabhängig davon erzeugt werden kann, ob die Lichtverteilung des ersten Typs gerade erzeugt wird oder nicht. Zum Beispiel kann Tagfahrlicht an sein - mit dem mittels der zumindest einen Zusatz- Lichtquelle erzeugten Licht erzeugt werden, ohne dass dabei eine Abblendlichtverteilung abgestrahlt wird - die zumindest eine Lichtquelle ist dabei aus.
Wie bereits erwähnt, kann der erste vorgegebene Typ der Lichtverteilung eine Haupt- Lichtfunktion-Lichtverteilung, beispielsweise Abblendlichtverteilung oder
Fernlichtverteilung sein. Dabei kann der zweite vorgegebene Typ der Lichtverteilung eine Neben-Lichtfunktion-Lichtverteilung, beispielsweise eine Fahrtrichtungsanzeiger- Lichtverteilung, Positionslicht-Lichtverteilung, Tagfahr licht-Lichtverteilung, Signlight- Lichtverteilung sein. Dabei kann zumindest eine Haupt- und zumindest eine Neben- Lichtfunktion beispielsweise gleichzeitig realisiert werden beziehungsweise entsprechende Lichtverteilungen gleichzeitig erzeugt werden.
Die Lichtverteilungen des ersten und des zweiten Typs können einander überlappen (wenn beide erzeugt werden). Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn die Lichtverteilung des zweiten Typs die Lichtverteilung des ersten Typs im Lichtbild nicht überlappt (z.B.
Abblendlichtverteilung mit Signlight-Lichtverteilung).
Die vorliegende Erfindung kann je nach vorteilhafte Ausführungsform einen oder mehrere der folgenden Vorteile bringen: mehrere Lichtfunktionen aus derselben Lichtaustrittsfläche möglich; weniger Bauraum als bei getrennter Ausführung (mehreren unabhängigen Lichtmodulen) notwendig; Homogenes Erscheinungsbild im beleuchteten/ unbeleuchteten Zustand; Lichtabstrahlbereiche werden durch Linsenoptiken abgebildet, wodurch eine bessere Gestaltung der Lichtverteilung und somit Lichtausnutzung ermöglicht wird.
Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Lichtverteilung eines ersten vorgegebenen Typs eine Haupt-Lichtfunktion-Lichtverteilung (kurz: Haupt-Lichtverteilung), wie eine Abblendlichtverteilung oder Fernlichtverteilung, beispielsweise eine adaptive
Fernlichtverteilung ist und die Lichtverteilung eines zweiten vorgegebenen Typs eine Neben-Lichtverteilung, wie
* eine statische oder dynamische, beispielsweise in Form eines Lauflichts abgestrahlte Fahrtrichtungsanzeige-Lichtverteilung;
* eine Positionslicht-Lichtverteilung;
* Tagfahrlicht-Lichtverteilung, die zumindest teilweise in Form eines Lauflichts erzeugbar ist;
* in Form von einem oder von mehreren gleichen oder unterschiedlichen Logos ausgebildete Lichtverteilung,
* Welcome-Light-Funktion-Lichtverteilung, wobei vorzugsweise die Haupt- Lichtverteilung und Neben-Lichtverteilung gleichzeitig abstrahlbar sind.
Die Erfindung samt weiteren Vorteilen ist im Folgenden an Hand beispielhafter
Ausführungsformen näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. In dieser zeigt Fig. 1 ein Kraftfahrzeuglichtmodul gemäß einer ersten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht;
Fig. la einen Teil des Kraftfahrzeuglichtmoduls der Fig. 1;
Fig. 2 ein Kraftfahrzeuglichtmodul gemäß einer zweiten Ausführungsform in
perspektivischer Ansicht;
Fig. 3 ein Abschirmelement für ein Kraftfahrzeuglichtmodul der Fig. 1;
Fig. 4 eine Blendenvorrichtung für ein Kraftfahrzeuglichtmodul der Fig. 1;
Fig. 5 und Fig. 6 ein erstes Blendenelement des Kraftfahrzeuglichtmoduls der Fig. 2;
Fig. 7 bis Fig. 9 Schnittansichten eines vergrößerten Teils einer Projektionseinrichtung eines Kraftfahrzeuglichtmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform mit einer Zusatz- Lichtquelle;
Fig. 10 und Fig. 11 Schnittansichten eines vergrößerten Teils einer Projektionseinrichtung eines Kraftfahrzeuglichtmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform mit zwei Zusatz- Lichtquellen;
Fig. 12 und Fig. 13 Schnittansichten eines vergrößerten Teils einer Projektionseinrichtung eines Kraftfahrzeuglichtmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einer Zusatz- Lichtquelle, und
Fig. 14 und Fig. 15 Schnittansichten eines vergrößerten Teils einer Projektionseinrichtung eines Kraftfahrzeuglichtmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform mit zwei Zusatz- Lichtquellen.
Um die Lesbarkeit zu verbessern ist jede Figur mit einem Koordinatensystem versehen. Es sind dabei drei Richtungen angegeben: horizontale H und vertikale V Richtung und eine Hauptabstrahlrichtung Z des Kraftfahrzeuglichtmoduls. Die Begriffe„oberhalb",„unterhalb",„vertikal",„horizontal" etc. beziehen sich auf eine fachübliche Einbaulage des Kraftfahrzeuglichtmoduls in einem Kraftfahrzeug.
Beispielsweise entspricht die Hauptabstrahlrichtung Z der Vorwärtsbewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs, wenn das Kraftfahrzeuglichtmodul in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen zumindest einer Haupt-Lichtverteilung angeordnet ist.
Zunächst wird auf Figuren 1, la und 2 Bezug genommen und zwar auf jene Teile und Aspekte eines Kraftfahrzeuglichtmoduls, die für die erste und für die zweite
Ausführungsform gleichermaßen gelten. Figuren 1, la und 2 zeigt jeweils eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuglichtmoduls (beziehungsweise eines Teils des
Kraftfahrzeuglichtmoduls) für einen Scheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer, welches einem erfindungsgemäßen Lichtmodul entsprechen kann. Ein solches
Kraftfahrzeuglichtmodul eignet sich besonders gut für Kraftfahrzeugscheinwerfer, bei welchen eine kompakte Bauweise im Vordergrund steht und aus einer einzigen und derselben vorzugsweise durchgehenden Lichtaustrittsfläche mehrere Lichtfunktionen (beispielsweise eine Haupt- und zumindest eine Neben-Lichtfunktion) vorzugsweise gleichzeitig realisiert werden sollten. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung entspricht diese Lichtaustrittsfläche einer Lichtaustrittsfläche einer Austrittsoptik 22
zumindest einer Projektionseinrichtung 2 (siehe auch Figuren 1 bis 15). Außer der zumindest einen Projektionseinrichtung 2 mit der Austrittsoptik 22 weist das Kraftfahrzeuglichtmodul zumindest eine Lichtquelle 1, beispielsweise eine LED-Lichtquelle. Vorzugsweise ist der zumindest einen Lichtquelle 1 ein Kollimator 9 vorgelagert. Die Projektionseinrichtung 2 weist darüber hinaus eine Eintrittsoptik 21 auf. Dabei ist die Eintrittsoptik 21 und die Austrittsoptik 22 eingerichtet, ein Zwischenbild aus von der zumindest einen Lichtquelle 1 abgestrahltem, vorzugsweise durch den Kollimator 9 kollimiertem Licht in einer zwischen der Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik 22 liegenden, im Wesentlichen quer zu einer optischen Achse der Projektionseinrichtung 2 stehenden Zwischenbildebene zu formen. Die Austrittsoptik 22 ist eingerichtet, das Zwischenbild in Form einer Lichtverteilung eines ersten vorgegebenen Typs in einen Bereich vor dem Kraftfahrzeuglichtmodul abzubilden. Der erste Typ einer Lichtverteilung kann beispielsweise eine Hauptlichtfunktion- Lichtverteilung sein - also eine Lichtverteilung, welche beim Tätigen der Hauptlichtfunktion des Kraftfahrzeuglichtmoduls erzeugt wird. Insbesondere kann eine Hauptlichtfunktion- Lichtverteilung eine Abblendlichtverteilung oder (beispielsweise adaptive beziehungsweise blendfreie) Fernlichtverteilung sein. Darüber hinaus ist zumindest eine zusätzliche Lichtquelle - so genannte Zusatz-Lichtquelle 3a, 3c - vorgesehen ist, welche zumindest eine zweite Zusatz-Lichtquelle 3a, 3c eingerichtet ist, Licht zwischen der Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik 22 abzustrahlen. Damit ist ein Ort beziehungsweise ein Bereich angegeben, an dem die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (von ihr erzeugtes) Licht abgibt. Wie es den Figuren 1, la und 2 bereits zu entnehmen ist, ist die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3c vorzugsweise keine Punktlichtquelle. Es ist vorteilhaft, wenn die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3c räumlich ausgedehnt und einen vorgegebenen Bereich zwischen der Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik der Projektionseinrichtung einnimmt. Dabei, wie es anhand von unten beschriebenen Beispielen ersichtlich ist, kann die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b, 3c, 3d (siehe auch Figuren 7 bis 15) ein Leuchtmittel 32 umfassen, welches außerhalb des Bereiches zwischen der Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik 22 liegt.
Das von der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b abgegebene Licht wird mittels der Austrittsoptik 22 in den(selben) Bereich vor dem Lichtmodul in Form einer Lichtverteilung eines zweiten vorgegebenen Typs abgebildet. Vorzugsweise ist der zweite Typ einer Lichtverteilung eine Nebenlichtfunktion-Lichtverteilung sein - also eine Lichtverteilung, welche beim Tätigen der Nebenlichtfunktion des Kraftfahrzeuglichtmoduls erzeugt wird. Insbesondere kann eine Nebenlichtfunktion-Lichtverteilung eine Tagfahrlicht- Lichtverteilung, Positionslicht-Lichtverteilung, Fahrtrichtungsanzeiger-Lichtverteilung, Signlight-Lichtverteilung o.Ä., wie beispielsweise Signallicht-Lauflicht, insbesondere Blinker-Lauflicht möglich (ebenso Positionslicht-Lichtverteilung, Tagfahr licht- Lichtverteilung als Lauflicht möglich). Darüber hinaus lassen sich Logos, Welcome-Light- Funktionen realisieren.
Dabei ist die Eintrittsoptik 21 und die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3c derart ausgebildet und derart einander zugeordnet sind, dass weder die zumindest eine Zusatz- Lichtquelle 3a, 3c noch das von der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle 3a, 3c abgestrahlte Licht das Zwischenbild ändert.
Das von der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b, 3c, 3d erzeugte Licht lässt das mit dem Licht der zumindest einen Lichtquelle 1 erzeugte Zwischenbild unbeeinflusst / unbeeinträchtigt/ unverändert. Vorzugsweise erzeugt die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3c in der Zwischenbildebene ein zusätzliches / zweites Zwischenbild, welches das (ursprüngliche) Zwischenbild nicht überlappt. Das von der zumindest einen Lichtquelle 1 erzeugte Licht breitet sich gemäß (oder entlang) einem ersten Strahlengang 100 und das durch die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b, 3c, 3d erzeugte Licht - gemäß einem zweiten, unterschiedlichen Strahlengang 300a, 300b, 300c, 300d durch die optische Projektionseinrichtung 2 aus (siehe insbesondere Figuren 7 bis 15). Dabei ist es zweckdienlich, wenn die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b, 3c, 3d außerhalb des ersten Strahlengangs 100 - also nicht in dem ersten Strahlengang - liegt.
Es ist vorteilhaft, wenn die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b, 3c, 3d eingerichtet ist, kollimiertes, zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung 2 im Wesentlichen paralleles Licht zu erzeugen.
Aus diesem Grund ist eine genaue Position der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b,
3c, 3d zwischen der Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik 22 und insbesondere hinsichtlich der Zwischenbildebene nicht relevant. Dennoch ist es denkbar, die zumindest eine Zusatz- Lichtquelle 3a, 3b, 3c, 3d in der Zwischenbildebene zu platzieren.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die Eintrittsoptik 21 und die Austrittsoptik 22 als matrixartige, in quer zur optischen Achse der optischen Projektionseinrichtung 2 stehenden Ebenen angeordnete Arrays von Mikro-Eintrittsoptiken 210 beziehungsweise Mikro-Austrittsoptiken 220 - Mikro-Eintrittsoptik- Array beziehungsweise Mikro-Austrittsoptik- Array - ausgebildet sind, wobei jeder Mikro-Eintrittsoptik 210 zumindest eine, vorzugsweise genau eine Mikro- Austrittsoptik 220 derart korrespondiert, dass sie eine gemeinsame, vorzugsweise horizontal verlaufende, optische Achse aufweisen und ein Mikro-Optiksystem bilden. Die Mikro-Ein- / Austrittsoptiken 210, 220 können beispielsweise als konvexe Linsen ausgebildet sein. Die Richtung der optischen Achse eines jeden Mikro-Optiksystems stimmt vorzugsweise mit der Hauptabstrahlrichtung Z überein.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff„gemeinsame optische Achse zweier Optiken" verstanden, dass die optischen Achsen dieser zwei Optiken im Wesentlichen zusammenfallen.
Wie bereits in der Beschreibungseinleitung erwähnt, kann der Fachmann weitere Details zu den Mikro-Optik- Arrays und zu den Projektionseinrichtungen, welche mithilfe von solchen Mikro-Optik- Arrays gebildet werden können den oben genannten Anmeldungen der Anmelderin WO 2015/058227 Al; WO 2017/066817 Al; WO 2017/066818 Al entnehmen.
Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b, 3c, 3d eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Lichtabstrahlbereiche 30a, 30b, 30c, 30d zum Abstrahlen von dem Licht zwischen der Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik 22 aufweist (siehe insbesondere Figuren 9 bis 15), welche Lichtabstrahlbereiche 30a, 30b, 30c, 30d in einer im Wesentlichen quer zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung 2 stehenden Ebene - in der so genannten Lichtabstrahlebene - angeordnet sind. Aufgrund des oben Gesagten versteht es sich, dass diese Ebene zwischen der Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik 22 angeordnet ist. Vorzugsweise wird mithilfe eines jeden Lichtabstrahlbereichs ein
Lichtbündel 300a, 300b, 300c, 300d erzeugt, welches sich parallel zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung 2 ausbreitet.
Es ist vorteilhaft, wenn die Lichtabstrahlbereiche 30a, 30b, 30c, 30d der Austrittsoptik 22 zugeordnet sind. Besonders vorteilhaft ist, wenn jeder Lichtabstrahlbereich einer einem Bereich der Austrittsoptik 22, beispielsweise einer - wenn die Austrittsoptik als ein Mikro- Austrittsoptik- Array ausgebildet ist - einzelnen Mikro-Austrittsoptik 210 oder einer horizontalen Reihe der Mikro-Austrittsoptiken zugeordnet ist. Bei herkömmlichen, beispielsweise linearen Lichtleitern/ Leuchtkörpern liegt das Auskoppelelement an der Rückseite des Leuchtkörpers (bezogen auf die Abstrahlrichtung Z). Das durch das
Auskoppelelement umgelenkte Licht tritt an der gegenüberliegenden Seite durch eine gekrümmte Austrittsfläche des Leuchtkörpers aus. Dabei, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist es möglich die Abstrahlcharakteristik des Leuchtkörpers durch Gestalten jenen Bereichs der Austrittsfläche zu beeinflussen, an dem das Licht den Leuchtkörper verlässt. Die oben genannte Zuordnung der Lichtabstrahlbereiche 30a, 30b, 30c, 30d der Austrittsoptik 22 kann beispielsweise dazu dienen, dass die Krümmung der Austrittsoptik 22, beispielsweise ihrer Mikro-Austrittsoptiken 210, zum Gestalten des durch die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b, 3c, 3d erzeugten Lichtbildes verwendet wird. Das Lichtbild kann also einerseits über die Größe und / oder Form der Lichtabstrahlbereiche 30a, 30b, 30c, 30d der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b, 3c, 3d gestaltet werden und/ oder über die Abbildungseigenschaften der Austrittsoptik 22, wie beispielsweise ihre Dicke
beziehungsweise Dicke der Mikro-Austrittsoptiken 220 und/ oder Form einer Lichtaustrittsfläche, beispielsweise (lokale/ globale) Krümmung. Dadurch wird die Effizienz der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b, 3c, 3d erhöht.
In den Figuren 1, la und 2 ist zu sehen, dass die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3c ein Lichtleiterelement 31a, 31c und das bereits kurz erwähnte Leuchtmittel 32 aufweist, wobei das Leuchtmittel 32 dem Lichtleiterelement 31a, 31c zugeordnet ist. Das Leuchtmittel 32 ist vorzugsweise als ein LED-Leuchtmittel ausgebildet. Dabei sind die Lichtabstrahlbereiche 30a, 30b, 30c, 30d (in Figuren 1 und 2 nicht zu sehen) vorzugsweise in dem
Lichtleiterelement 31a, 31b, 31c, 31d angeordnet. Das Leuchtmittel 32 liegt beispielsweise nicht zwischen der Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik 22, wie die Figuren 1, la und 2 zeigen. Das Leuchtmittel 32 kann als LED-Leuchtmittel ausgebildet sein. Es ist durchaus denkbar, dass sowohl die LED-Lichtquelle 1 als auch das LED-Leuchtmittel 32 auf einer gemeinsamen Leiterplatte aufgebracht sind. Des Weiteren können die LED-Lichtquelle 1 und das LED-Leuchtmittel 32 jeweils mehrere LEDs, wobei sowohl die LEDs der LED-Lichtquelle 1 als auch die LEDs des LED-Leuchtmittels 32 in einer zu der optischen Achse der
Projektionseinrichtung 2 im Wesentlichen senkrecht stehenden Ebene angeordnet sind und vorzugsweise in Richtung der optischen Achse Licht abstrahlen. Beispielsweise kann das LED-Leuchtmittel drei nebeneinander (nicht gezeigt) oder übereinander (siehe Figur la) angeordneten LEDs aufweisen. Eine Anordnung des LED-Leuchtmittels von oben/ unten ermöglicht es, mehrere Projektionseinrichtungen 2 seitlich nebeneinander in einem
Kraftfahrzeugscheinwerfer anzuordnen.
Das Lichtleiterelement kann als eine Lichtleiterplatte 31a, 31b, 31c, 31d ausgebildet sein, die (im Bereich zwischen der Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik 22) im Wesentlichen quer zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung 2 angeordnet ist. An dieser Stelle ist ein Verweis auf den oben genannten Stand der Technik angebracht. Die internationalen
Anmeldungen WO 2015/058227 Al, WO 2017/066817 Al, WO 2017/066818 Al zeigen allesamt Lichtmodule - so genannte Mikroprojektionslichtmodule - bei welchen Mikro- Eintrittsoptik- Array und Mikro-Austrittsoptik- Array jeweils auf einer Substratplatte, beispielsweise einer Glasplatte aufgetragen, insbesondere geklebt sind. Die Substratplatten sind oft vorhanden, weil die Mikro-Eintrittsoptiken beziehungsweise Mikro-Austrittsoptiken der Mikroprojektionslichtmodule bereits während der Herstellung auf einem solchen Glasträger/ Substratplatte angeordnet sein können. Mithilfe von Substratplatten können beispielsweise optische Eigenschaften, wie Brennweite, der Linsen (Mikro-Optiken) vorgegeben werden. Wird eine bestimmte Brennweite erwünscht, so kann sie durch
Variieren der„Dicke" der Substratplatten erreicht werden. Die Mikro-Eintrittsoptiken, Mikro- Austrittsoptiken können aus Polycarbonat (PC) hergestellt sein und auf einer Substratplatte aus Kronglas (beispielsweise B270® Glas) angeordnet, beispielsweise aufgeklebt sein. Lichtleiterelement kann beispielsweise aus Polycarbonat sein. Dadurch wird auch die Dicke, also die Ausdehnung in Richtung einer optischen Achse, der gesamten Projektionseinrichtung vorgegeben. Substratplatten für das Mikro-Eintrittsoptik- Array beziehungsweise Mikro-Austrittsoptik- Array können unterschiedlich dick sein. Dies hat den gleichen Grund: Die Dicke der Projektionseinrichtung ist durch die fixen Dimensionen der Linsen im Mikro-Eintrittsoptik- Array beziehungsweise Mikro- Austrittsoptik- Array praktisch vorgegeben. Darüber hinaus kann bei den herkömmlichen Lichtmodulen eine oder mehrere Blende(n) vorgesehen sein, welche ebenfalls auf einen Substratplatte - so genanntes
Shuttersubstrat (Shutter - entlehnt aus dem Englischen für Blende) - aufgebracht wird(werden). Dabei kann die Dicke der Projektionseinrichtung beim Herstellungsprozess derart reduziert werden, dass das Shuttersubstrat eingefügt werden kann.
Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der Lichtleiterplatten 31a, 31b, 31c, 31d als eine Substratplatte des Mikro-Eintrittsoptik- Array und/ oder des Mikro- Austrittsoptik- Arrays oder als Shuttersubstrat ausgebildet sind.
Die Lichtleiterplatte 31a, 31b, 31c, 31d weist zumindest eine, vorzugsweise seitlich oder unterhalb beziehungsweise oberhalb der Lichtleiterplatte 31a, 31b, 31c, 31d angeordnete Lichteinkoppelfläche 310a, 310c zum Einkoppeln von Licht 320a, 320c des Leuchtmittels 32, welches Licht sich in der Lichtleiterplatte ausbreitet und an den Lichtabstrahlbereichen 30a, 30b, 30c, 30d aus der Lichtleiterplatte austritt. Zum Pachwissen gehört die Erkenntnis, dass sich das eingekoppelte Licht in einem Lichtleiter aufgrund von Totalreflexion ausbreitet. Piguren 1 und 2 zeigen Lichtleiterplatten, die im Bereich zwischen der Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik 22 plan ausgebildet sind und außerhalb dieses Bereichs einen gebogenen Bereich 330a, 330c aufweisen. Die gezeigten Lichtleiterplatten 31a, 31c sind vorzugsweise zu ihren Lichteinkoppelflächen 310a, 310c hin gebogen. Dadurch wird beispielsweise die oben genannte Anordnung der zumindest einen Lichtquelle 1 und des Leuchtmittels 32 in einer gemeinsamen im Wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse stehenden Ebene ermöglicht. Das von dem jeweiligen Leuchtmittel 32 parallel zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung 2 abgestrahlte Licht 320a, 320c wird über die jeweilige dem Leuchtmittel 32 zugeordnete Lichteinkoppelfläche 310a, 310c in die Lichtleiterplatte 31a, 31c eingekoppelt, propagiert aufgrund der Totalreflexion durch den gebogenen Bereich 330a, 330c in den zwischen der Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik 22 liegenden Bereich der Lichtleiterplatte 31a, 31c und wird an den Lichtabstrahlbereichen 30a, 30b, 30c, 30d im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung 2 ausgekoppelt.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff
„Lichtleiterplatte" ein in jenem Bereich, in dem Licht aus der Lichtleiterplatte ausgekoppelt wird, plan ausgebildetes, sich in einer Ebene in zwei Richtungen erstreckendes
Lichtleiterelement verstanden.
Zweckmäßigerweise weist jeder Lichtabstrahlbereich 30a, 30b, 30c, 30d eine Mehrzahl von Lichtauskoppelprismen auf. Um eine genaue Abbildung über die entsprechende Mikro- Austrittsoptik 220 zu ermöglichen, haben sich Prismen mit einem Anstellwinkel von ca. 40°, die das Licht parallel auskoppeln, als praktikabel erwiesen. Der Anstellwinkel kann auch variierbar sein, sodass eine gleichmäßige Lichtauskopplung stattfindet. Die
Lichtauskoppelprismen sind eingerichtet, das Licht aus der Lichtleiterplatte 31a, 31b, 31c,
31d in eine im Wesentlichen zur optischen Achse parallele Richtung auszukoppeln. Die Lichtauskoppelprismen stehen vorzugsweise senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lichts in der Lichtleiterplatte.
Für die Positionierung der Lichtleiteroptiken haben sich zwei unterschiedliche
Ausführungsformen als besonders sinnvoll herausgestellt.
Gemäß einer ersten Ausführungsform, bei welcher, wie unten ersichtlich, die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a, 3b die Substratplatte für die Eintrittsoptik 21 und/ oder Austrittsoptik 22 vorzugsweise ersetzt, sind die Eintrittsoptik 21 und die Austrittsoptik 22 als jeweils als Mikro-Eintrittsoptik- Array und Mikro-Austrittsoptik- Array ausgebildet, wobei das Mikro- Eintrittsoptik- Array eine Mehrzahl den Lichtabstrahlbereichen 30a, 30b zugeordneter, vorzugsweise plan ausgebildeter Zwischenbereiche 211 aufweist (dies ist insbesondere in der Figur la erkennbar).
Die Zwischenbereiche 211 des Mikro-Eintrittsoptik- Arrays zeichnen sich dadurch aus, dass sie keine Mikro-Eintrittsoptik - in dem Fall keine konvexe Linse - aufweisen. In diesem Sinne ist das durch diese Zwischenbereiche 211 in die Projektionseinrichtung eindringende Licht für Bildung des Zwischenbildes und ergo für die erste Lichtfunktion irrelevant.
Die Lichtabstrahlbereiche 30a, 30b sind in der Lichtabstrahlebene vorzugsweise (siehe Figur la) schachbrettartig verteilt. Die Zwischenbereiche 211 sind in dem Mikro-Eintrittsoptik- Array ebenfalls schachbrettartig verteilt, wobei die Lichtabstrahlbereiche 30a, 30b den Zwischenbereichen 211 (in Richtung der optischen Achse der Projektionseinrichtung 2 gesehen) nachgeordnet sind. Das heißt beispielsweise, dass hinter (in Richtung der optischen Achse der Projektionseinrichtung 2 gesehen) einem jeden Zwischenbereich 211 des Mikro- Eintrittsoptik- Arrays ein Lichtabstrahlbereich 30a, 30b platziert ist (siehe z.B. Figuren 9 bis 11).
Es kann zweckmäßig sein, wenn die Zwischenbereiche 211 lichtundurchlässig ausgebildet sind oder ein Abschirmelement 23 mit den Zwischenbereichen 211 korrespondierenden lichtundurchlässigen Abschirmbereichen 230 vorgesehen ist (siehe Figur 3). Das
Abschirmelement 23 dient beispielsweise dazu, die Zwischenbereiche 211 von dem Licht der zumindest einen Lichtquelle 1 abschirmt.
Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass das Licht der zumindest einen
Lichtquelle 1 auf die Lichtabstrahlbereiche 30 nicht trifft, an diesen nicht gestreut wird. Dies führt zur Reduktion des unerwünschten Streulichts.
Das Abschirmelement 23 ist vorzugsweise in einer zu der optischen Achse der optischen Projektionseinrichtung 2 orthogonalen Ebene angeordnet und erstreckt sich vorzugsweise über im Wesentlichen die gesamte Lichteintrittsfläche der Eintrittsoptik 21.
Dabei ist vorteilhaft, wenn das Abschirmelement 23 lichteintrittsseitig hinsichtlich der Eintrittsoptik 21, beispielsweise an einer Lichteintrittsfläche der Eintrittsoptik 21, angeordnet ist, insbesondere auf die Lichteintrittsfläche der Eintrittsoptik 21 aufgebracht ist, und vorzugsweise das von der zumindest einen Lichtquelle 1 erzeugte Licht auf die Mikro- Eintrittsoptiken 210 aber nicht auf die Zwischenbereiche 211 des Mikro-Eintrittsoptik- Arrays einfallen lässt. Das Abschirmelement 23 kann, wie Figur 3 zu entnehmen ist, als eine plane Blende mit einer Mehrzahl von die lichtundurchlässigen Abschirmbereiche 230 komplementierenden
Durchbrüchen ausgebildet sein. Es ist aber auch denkbar, dass das Abschirmelement 23 als eine durchgehende Schicht ausgebildet ist, wobei diese Schicht Bereiche unterschiedlicher Lichtdurchlässigkeit/Transparenz aufweist. Denkbar ist auch, dass die
Lichtdurchlässigkeit/Transparenz dieser Bereiche in kontrollierter Weise, wie beispielsweise bei einer Flüssigkristallanzeige, änderbar ist.
Bei dieser Ausführungsform kann die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a als ein
Träger/ Tr ägerelement für die Eintrittsoptik 21 fungieren (Figuren 1 und 7 bis 9).
Vorzugsweise ist die Eintrittsoptik 21 auf einer der zumindest einen ersten Lichtquelle 1 zugewandten Seite der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle 3a angeordnet, beispielsweise aufgebracht, insbesondere geklebt.
Die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3a kann als ein Träger/ Trägerelement für die Austrittsoptik 22 fungieren (Figur 10).
Vorzugsweise ist die Austrittsoptik 22 auf einer der zumindest einen ersten Lichtquelle 1 abgewandten Seite der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle 3a angeordnet, beispielsweise aufgebracht, insbesondere geklebt.
Es können auch genau zwei Zusatz-Lichtquellen 3a, 3b vorgesehen sein, wobei eine erste der zwei Zusatz-Lichtquellen 3a die Eintrittsoptik 21 trägt und eine zweite der zwei Zusatz- Lichtquellen 3b die Austrittsoptik 22 trägt. Dadurch kann beispielsweise die Vielfalt an realisierbaren Nebenlichtfunktionen vergrößert werden.
Dabei ist es zweckdienlich, wenn die Lichtabstrahlbereiche 30a der ersten Zusatz-Lichtquelle 3a und die Lichtabstrahlbereiche 30b der zweiten Zusatz-Lichtquelle 3b derart ausgebildet und zueinander positioniert sind, dass sich von den entsprechenden Lichtabstrahlbereichen 30a, 30b erzeugte Lichtstrahlen 300a, 300b in unterschiedlichen, sich nicht überschneidenden Bereichen der Projektionseinrichtung 2 ausbreiten. Figuren 7 bis 11 ist insbesondere zu entnehmen, dass die Lichtabstrahlbereiche 30a und 30b kollimiertes Licht parallel zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung abstrahlen können. Dabei sind die Lichtabstrahlbereiche 30a und 30b so bemessen und positioniert, dass von ersten Lichtabstrahlbereichen 30a abgestrahlte Lichtstrahlen 300a parallel zu, beispielsweise oberhalb (Fig. 10) von, Lichtstrahlen 300b, die von zweiten
Lichtabstrahlbereichen 30b abgestrahlt werden. Werden die ersten Lichtabstrahlbereiche 30a dabei unterhalb einer optischen Achse einer entsprechenden Mikro-Austrittsoptik 220 positioniert, so werden die Strahlen 300a an dieser Mikro- Austrittsoptik 220 gebrochen und in einen Bereich oberhalb des Horizonts (HH-Linie) abgebildet. Werden die zweiten
Lichtabstrahlbereiche 30b dabei unterhalb einer optischen Achse einer entsprechenden Mikro- Austrittsoptik 220 positioniert, so werden die Strahlen 300b an dieser Mikro- Austrittsoptik 220 gebrochen und in einen Bereich unterhalb des Horizonts abgebildet. Auf diese Weise kann mit einer ersten Zusatz-Lichtquelle 3a eine oberhalb des Horizonts abgestrahlte Lichtverteilung erzeugt werden - beispielsweise eine Signlight-Lichtverteilung und mit einer zweiten Zusatz-Lichtquelle 3b eine unterhalb des Horizonts liegende
Lichtverteilung - beispielsweise eine Tagfahrlicht- oder Fahrtrichtungsanzeiger- Lichtverteilung verwirklicht werden.
Darüber hinaus kann die Projektionseinrichtung 2 zumindest eine zwischen der
Eintrittsoptik 21 und der Austrittsoptik 22 liegende Blendenvorrichtung 7, 8 aufweisen, welche zumindest eine Blendenvorrichtung 7, 8 den Zwischenbereichen 211 entsprechende Durchbrüche 70 aufweist (siehe Figur 4). Dies hat beispielsweise zum Vorteil, dass das Licht, welches von den Lichtabstrahlbereichen 30a, 30b kommt, ungehindert zur entsprechenden Mikro- Austrittsoptik 220 gelangen kann. Darüber hinaus kann die Blendenvorrichtung 7, 8 dazu eingerichtet sein, das Zwischenbild zu formen, um beispielsweise eine
Abblendlichtverteilung mit einer asymmetrischen Hell-Dunkel-Grenze zu schaffen, und / oder optische Abbildungsfehler zu korrigieren. Die Blendeneinrichtung 7, 8 kann mehrere Blenden umfassen.
Dabei ist es zweckdienlich die Form der zumindest einen Blendenvorrichtung 7, 8 je nach zu erzeugende Lichtverteilung des ersten und oder des zweiten Typs anzupassen. So zeigt beispielsweise Figur 4 eine Blendenvorrichtung 7 zum Erzeugen einer als
Abblendlichtverteilung ausgebildeten Lichtverteilung des ersten Typs. Die
Blendenvorrichtung 7 kann beispielsweise auf der Lichtaustrittsseite der Lichtleiterplatte 31a, 31b aufgebracht werden und eine Anordnung von Durchbrüchen 70 aufweist, die den Zwischenbereichen 211 in dem Mikro-Eintrittsoptik- Array beziehungsweise den
lichtundurchlässigen Bereichen des Abschirmelements 23 Rechnung trägt.
Bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform (siehe Figuren 2, 5, 6 und 12 bis 15) ist ein erstes Blendenelement 4, 5 vorgesehen, welches erste Blendenelement 4, 5 den
Lichtabstrahlbereichen 30c, 30d vorgelagert ist und eingerichtet ist, zumindest die
Lichtabstrahlbereiche 30c, 30d von dem Licht der zumindest einen ersten Lichtquelle 1 abzuschirmen. Zweckdienlicher Weise sind bei dem ersten Blendenelement 4, 5 zum Abschirmen der Lichtabstrahlbereiche 30c, 30d entsprechende lichtundurchlässige Bereiche 40, 50 vorgesehen. Vorzugsweise trägt die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 3c das erste Blendenelement 4, 5 (Figur 2). Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn das erste
Blendenelement 4, 5 auf einer der zumindest einen ersten Lichtquelle 1 zugewandten Seite - also lichteintrittsseitig - der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle 3c angeordnet,
beispielsweise aufgebracht, insbesondere geklebt ist.
Durchleuchten der Lichtabstrahlbereiche 30c, 30d mit dem Licht der zumindest einen Lichtquelle 1, mit welchem eine Lichtverteilung der Hauptlichtfunktion, beispielsweise eine Abblendlichtverteilung erzeugt wird, kann zu einer ungewollten Beeinflussung des Abblendlichtverteilung und zu hohen, möglicherweise unzulässigen Streulichtwerten führen. Die Lichtleiterplatte kann gleichzeitig die Halterung für das Mikrolinsenarray (Mikro-Eintrittsoptik- Array und / oder Mikro- Austrittsoptik- Array) darstellen. Dies vereinfacht das System, weil in diesem Fall die Lichtleiterplatte an Stelle der Substratplatte für Mikro-Eintrittsoptiken beziehungsweise Mikro- Austrittsoptiken treten kann, wodurch Einfügungsdämpfung der Projektionseinrichtung reduziert wird aber auch benötigter Bauraum kleiner wird.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass viele von den bereits erwähnten herkömmlichen Projektionsmodulen mit Mikro-Optik- Arrays einen Träger beziehungsweise ein
Trägerelement für Blenden zwischen ihrer Eintritts- und Austrittsoptik aufweisen. Bei der gegenständlichen bevorzugten Ausführungsform trägt die zumindest eine Zusatz- Lichtquelle 3c die Funktion eines solchen Trägers. Die Lichtabstrahlbereiche 30c, 30d in der Lichtabstrahlebene der zumindest einen Zusatz- Lichtquelle 3c, 3d können beispielsweise eine Form horizontal, quer zu der optischen Achse der optischen Projektionseinrichtung 2 / zu der Hauptabstrahlrichtung Z verlaufender, vertikal (in Richtung V) voneinander, vorzugsweise äquidistant beabstandeter Streifen aufweisen. In diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn das Blendenelement 4, 5 diesen Streifen entsprechende lichtundurchlässige Bereiche 40, 50 aufweist (siehe Figuren 5 und 6).
Vorzugsweise sind die Lichtabstrahlbereiche 30c, 30d direkt (beispielsweise 0 - 5 mm) nach dem, beispielsweise an dem ersten Blendenelement 4, 5 angeordnet.
Vorzugsweise ist das erste Blendenelement 4, 5 zwischen der beispielsweise als das oben genannte Mikro-Eintrittsoptik- Array ausgebildeten Eintrittsoptik 21 und den
Lichtabstrahlbereichen 30c, 30d angeordnet.
Darüber hinaus kann das erste Blendenelement 5 eingerichtet sein, aus dem von der zumindest einen Lichtquelle 1 abgestrahlten Licht das Zwischenbild für eine
Abblendlichtverteilung zu formen. Ein solches Blendenelement kann beispielsweise eine Mehrzahl entsprechender Durchbrüche aufweisen.
Vorzugsweise ist Blendenelement 4, 5 lichtaustrittsseitig hinsichtlich der Eintrittsoptik 21 auf der der zumindest einen Lichtquelle 1 zugewandten Seite der Lichtleiterplatte 31c, 31d aufgebracht.
Weiters können genau zwei Zusatz-Lichtquellen 3c, 3d vorgesehen sein, wobei eine erste Zusatz-Lichtquelle 3c zumindest das erste Blendenelement 4, 5 trägt, eine zweite Zusatz- Lichtquelle 3d die Austrittsoptik 22 trägt (siehe Figuren 14 und 15) und das erste
Blendenelement 4, 5 den Lichtabstrahlbereichen 30c der ersten Zusatz-Lichtquelle 3c vorgelagert ist.
Vorzugsweise ist die Austrittsoptik, insbesondere das Mikro- Austrittsoptik- Array auf einer der zumindest einen ersten Lichtquelle 1 abgewandten Seite der zweiten Zusatz-Lichtquelle 3d angeordnet, beispielsweise aufgebracht, insbesondere geklebt.
Bezugnehmend auf die Figuren 14 und 15 kann gesagt werden, dass die
Lichtabstrahlbereiche 30c der ersten Zusatz-Lichtquelle 3c und die Lichtabstrahlbereiche 30d der zweiten Zusatz-Lichtquelle 3d derart ausgebildet und derart zueinander positioniert sind, dass sich von den entsprechenden Lichtabstrahlbereichen 30c, 30d erzeugte
Lichtstrahlen 300c, 300d in unterschiedlichen, sich nicht überschneidenden Bereichen der Projektionseinrichtung 2 ausbreiten. Beispielsweise können die Lichtabstrahlbereiche 30c der ersten Zusatz-Lichtquelle 3c in einem unteren Bereich der entsprechenden Mikro- Optiksysteme und die Lichtabstrahlbereiche 30d der zweiten Zusatz-Lichtquelle 3d in einem oberen Bereich der Mikro-Optiksysteme. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn alle
Lichtabstrahlbereiche 30c und 30d außerhalb des ersten Strahlengangs 100 liegen.
Darüber hinaus kann - unabhängig von der Anzahl der Zusatz-Lichtquellen 3c, 3d - ein zweites Blendenelement 6 vorgesehen sein. Das zweite Blendenelement 6 kann
beispielsweise von der ersten Zusatz-Lichtquelle 3c abgestrahltes Licht begrenzen und/ oder zu kollimieren (siehe z.B. Figur 13 und 15). Weiters kann das zweite Blendenelement 6 den Lichtabstrahlbereichen 30d der zweiten Zusatz-Lichtquelle 3d vorgelagert sein. Dabei ist vorteilhaft, wenn das zweite Blendenelement eingerichtet ist, die zweite Zusatz-Lichtquelle 3d abzuschirmen.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass das erste Blendenelement 4, 5 und das zweite
Blendenelement 6, ähnlich wie die in Bezug auf die erste bevorzugte Ausführungsform erwähnte Blendenvorrichtung 7, 8, zusätzlich dazu eingerichtet sein können, das
Zwischenbild zu formen, um beispielsweise eine Abblendlichtverteilung mit einer asymmetrischen Hell-Dunkel-Grenze zu schaffen, und / oder optische Abbildungsfehler zu korrigieren (Figuren 12 bis 15). Das erste Blendenelement 4, 5 und das zweite 6 können als eine plane Blende mit mehreren Durchbrüchen ausgebildet sein.
Figuren 12 bis 15 zeigen Schnittansichten eines vergrößerten Teils einer
Projektionseinrichtung eines Kraftfahrzeuglichtmoduls gemäß einer zweiten
Ausführungsform mit unterschiedlicher Anzahl an Blendenelementen 4, 5, 6 und Zusatz- Lichtquellen 30c, 30d. Wie unten ersichtlich, kann bei dieser bevorzugten Ausführungsform die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle das Shuttersubstrat oder die Substratplatte für Mikro- Austrittsoptik- Array - die Mikro-Austrittsoptik- Array-Substratplatte - ersetzen.
Den Figuren 12 bis 15 ist zu entnehmen, dass die Lichtabstrahlbereiche 30c und 30d kollimiertes Licht 300c, 300d, vorzugsweise parallel zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung 2 abstrahlen. Dabei sind die Lichtabstrahlbereiche 30c und 30d so bemessen und positioniert, dass von ersten Lichtabstrahlbereichen 30c abgestrahlte
Lichtstrahlen 300c parallel zu, beispielsweise oberhalb von (Figuren 14 und 15), Lichtstrahlen 300d, die von zweiten Lichtabstrahlbereichen 30d abgestrahlt werden, verlaufen. Werden die ersten Lichtabstrahlbereiche 30c (die Lichtabstrahlbereiche 30c der ersten Zusatz-Lichtquelle 3c) dabei unterhalb einer optischen Achse einer entsprechenden Mikro-Austrittsoptik 220 beziehungsweise eines entsprechenden Mikro-Optiksystems positioniert, so werden die Strahlen 300c an dieser Mikro-Austrittsoptik 220 gebrochen und in einen Bereich oberhalb des Horizonts abgebildet. In der KFZ-Lichttechnik wird das Horizont oft als„Linie H-H" beziehungsweise„HH-Linie" bezeichnet. Dies ist eine dem Horizont entsprechende Linie auf einem Messschirm, auf dem von Lichtmodulen erzeugte Lichtverteilungen in einem KFZ-Lichttechnik Labor vermessen werden. Linie H-H ist ein Teil des Messschirm- Koordinatensystems, das in der KFZ-Lichttechnik üblich ist. Linie H-H ist eine
Horizontallinie, die parallel zur Fahrbahn (im Labor - gedachten Fahrbahn) und durch einen Schnittpunkt HV der photometrischen Strahlachse aus der Mitte des Lichtmoduls mit dem Messschirm verläuft. Der Punkt HV ist der Ursprung des Messschirm-Koordinatensystems.
Werden die zweiten Lichtabstrahlbereiche 30d (die Lichtabstrahlbereiche 30c der zweiten Zusatz-Lichtquelle 3c) dabei unterhalb einer optischen Achse einer entsprechenden Mikro- Austrittsoptik 220 beziehungsweise eines entsprechenden Mikro-Optiksystems positioniert, so werden die Strahlen 300d an dieser Mikro-Austrittsoptik 220 gebrochen und in einen Bereich unterhalb des Horizonts abgebildet. Auf diese Art kann beispielsweise mit einer ersten Zusatz-Lichtquelle 3c eine oberhalb des Horizonts abgestrahlte Lichtverteilung erzeugt werden - beispielsweise eine Signlight-Lichtverteilung und mit einer zweiten Zusatz-Lichtquelle 3d eine unterhalb des Horizonts liegende Lichtverteilung - beispielsweise eine Tagfahr licht- oder Fahrtrichtungsanzeiger-Lichtverteilung verwirklicht werden. Die Lichtabstrahlbereiche 30c, 30d sind, vorzugsweise direkt, an dem beziehungsweise hinter dem entsprechenden lichtundurchlässigen Bereich des entsprechenden (ersten oder zweiten) Blendenelements 4, 5, 6 angeordnet.
Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass die erste Zusatz-Lichtquelle 3c auch das zweite Blendenelement 6 trägt. Vorzugsweise ist das zweite Blendenelement 6 auf einer der zumindest einen ersten
Lichtquelle 1 abgewandten Seite der ersten Zusatz-Lichtquelle 3c, vorzugsweise der
Lichtleiterplatte 31c, 31d, angeordnet, beispielsweise aufgebracht, insbesondere geklebt.
Es versteht sich, dass ein einsatzfähiges Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer andere Teile aufweist, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht explizit erwähnt wurden. Diese anderen Teile sind (beispielhaft aber nicht abschließend)
Kühlkörper, Tragrahmen, mechanische und/ oder elektrische Stellvorrichtungen,
Abdeckungen und so weiter und sofort. Der Einfachheit der Darstellung halber wird hier auf die Beschreibung dieser standardmäßigen Bauteile eines Lichtmoduls aber verzichtet.
Die Bezugsziffern in den Ansprüchen dienen lediglich zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindungen und bedeuten auf keinen Fall eine Beschränkung der
vorliegenden Erfindungen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer umfassend:
*) zumindest eine Lichtquelle (1) sowie
*) zumindest eine Projektionseinrichtung (2), wobei die Projektionseinrichtung (2) eine Eintrittsoptik (21) und eine Austrittsoptik (22) aufweist, wobei
*) die Eintrittsoptik (21) eingerichtet ist, ein Zwischenbild aus von der zumindest einen Lichtquelle (1) abgestrahltem Licht in einer zwischen der Eintrittsoptik (21) und der Austrittsoptik (22) liegenden, im Wesentlichen quer zu einer optischen Achse der Projektionseinrichtung (2) stehenden Zwischenbildebene zu formen, und
*) die Austrittsoptik (22) eingerichtet ist, das Zwischenbild in Form einer
Lichtverteilung eines ersten vorgegebenen Typs in einen Bereich vor dem Lichtmodul abzubilden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zusätzliche Lichtquelle - so genannte Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) - vorgesehen ist, welche zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) eingerichtet ist, Licht zwischen der Eintrittsoptik (21) und der Austrittsoptik (22) abzustrahlen und in der Zwischenbildebene ein zusätzliches Zwischenbild zu erzeugen;
die Austrittsoptik (22) eingerichtet ist, das von der zumindest einen Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) erzeugte zusätzliche Zwischenbild in den Bereich vor dem Lichtmodul in Form einer Lichtverteilung eines zweiten vorgegebenen Typs abzubilden;
die Eintrittsoptik (21) und die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) derart ausgebildet und derart einander zugeordnet sind, dass das von der zumindest einen Zusatz- Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) erzeugte zusätzliche Zwischenbild das aus dem von der zumindest einen Lichtquelle (1) abgestrahlten Licht mittels der Eintrittsoptik (21) geformte Zwischenbild nicht überlappt.
2. Lichtmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) eingerichtet ist, kollimiertes, zu der optischen Achse der Projektionseinrichtung (2) im Wesentlichen paralleles Licht zu erzeugen.
3. Lichtmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsoptik (21) und die Austrittsoptik (22) als matrixartige, in quer zur optischen Achse der optischen Projektionseinrichtung (2) stehenden Ebenen angeordnete Arrays von Mikro-Eintrittsoptiken (210) beziehungsweise Mikro-Austrittsoptiken (220) - Mikro-Eintrittsoptik- Array
beziehungsweise Mikro-Austrittsoptik- Array - ausgebildet sind, wobei jeder Mikro- Eintrittsoptik (210) zumindest eine, vorzugsweise genau eine Mikro- Austrittsoptik (220) derart korrespondiert, dass sie eine gemeinsame, vorzugsweise horizontal verlaufende, optische Achse aufweisen und ein Mikro-Optiksystem bilden.
4. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Lichtabstrahlbereiche (30a, 30b, 30c, 30d) zum Abstrahlen von dem Licht zwischen der Eintrittsoptik (21) und der Austrittsoptik (22) aufweist, welche Lichtabstrahlbereiche (30a, 30b, 30c, 30d) in einer im Wesentlichen quer zu der optischen Achse der
Projektionseinrichtung (2) stehenden Ebene - in der so genannten Lichtabstrahlebene - angeordnet sind.
5. Lichtmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (3a, 3b, 3c, 3d) ein Lichtleiterelement (31a, 31b, 31c, 31d) und ein dem Lichtleiterelement zugeordnetes Leuchtmittel (32), vorzugsweise ein LED-Leuchtmittel, aufweist, wobei die Lichtabstrahlbereiche (30a, 30b, 30c, 30d) in dem Lichtleiterelement (31a, 31b, 31c, 31d) angeordnet sind wobei das Lichtleiterelement (31a, 31b, 31c, 31d)
beispielsweise als eine im Wesentlichen quer zu der optischen Achse der
Projektionseinrichtung (2) angeordnete Lichtleiterplatte ausgebildet ist, wobei die
Lichtleiterplatte zumindest eine Lichteinkoppelfläche (310a, 310c) zum Einkoppeln von Licht des Leuchtmittels (32), welches Licht sich in der Lichtleiterplatte ausbreitet und an den Lichtabstrahlbereichen aus der Lichtleiterplatte austritt, wobei vorzugsweise jeder
Lichtabstrahlbereich (30a, 30b, 30c, 30d) eine Mehrzahl von Lichtauskoppelprismen aufweist.
6. Lichtmodul nach Anspruch 3 und Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mikro-Eintrittsoptik- Array eine Mehrzahl den Lichtabstrahlbereichen (30a, 30b) zugeordneter, vorzugsweise plan ausgebildeter Zwischenbereiche (211) aufweist, wobei beispielsweise die Lichtabstrahlbereiche (30a, 30b) in der Lichtabstrahlebene schachbrettartig verteilt sind und die Zwischenbereiche (211) in dem Mikro-Eintrittsoptik- Array derart schachbrettartig verteilt sind, dass die Lichtabstrahlbereiche (30a, 30b) den
Zwischenbereichen (211) nachgeordnet sind.
7. Lichtmodul nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Zwischenbereiche (211) lichtundurchlässig ausgebildet sind oder ein Abschirmelement (23) mit den
Zwischenbereichen korrespondierenden lichtundurchlässigen Abschirmbereichen (230) vorgesehen ist, welches Abschirmelement (23) die Zwischenbereiche (211) von dem Licht der zumindest einen Lichtquelle (1) abschirmt.
8. Lichtmodul nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (3a) als Träger für die Eintrittsoptik (21) oder für die Austrittsoptik (22) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise genau zwei Zusatz-Lichtquellen (3a, 3b) vorgesehen sind, wobei eine erste der zwei Zusatz-Lichtquellen (3a) die Eintrittsoptik (21) trägt und eine zweite der zwei Zusatz-Lichtquellen (3b) die Austrittsoptik (22) trägt, insbesondere sind die Lichtabstrahlbereiche (30a) der ersten Zusatz-Lichtquelle (3a) und die Lichtabstrahlbereiche (30b) der zweiten Zusatz-Lichtquelle (3b) derart ausgebildet und zueinander positioniert, dass sich von den entsprechenden Lichtabstrahlbereichen (30a, 30b) erzeugte Lichtstrahlen (300a, 300b) in unterschiedlichen, sich nicht überschneidenden Bereichen der
Projektionseinrichtung (2) ausbreiten.
9. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionseinrichtung (2) zumindest eine zwischen der Eintrittsoptik (21) und der
Austrittsoptik (22) liegende Blendenvorrichtung (7, 8) aufweist, welche zumindest eine Blendenvorrichtung (7, 8) den Zwischenbereichen (211) entsprechende Durchbrüche (70) aufweist und eingerichtet ist, das Zwischenbild zu formen und / oder optische
Abbildungsfehler zu korrigieren.
10. Lichtmodul nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes
Blendenelement (4, 5) vorgesehen ist, welches erste Blendenelement (4, 5) den
Lichtabstrahlbereichen (30c, 30d) vorgelagert ist und die Lichtabstrahlbereiche (30c, 30d) von dem Licht der zumindest einen Lichtquelle (1) abschirmt, wobei vorzugsweise die
Lichtabstrahlbereiche (30c, 30d) in der Lichtabstrahlebene der zumindest einen Zusatz- Lichtquelle (3c, 3d) eine Form horizontal, quer zu der optischen Achse der optischen
Projektionseinrichtung (2) verlaufender, vertikal voneinander, vorzugsweise äquidistant beabstandeter Streifen aufweisen und das Blendenelement (4, 5) diesen Streifen
entsprechende lichtundurchlässige Bereiche (40, 50) aufweist.
11. Lichtmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Zusatz- Lichtquellen (3c, 3d) vorgesehen sind, wobei eine erste Zusatz-Lichtquelle (3c) zumindest das erste Blendenelement (4, 5) trägt, eine zweite Zusatz-Lichtquelle (3d) die Austrittsoptik (22) trägt und das erste Blendenelement (4, 5) den Lichtabstrahlbereichen (30c) der ersten Zusatz-Lichtquelle (3c) vorgelagert ist, wobei vorzugsweise die Lichtabstrahlbereiche (30c) der ersten Zusatz-Lichtquelle (3c) und die Lichtabstrahlbereiche (30d) der zweiten Zusatz- Lichtquelle (3d) derart ausgebildet und derart zueinander positioniert sind, dass sich von den entsprechenden Lichtabstrahlbereichen (30c, 30d) erzeugte Lichtstrahlen (300c, 300d) in unterschiedlichen, sich nicht überschneidenden Bereichen der Projektionseinrichtung (2) ausbreiten.
12. Lichtmodul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites
Blendenelement (6) vorgesehen ist, welches zweite Blendenelement (6) den
Lichtabstrahlbereichen (30d) der zweiten Zusatz-Lichtquelle (3d) vorgelagert ist und eingerichtet, die zweite Zusatz-Lichtquelle (3d) abzuschirmen und / oder von der ersten Zusatz-Lichtquelle (3c) abgestrahltes Licht zu begrenzen.
13. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtverteilung eines ersten vorgegebenen Typs eine Haupt-Lichtverteilung, wie eine Abblendlichtverteilung oder Fernlichtverteilung, beispielsweise eine adaptive
Fernlichtverteilung ist und die Lichtverteilung eines zweiten vorgegebenen Typs eine Neben-Lichtverteilung, wie
* eine statische oder dynamische, beispielsweise in Form eines Lauflichts abgestrahlte Fahrtrichtungsanzeige-Lichtverteilung;
* eine Positionslicht-Lichtverteilung;
* Tagfahrlicht-Lichtverteilung, die zumindest teilweise in Form eines Lauflichts erzeugbar ist;
* in Form von einem oder von mehreren gleichen oder unterschiedlichen Logos ausgebildete Lichtverteilung,
* Welcome-Light-Funktion-Lichtverteilung, wobei vorzugsweise die Haupt- Lichtverteilung und Neben-Lichtverteilung gleichzeitig abstrahlbar sind.
14. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einem Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
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