EP4013993A1 - Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer

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EP4013993A1
EP4013993A1 EP20737456.2A EP20737456A EP4013993A1 EP 4013993 A1 EP4013993 A1 EP 4013993A1 EP 20737456 A EP20737456 A EP 20737456A EP 4013993 A1 EP4013993 A1 EP 4013993A1
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EP
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light
primary
optics element
lighting device
exit surface
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EP20737456.2A
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English (en)
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Christian Maier
Martin Schragl
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ZKW Group GmbH
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    • F21W2107/10—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for land vehicles

Definitions

  • the invention relates to a lighting device for a motor vehicle headlight, comprising:
  • a primary optics element which is assigned to the illuminant, the primary optics element having a primary light entry surface for receiving light emitted by the illuminant, the primary optics element being designed to guide the light to a primary light exit surface of the primary optics element and through the primary -To emit light exit surface in a main emission direction;
  • a secondary optics element which is arranged in the direction of light propagation after the primary optics element and is spaced from the primary optics element, wherein the secondary optics element has a secondary light entry surface, the secondary light entry surface and the primary light exit surface are arranged to each other in such a way that the light of the lamp from the primary -Light exit surface is radiated into the secondary optical element via the secondary light entrance surface, the light within the secondary optical element being guided to a secondary light exit surface of the secondary optical element, at least the secondary light entrance surface and / or the secondary light exit surface being uneven, in particular curved, where the secondary optics element has a spatial extension of at least 2 mm, preferably more than 15 mm, in the direction of light propagation between the secondary light entry surface and the secondary light exit surface.
  • the invention also relates to a motor vehicle headlight with a lighting device.
  • the object of the present invention is to alleviate or eliminate the disadvantages of the prior art.
  • the invention therefore sets itself the goal in particular of creating a lighting device in which the light emission is improved.
  • the secondary light entry surface is formed by a large number of two-dimensionally adjacent optical elements which are designed to refract the light rays as they enter the secondary optics element in such a way that the light rays, after they have been refracted when they exit the secondary light exit surface, into Direction of the main emission are oriented.
  • the light beams are thus advantageously oriented upstream and downstream of the secondary optical element in or parallel to the direction of light propagation. The refraction of the light rays when entering the secondary optics element via the secondary light entry surface by the optical elements can thus compensate for the refraction at the secondary light exit surface.
  • Each optical element on the secondary light entry surface can be designed as a facet, which together are preferably arranged in a uniform grid on the secondary light entry surface.
  • a facet is to be understood as a smaller geometric arrangement on the secondary light entry face than the secondary light entry face, such as, for example, a surface element tilted relative to the secondary light entry face.
  • the individual facets are preferably of the same type.
  • the refraction of light on a facet is essentially predetermined by the curvature of the secondary light exit surface or the light refraction on the secondary light exit surface caused by it, since the light refraction on the facet compensates for the light refraction on the secondary light exit surface.
  • the facets can each be oriented at an angle g 0 ° to the secondary light entry surface.
  • the angle g is determined by the curvature or the angle of refraction at the secondary light exit surface.
  • the angle g can also be zero.
  • the distance between the primary optics element and the secondary optics element can be 1 mm, preferably 2 mm. This has the advantage that the optical elements on the secondary light entry surface cannot be damaged by possible contact with the primary light exit surface.
  • the primary optics element and the secondary optics element can be formed in one piece or in one piece.
  • the primary light exit surface can have light-scattering means in order to scatter the light radiated in by the illuminant around the main emission direction when it exits the primary light exit surface. This results in the advantage that the secondary light exit area is illuminated with an essentially constant illuminance per unit area.
  • the secondary optics element is preferably designed as a transparent solid body.
  • the secondary optics element can be made of plastic, for example.
  • the secondary optics element can also be designed as a transparent hollow body.
  • the primary optics element is preferably designed as a transparent solid body.
  • the primary optics element can be made of plastic, for example.
  • the primary optics element can also be designed as a transparent hollow body.
  • the secondary light entry surface and the secondary light exit surface can be curved, with an essentially constant normal distance between the secondary light entry surface and the secondary light exit surface, starting from the secondary light exit surface.
  • the curvature can come about because the secondary optics element has an arrow, whereby the curved design allows the desired refraction of light to occur on the secondary light exit surface, which is compensated in particular by the optical elements on the secondary light entrance surface.
  • the normal distance between the secondary light entry surface and the secondary light exit surface can also not be constant, with the secondary The light entry surface and the secondary light exit surface can have a different curvature.
  • the primary optics element can have a single primary light entry surface
  • the lighting means can comprise a light source carrier, preferably a printed circuit board, and a number of, in particular individually controllable, light sources arranged thereon, the light source carrier preferably being arranged on the primary light input surface in such a way that the Light from the light sources is introduced into the primary optics element exclusively via a primary light entry surface. This advantageously results in minimal losses when light is irradiated into the primary optics element. Due to the individually controllable light sources, certain light patterns can be generated on the secondary light exit surface.
  • the light sources can be arranged on the light source carrier along a substantially ring-shaped light source path, the light source path being composed of a string of the shortest distances between two adjacent light sources, the light sources being distributed in particular at even distances over the entire light source path .
  • the secondary optics element can have a recess which is such that the secondary light exit surface has the shape of a closed trajectory.
  • the light source path can depict the geometric shape of the closed trajectory. This has the advantage that the individually controllable light sources, which are arranged along the light source path, can create light images or lighting functions that can be mapped via the closed trajectory of the secondary light exit surface that corresponds to the light source path.
  • the illuminant can be arranged in relation to the primary light entry surface in such a way that the light is radiated from the illuminant into the primary optics element in a direction deviating from the main emission direction, preferably orthogonal to the main emission direction, deflection means preferably being arranged and set up within the primary optic element in such a way that the light after entering the primary optics element within the primary optics element through the Deflecting means in the direction of the main emission direction.
  • the size, in particular the longitudinal extent, of the lighting device can be reduced, which in turn reduces the installation space required, for example in a motor vehicle headlight.
  • a screen can be arranged between the primary optics element and the secondary optics element. This has the advantage that scattered light, which can be emitted to the side of the secondary light entry surface, is blocked. As a result, the homogeneity of the light intensity emitted via the secondary light exit surface can be improved.
  • a motor vehicle headlight with a lighting device according to the invention can be provided.
  • the terms “up”, “down”, “horizontal”, “vertical” are to be understood as indicating the orientation when the lighting device is arranged in the normal position of use after it has been installed in a motor vehicle headlight, for example.
  • FIG. 1 shows a side view of a lighting device according to the invention
  • Fig. 2 is a perspective view of a primary optics element
  • FIG. 1 shows a lighting device 1 for a motor vehicle headlight.
  • the lighting device 1 has a light source 2 which is set up to generate and emit light.
  • a primary optics element 3 has a primary light entry surface 3a for receiving light emitted by the illuminant 2, the primary optics element 3 being set up to guide the light to a primary light exit face 3b of the primary optics element 3 and through the primary light exit face 3b in a main emission direction 4 to emit.
  • the lighting device 1 also has a secondary optics element 5 which is arranged after the primary optics element 3 in the direction of light propagation and is spaced apart from the primary optics element 3.
  • the distance between the primary optics element 3 and the secondary optics element 5 is 1 mm, preferably 2 mm.
  • the secondary optical element 5 has a secondary light inlet surface 5a, the secondary light inlet surface 5a and the primary light outlet surface 3b being arranged in relation to one another in such a way that the light of the illuminant 2 radiates from the primary light outlet surface 3b via the secondary light inlet surface 5a into the secondary optical element 5 becomes.
  • the light is then guided within the secondary optical element 5 to a secondary light exit surface 5 b of the secondary optical element 5.
  • the secondary light entry surface 5a and / or the secondary light exit surface 5b are uneven, in particular curved.
  • the secondary optics element 5 has a spatial extension of at least 2 mm, preferably more than 15 mm, in the direction of light propagation. This can be seen in particular in FIG. 6.
  • the primary optics element 3 and the secondary optics element 5 are designed as a transparent solid body.
  • FIGS. 2 and 4 show the primary optics element 3, in particular the primary light exit surface 3b, which has light-scattering means 7.
  • the primary optics element 3 has a single primary light entry surface 3a.
  • the illuminant 2 comprises a light source carrier 8, preferably a printed circuit board, and a number of, in particular individually controllable, light sources 9 arranged thereon.
  • the light source carrier 8 is arranged on the primary light entry surface 3a in such a way that the light from the light sources 9 is exclusively Via which a primary light entry surface 3a is introduced into the primary optics element 3.
  • the light sources 9 are arranged on the light source carrier 8 along a substantially ring-shaped light source path, the light source path being composed of a string of the shortest distances between two adjacent light sources 9, the light sources 9 in particular at uniform distances over the entire light source. Path are distributed.
  • the secondary light entry surface 5a is formed by a large number of flat juxtaposed optical elements 6 which are set up to refract the light rays when entering the secondary optical element 5 in such a way that the light rays, after their at the exit from the secondary light exit surface 5b occurring refraction, are oriented in the direction of Hauptabstrahlrichtimg 4 (see Fig. 6).
  • Each optical element 6 on the secondary light entry surface 5a is designed as a facet, which are arranged together in a preferably uniform grid on the secondary light entry surface 5a.
  • the facets are each oriented at an angle g 0 ° to the secondary light entry surface 5a.
  • the secondary optics element 5 has a recess 11, which is such that the secondary light exit surface 5b has the shape of a closed trajectory 12.
  • the light source path maps the geometric shape of the closed trajectory 12.
  • a screen 13 is arranged between the primary optics element 3 and the secondary optics element 5.
  • the secondary light entry surface 5a and the secondary light exit surface 5b are curved, with an essentially constant normal distance between the secondary light entry surface 5a and the secondary light exit surface 5b, starting from the secondary light exit surface 5b.
  • the illuminant 2 is arranged in relation to the primary light entry surface 3a such that the light from the illuminant 2 is radiated into the primary optics element 3 in a direction deviating from the main emission direction 4, in this case orthogonal to the main emission direction 4 becomes.
  • Deflection means 3c are arranged and set up within the primary optical element 3 in such a way that After entering the primary optics element 3, redirect light within the primary optics element 3 by the deflection means 3c in the direction of the main emission direction 4 (see FIG. 2).
  • the primary optics element 3 and the secondary optics element 5 can be designed in one piece.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (1) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend: - ein Leuchtmittel (2); - ein Primäroptikelement (3), welches eine Primär-Lichteintrittsfläche (3a) zur Aufnahme von durch das Leuchtmittel (2) abgestrahlte Licht aufweist, wobei das Licht an eine Primär-Lichtaustrittsfläche (3b) geleitet und in einer Hauptabstrahlrichtung (4) abgestrahlt wird; - ein Sekundäroptikelement (5), mit einer Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) aufweist, wobei das Licht des Leuchtmittels (2) von der Primär-Lichtaustrittsfläche (3b) über die Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) in das Sekundäroptikelement (5) abgestrahlt und innerhalb des Sekundäroptikelements (5) an eine Sekundär-Lichtaustrittsfläche (5b) geleitet wird, wobei die Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) durch eine Vielzahl von flächig nebeneinander angeordneten optischen Elementen (6) ausgebildet ist, welche dazu eingerichtet sind, die Lichtstrahlen beim Eintritt in das Sekundäroptikelement (5) dergestalt zu brechen, dass die Lichtstrahlen, nach deren beim Austritt aus der Sekundär-Lichtaustrittsfläche (5b) erfolgenden Brechung, in Richtung der Hauptabstrahlrichtung (4) orientiert sind.

Description

BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG FÜR EINEN KRAFTFAHRZEUGSCHEINWERFER
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend:
- ein Leuchtmittel, welches dazu eingerichtet ist, Licht zu erzeugen und abzustrahlen;
- ein Primäroptikelement, welches dem Leuchtmittel zugeordnet ist, wobei das Primäroptikelement eine Primär-Lichteintrittsfläche zur Aufnahme von durch das Leuchtmittel abgestrahlte Licht aufweist, wobei das Primäroptikelement dazu eingerichtet ist, das Licht an eine Primär-Lichtaustrittsfläche des Primäroptikelements zu leiten, und durch die Primär-Lichtaustrittsfläche in einer Hauptabstrahlrichtung abzustrahlen;
- ein Sekundäroptikelement, welches in Lichtausbreitungsrichtung nach dem Primäroptikelement angeordnet und von dem Primäroptikelement beabstandet ist, wobei das Sekundäroptikelement eine Sekundär-Lichteintrittsfläche aufweist, wobei die Sekundär- Lichteintrittsfläche und die Primär-Lichtaustrittsfläche derart zueinander angeordnet sind, dass das Licht des Leuchtmittels von der Primär-Lichtaustrittsfläche über die Sekundär- Lichteintrittsfläche in das Sekundäroptikelement eingestrahlt wird, wobei das Licht innerhalb des Sekundäroptikelements an eine Sekundär-Lichtaustrittsfläche des Sekundäroptikelements geleitet wird, wobei zumindest die Sekundär-Lichteintrittsfläche und/ oder die Sekundär-Lichtaustrittsfläche uneben, insbesondere gekrümmt, ist, wobei zwischen der Sekundär-Lichteintrittsfläche und der Sekundär-Lichtaustrittsfläche das Sekundäroptikelement eine in Lichtausbreitungsrichtung räumliche Ausdehnung von zumindest 2 mm, vorzugsweise mehr als 15 mm, aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Beleuchtungsvorrichtung.
Bei Beleuchtungsvorrichtungen für Kraftfahrzeugscheinwerfer, bei welchen Licht über eine lichtleitenden Körper austritt, kommt es, an der Grenzfläche des lichtleitenden Körpers häufig zu einer unerwünschten Lichtbrechung. Dies ist besonders problematisch, wenn der lichtleitende Körper eine in Lichtausbreitungsrichtung große räumliche Ausdehnung aufweist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu lindern bzw. zu beseitigen. Die Erfindung setzt sich daher insbesondere zum Ziel, eine Beleuchtungsvorrichtung zu schaffen, bei welcher die Lichtabstrahlung verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist die Sekundär-Lichteintrittsfläche durch eine Vielzahl von flächig nebeneinander angeordneten optischen Elementen ausgebildet, welche dazu eingerichtet sind, die Lichtstrahlen beim Eintritt in das Sekundäroptikelement dergestalt zu brechen, dass die Lichtstrahlen, nach deren beim Austritt aus der Sekundär-Lichtaustrittsfläche erfolgenden Brechung, in Richtung der Hauptabstrahlrichtung orientiert sind. Vorteilhafterweise sind die Lichtstrahlen somit vor und nach dem Sekundär optikelement in oder parallel zur Lichtausbreitungsrichtung orientiert. Die Brechung der Lichtstrahlen beim Eintritt in das Sekundäroptikelement über die Sekundär-Lichteintrittsfläche durch die optischen Elemente kann somit die Brechung an der Sekundär-Lichtaustrittsfläche kompensieren.
Jedes optische Element auf der Sekundär-Lichteintrittsfläche kann als Facette ausgebildet sein, die gemeinsam vorzugsweise in einem gleichmäßigen Raster auf der Sekundär- Lichteintrittsfläche angeordnet sind. Als Facette ist in diesem Zusammenhang eine im Vergleich zu der Sekundär-Lichteintrittsfläche kleinere geometrische Anordnung an der Sekundär-Lichteintrittsfläche zu verstehen, wie beispielsweise ein relativ zu der Sekundär- Lichteintrittsfläche verkipptes Flächenelement. Die einzelnen Facetten sind bevorzugt gleichartig. Die Lichtbrechung an einer Facette wird im Wesentlichen durch die Krümmung der Sekundär-Lichtaustrittsfläche bzw. die dadurch hervorgerufene Lichtbrechung an der Sekundär-Lichtaustrittsfläche vorgegeben, da die Lichtbrechung an der Facette die Lichtbrechung an der Sekundär-Lichtaustrittsfläche kompensiert. Die Facetten können jeweils unter einem Winkel g 0° zu der Sekundär-Lichteintrittsfläche orientiert sein. Der Winkel g wird durch die Krümmung bzw. den Brechungswinkel an der Sekundär-Lichtaustrittsfläche bestimmt. Der Winkel g kann auch gleich null sein.
Der Abstand zwischen dem Primäroptikelement und dem Sekundäroptikelement kann 1 mm, vorzugsweise 2 mm, betragen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die optischen Elemente auf der Sekundär-Lichteintrittsfläche durch einen möglichen Kontakt mit der Primär-Lichtaustrittsfläche nicht beschädigt werden können. In einer alternativen Ausführungsform können das Primäroptikelement und das Sekundäroptikelement einstückig bzw. einteilig ausgebildet sein.
Die Primär-Lichtaustrittsfläche kann lichtstreuende Mittel aufweisen, um das durch das Leuchtmittel eingestrahlte Licht beim Austritt aus der Primär-Lichtaustrittsfläche um die Hauptabstrahlrichtung aufzustreuen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Sekundär- Lichtaustrittsfläche mit einer pro Flächeneinheit im Wesentlichen konstanten Beleuchtungsstärke beleuchtet wird.
Vorzugsweise ist das Sekundäroptikelement als transparenter Vollkörper ausgestaltet. Das Sekundäroptikelement kann beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein. Das Sekundäroptikelement kann auch als transparenter Hohlkörper ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist das Primäroptikelement als transparenter Vollkörper ausgestaltet. Das Primäroptikelement kann beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein. Das Primäroptikelement kann auch als transparenter Hohlkörper ausgebildet sein.
Die Sekundär-Lichteintrittsfläche und die Sekundär-Lichtaustrittsfläche können gekrümmt sein, wobei vorzugsweise zwischen der Sekundär-Lichteintrittsfläche und der Sekundär- Lichtaustrittsfläche ein, ausgehend von der Sekundär-Lichtaustrittsfläche, im Wesentlichen konstanter Normalabstand ist. Die Krümmung kann daher zustande kommen, dass das Sekundäroptikelement eine Pfeilung aufweist, wobei durch die gekrümmte Ausgestaltung die imerwünschte Lichtbrechung an der Sekundär-Lichtaustrittsfläche auftreten kann, welche insbesondere durch die optischen Elemente an der Sekundär-Lichteintrittsfläche kompensiert wird. Der Normalabstand zwischen der Sekundär-Lichteintrittsfläche und der Sekundär-Lichtaustrittsfläche kann auch nicht konstant sein, wobei die Sekundär- Lichteintrittsfläche und die Sekundär-Lichtaustrittsfläche eine unterschiedliche Krümmung aufweisen können.
Das Primäroptikelement kann eine einzige Primär- Lichteintrittsfläche aufweisen, wobei das Leuchtmittel einen Lichtquellenträger, vorzugsweise eine Leiterplatte, und eine Anzahl an darauf angeordneten, insbesondere einzeln ansteuerbare, Lichtquellen umfassen kann, wobei der Lichtquellenträger vorzugsweise an der Primär-Lichteintrittsfläche dergestalt angeordnet ist, dass das Licht der Lichtquellen ausschließlich über die eine Primär- Lichteintrittsfläche in das Primäroptikelement eingebracht wird. Vorteilhafterweise kommt es dadurch zu minimalen Verlusten beim Einstrahlen von Licht in das Primäroptikelement. Durch die einzeln ansteuerbaren Lichtquellen können bestimmte Leuchtmuster an der Sekundär-Lichtaustrittsfläche erzeugt werden.
Die Lichtquellen können auf dem Lichtquellenträger entlang eines im Wesentlichen ringförmigen Lichtquellen-Pfads angeordnet sein, wobei sich der Lichtquellen-Pfad aus einer Aneinanderreihung der kürzesten Abstände zwischen zwei benachbarten Lichtquellen zusammensetzt, wobei die Lichtquellen insbesondere in gleichmäßigen Abständen über den gesamten Lichtquellen-Pfad verteilt sind.
Das Sekundäroptikelement kann eine Aussparung aufweisen, welche dergestalt ist, dass die Sekundär-Lichtaustrittsfläche die Form einer geschlossenen Bahnkurve aufweist.
Der Lichtquellen-Pfad kann die geometrische Form der geschlossenen Bahnkurve abbilden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die einzeln ansteuerbaren Lichtquellen, welche entlang des Lichtquellen-Pfads angeordnet sind, Leuchtbilder bzw. Beleuchtungsfunktionen erstellen können, welche über die mit dem Lichtquellen-Pfad korrespondierende geschlossene Bahnkurve der Sekundär-Lichtaustrittsfläche abgebildet werden können.
Das Leuchtmittel kann zu der Primär-Lichteintrittsfläche derart angeordnet sein, dass das Licht von dem Leuchtmittel in das Primäroptikelement in eine von der Hauptabstrahlrichtung abweichenden Richtung, vorzugsweise orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung, eingestrahlt wird, wobei vorzugsweise innerhalb des Primäroptikelements Umlenkmittel derart angeordnet und dazu eingerichtet sind, das Licht nach dem Eintritt in das Primäroptikelement innerhalb des Primäroptikelements durch die Umlenkmittel in Richtung der Hauptabstrahlrichtung umzulenken. Dadurch kann die Größe, insbesondere die Längsausdehnung, der Beleuchtungsvorrichtung reduziert werden, was wiederum den benötigten Einbauraum, beispielsweise in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer, reduziert.
Zwischen dem Primäroptikelement und dem Sekundäroptikelement kann eine Blende angeordnet sein. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Streulicht, welches seitlich der Sekundär-Lichteintrittsfläche abgestrahlt werden kann, blockiert wird. Dadurch kann die Homogenität der über die Sekundär-Lichtaustrittsfläche abgestrahlten Lichtintensität verbessert werden.
Es kann ein Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen sein.
Im Rahmen dieser Beschreibung sind die Begriffe „oben", „unten", „horizontal", „vertikal" als Angaben der Ausrichtung zu verstehen, wenn die Beleuchtungsvorrichtung in normaler Benutzungsstellung angeordnet ist, nachdem sie beispielsweise in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer eingebaut wurde.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, auf das sie jedoch nicht beschränkt sein soll, noch weiter erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Primäroptikelements;
Fig. 3 eine Rückansicht des Sekundäroptikelements;
Fig. 4 eine weitere Ansicht des Primäroptikelements;
Fig. 5 eine weitere Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung; und
Fig. 6 bis 8 verschiedene Ansichten eines Sekundäroptikelements. Fig. 1 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung 1 für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer. Die Beleuchtungsvorrichtung 1 weist ein Leuchtmittel 2 auf, welches dazu eingerichtet ist, Licht zu erzeugen und abzustrahlen. Ein Primäroptikelement 3 weist eine Primär- Lichteintrittsfläche 3a zur Aufnahme von durch das Leuchtmittel 2 abgestrahlte Licht auf, wobei das Primäroptikelement 3 dazu eingerichtet ist, das Licht an eine Primär- Lichtaustrittsfläche 3b des Primäroptikelements 3 zu leiten, und durch die Primär- Lichtaustrittsfläche 3b in einer Hauptabstrahlrichtung 4 abzustrahlen.
Die Beleuchtungsvorrichtimg 1 weist ferner ein Sekundäroptikelement 5 auf, welches in Lichtausbreitungsrichtung nach dem Primäroptikelement 3 angeordnet und von dem Primäroptikelement 3 beabstandet ist. Der Abstand zwischen dem Primäroptikelement 3 und dem Sekundäroptikelement 5 beträgt 1 mm, vorzugsweise 2 mm.
Das Sekundäroptikelement 5 hat eine Sekundär-Lichteintrittsfläche 5a, wobei die Sekundär- Lichteintrittsfläche 5a und die Primär-Lichtaustrittsfläche 3b derart zueinander angeordnet sind, dass das Licht des Leuchtmittels 2 von der Primär-Lichtaustrittsfläche 3b über die Sekundär-Lichteintrittsfläche 5a in das Sekundäroptikelement 5 eingestrahlt wird. Das Licht wird daraufhin innerhalb des Sekundäroptikelements 5 an eine Sekundär- Lichtaustrittsfläche 5b des Sekundäroptikelements 5 geleitet. Die Sekundär- Lichteintrittsfläche 5a und/ oder die Sekundär- Lichtaustrittsfläche 5b sind uneben, insbesondere gekrümmt, ausgebildet. Zwischen der Sekundär-Lichteintrittsfläche 5a und der Sekundär-Lichtaustrittsfläche 5b weist das Sekundäroptikelement 5 eine in Lichtausbreitungsrichtung räumliche Ausdehnung von zumindest 2 mm, vorzugsweise mehr als 15 mm, auf. Dies ist insbesondere in den Fig. 6 ersichtlich. Das Primäroptikelement 3 und das Sekundäroptikelement 5 sind als transparenter Vollkörper ausgestaltet.
Fig. 2 und 4 zeigen das Primäroptikelement 3, insbesondere die Primär-Lichtaustrittsfläche 3b, welche lichtstreuende Mittel 7 aufweist. Durch die lichtstreuenden Mittel 7 wird das von dem Leuchtmittel 2 eingestrahlte Licht beim Austritt aus der Primär-Lichtaustrittsfläche 3b um die Hauptabstrahlrichtimg 4 aufgestreut. Das Primäroptikelement 3 weist eine einzige Primär-Lichteintrittsfläche 3a auf. Das Leuchtmittel 2 umfasst einen Lichtquellenträger 8, vorzugsweise eine Leiterplatte, und eine Anzahl an darauf angeordneten, insbesondere einzeln ansteuerbare, Lichtquellen 9. Der Lichtquellenträger 8 ist an der Primär- Lichteintrittsfläche 3a dergestalt angeordnet, dass das Licht der Lichtquellen 9 ausschließlich über die eine Primär-Lichteintrittsfläche 3a in das Primäroptikelement 3 eingebracht wird. Die Lichtquellen 9 sind auf dem Lichtquellenträger 8 entlang eines im Wesentlichen ringförmigen Lichtquellen-Pfads angeordnet, wobei sich der Lichtquellen-Pfad aus einer Aneinanderreihung der kürzesten Abstände zwischen zwei benachbarten Lichtquellen 9 zusammensetzt, wobei die Lichtquellen 9 insbesondere in gleichmäßigen Abständen über den gesamten Lichtquellen-Pfad verteilt sind.
Wie man in Fig. 3 erkennen kann, ist die Sekundär-Lichteintrittsfläche 5a durch eine Vielzahl von flächig nebeneinander angeordneten optischen Elementen 6 ausgebildet, welche dazu eingerichtet sind, die Lichtstrahlen beim Eintritt in das Sekundäroptikelement 5 dergestalt zu brechen, dass die Lichtstrahlen, nach deren beim Austritt aus der Sekundär- Lichtaustrittsfläche 5b erfolgenden Brechung, in Richtung der Hauptabstrahlrichtimg 4 orientiert sind (s. Fig. 6). Jedes optische Element 6 auf der Sekundär-Lichteintrittsfläche 5a ist als Facette ausgebildet, die gemeinsam in einem vorzugsweise gleichmäßigen Raster auf der Sekundär-Lichteintrittsfläche 5a angeordnet sind. Die Facetten sind jeweils unter einem Winkel g 0° zu der Sekundär-Lichteintrittsfläche 5a orientiert.
Wie in Fig. 5 ersichtlich, weist das Sekundäroptikelement 5 eine Aussparung 11 auf, welche dergestalt ist, dass die Sekundär- Lichtaustrittsfläche 5b die Form einer geschlossenen Bahnkurve 12 aufweist. Der Lichtquellen-Pfad bildet die geometrische Form der geschlossenen Bahnkurve 12 ab. Zwischen dem Primäroptikelement 3 und dem Sekundäroptikelement 5 ist insbesondere eine Blende 13 angeordnet.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, sind die Sekundär-Lichteintrittsfläche 5a und die Sekundär- Lichtaustrittsfläche 5b gekrümmt, wobei zwischen der Sekundär-Lichteintrittsfläche 5a und der Sekundär-Lichtaustrittsfläche 5b ein, ausgehend von der Sekundär-Lichtaustrittsfläche 5b, im Wesentlichen konstanter Normalabstand ist.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist das Leuchtmittel 2 zu der Primär- Lichteintrittsfläche 3a derart angeordnet ist, dass das Licht von dem Leuchtmittel 2 in das Primäroptikelement 3 in eine von der Hauptabstrahlrichtung 4 abweichenden Richtung, in diesem Fall orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung 4, eingestrahlt wird. Innerhalb des Primäroptikelements 3 sind Umlenkmittel 3c derart angeordnet und dazu eingerichtet, das Licht nach dem Eintritt in das Primäroptikelement 3 innerhalb des Primäroptikelements 3 durch die Umlenkmittel 3c in Richtung der Hauptabstrahlrichtung 4 umzulenken (s. Fig. 2).
In einer weiteren Ausführungsform, können das Primäroptikelement 3 und das Sekundäroptikelement 5 einteilig ausgestaltet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Beleuchtungsvorrichtung (1) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend:
- ein Leuchtmittel (2), welches dazu eingerichtet ist, Licht zu erzeugen und abzustrahlen;
- ein Primäroptikelement (3), welches dem Leuchtmittel (2) zugeordnet ist, wobei das Primäroptikelement (3) eine Primär-Lichteintrittsfläche (3a) zur Aufnahme von durch das Leuchtmittel (2) abgestrahlte Licht aufweist, wobei das Primäroptikelement (3) dazu eingerichtet ist, das Licht an eine Primär- Lichtaustrittsfläche (3b) des Primäroptikelements
(3) zu leiten, und durch die Primär-Lichtaustrittsfläche (3b) in einer Hauptabstrahlrichtung
(4) abzustrahlen;
- ein Sekundäroptikelement (5), welches in Lichtausbreitungsrichtung nach dem Primäroptikelement (3) angeordnet und von dem Primäroptikelement (3) beabstandet ist, wobei das Sekundäroptikelement (5) eine Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) aufweist, wobei die Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) und die Primär-Lichtaustrittsfläche (3b) derart zueinander angeordnet sind, dass das Licht des Leuchtmittels (2) von der Primär- Lichtaustrittsfläche (3b) über die Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) in das Sekundäroptikelement (5) eingestrahlt wird, wobei das Licht innerhalb des Sekundäroptikelements (5) an eine Sekundär-Lichtaustrittsfläche (5b) des Sekundäroptikelements (5) geleitet wird, wobei zumindest die Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) und/ oder die Sekundär-Lichtaustrittsfläche (5b) uneben, insbesondere gekrümmt, ist, wobei zwischen der Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) und der Sekundär-Lichtaustrittsfläche (5b) das Sekundäroptikelement (5) eine in Lichtausbreitungsrichtung räumliche Ausdehnung von zumindest 2 mm, vorzugsweise mehr als 15 mm, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) durch eine Vielzahl von flächig nebeneinander angeordneten optischen Elementen (6) ausgebildet ist, welche dazu eingerichtet sind, die Lichtstrahlen beim Eintritt in das Sekundäroptikelement (5) dergestalt zu brechen, dass die Lichtstrahlen, nach deren beim Austritt aus der Sekundär-Lichtaustrittsfläche (5b) erfolgenden Brechung, in Richtung der Hauptabstrahlrichtung (4) orientiert sind.
2. Beleuchtungsvorrichtimg (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes opüsche Element (6) auf der Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) als Facette ausgebildet ist, die gemeinsam vorzugsweise in einem gleichmäßigen Raster auf der Sekundär- Lichteintrittsfläche (5a) angeordnet sind.
3. Beleuchtungsvorrichtimg (1) nach Anspruch 2, wobei die Facetten jeweils unter einem Winkel g 0° zu der Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) orientiert sind.
4. Beleuchtungsvorrichtimg (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abstand zwischen dem Primäroptikelement (3) und dem Sekundäroptikelement (5) 1 mm, vorzugsweise 2 mm, beträgt.
5. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Primär-Lichtaustrittsfläche (3b) lichtstreuende Mittel (7) aufweist, um das durch das Leuchtmittel (2) eingestrahlte Licht beim Austritt aus der Primär-Lichtaustrittsfläche (3b) um die Hauptabstrahlrichtung (4) aufzustreuen.
6. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sekundäroptikelement (5) als transparenter Vollkörper ausgestaltet ist.
7. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Primäroptikelement (3) als transparenter Vollkörper ausgestaltet ist.
8. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) und die Sekundär-Lichtaustrittsfläche (5b) gekrümmt sind, wobei vorzugsweise zwischen der Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) und der Sekundär- Lichtaustrittsfläche (5b) ein, ausgehend von der Sekundär-Lichtaustrittsfläche (5b), im Wesentlichen konstanter Normalabstand ist.
9. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Primäroptikelement (3) eine einzige Primär-Lichteintrittsfläche (3a) aufweist, wobei das Leuchtmittel (2) einen Lichtquellenträger (8), vorzugsweise eine Leiterplatte, und eine Anzahl an darauf angeordneten, insbesondere einzeln ansteuerbare, Lichtquellen (9) umfasst, wobei der Lichtquellenträger (8) an der Primär-Lichteintrittsfläche (3a) dergestalt angeordnet ist, dass das Licht der Lichtquellen (9) ausschließlich über die eine Primär- Lichteintrittsfläche (3a) in das Primäroptikelement (3) eingebracht wird.
10. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei die Lichtquellen (9) auf dem Lichtquellenträger (8) entlang eines im Wesentlichen ringförmigen Lichtquellen-Pfads angeordnet sind, wobei sich der Lichtquellen-Pfad aus einer Aneinanderreihung der kürzesten Abstände zwischen zwei benachbarten Lichtquellen (9) zusammensetzt, wobei die Lichtquellen (9) insbesondere in gleichmäßigen Abständen über den gesamten Lichtquellen- Pfad verteilt sind.
11. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sekundäroptikelement (5) eine Aussparung (11) aufweist, welche dergestalt ist, dass die Sekundär-Lichtaustrittsfläche (5b) die Form einer geschlossenen Bahnkurve (12) aufweist.
12. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 10 und 11, wobei der Lichtquellen-Pfad die geometrische Form der geschlossenen Bahnkurve (12) abbildet.
13. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Leuchtmittel (2) zu der Primär-Lichteintrittsfläche (3a) derart angeordnet ist, dass das Licht von dem Leuchtmittel (2) in das Primäroptikelement (3) in eine von der Hauptabstrahlrichtung (4) abweichenden Richtung, vorzugsweise orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung (4), eingestrahlt wird, wobei innerhalb des Primäroptikelements (3) Umlenkmittel (3c) derart angeordnet und dazu eingerichtet sind, das Licht nach dem Eintritt in das Primäroptikelement (3) innerhalb des Primäroptikelements (3) durch die Umlenkmittel (3c) in Richtung der Hauptabstrahlrichtung (4) umzulenken.
14. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Primäroptikelement (3) und dem Sekundäroptikelement (5) eine Blende (13) angeordnet ist.
15. Kraftfahrzeugscheinwerfer, aufweisend eine Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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