EP4013993B1 - Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

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EP4013993B1
EP4013993B1 EP20737456.2A EP20737456A EP4013993B1 EP 4013993 B1 EP4013993 B1 EP 4013993B1 EP 20737456 A EP20737456 A EP 20737456A EP 4013993 B1 EP4013993 B1 EP 4013993B1
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EP
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light
primary
optical element
illumination device
exit surface
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Martin Schragl
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ZKW Group GmbH
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    • F21W2102/13—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region

Definitions

  • the invention also relates to a motor vehicle headlight with a lighting device.
  • a light beam adjustment device for a motor vehicle headlight is known.
  • lighting devices for motor vehicle headlights in which light exits via a light-conducting body, undesired refraction of light often occurs at the boundary surface of the light-conducting body. This is particularly problematic when the light-guiding body has a large spatial extent in the direction of light propagation.
  • the object of the present invention is to alleviate or eliminate the disadvantages of the prior art.
  • the invention therefore aims in particular to create a lighting device in which the light emission is improved.
  • the secondary light entry surface is formed by a multiplicity of optical elements which are arranged areally next to one another and which are set up to break the light beams when they enter the secondary optical element in such a way that the light beams, after their refraction which takes place when exiting the secondary light exit surface, in Are oriented towards the main emission direction.
  • the light beams are thus advantageously oriented in front of and behind the secondary optics element in or parallel to the direction of light propagation. The refraction of the light beams when they enter the secondary optical element via the secondary light entry surface through 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 are preferably arranged together in a uniform grid on the secondary light entry surface.
  • a facet is to be understood as meaning a geometric arrangement on the secondary light entry surface that is smaller than the secondary light entry surface, such as a surface element that is tilted relative to the secondary light entry surface.
  • the individual facets are preferably of the same type.
  • the refraction of light at a facet is essentially predetermined by the curvature of the secondary light exit surface or the refraction of light caused thereby at the secondary light exit surface, since the refraction of light at the facet compensates the refraction of light at the secondary light exit surface.
  • the facets can each be oriented at an angle ⁇ 0° to the secondary light entry surface.
  • the angle ⁇ is determined by the curvature or the angle of refraction at the secondary light exit surface.
  • the angle ⁇ can also be equal to zero.
  • the distance between the primary optics element and the secondary optics element can be 1 mm, preferably 2 mm. This results in 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 exiting the primary light exit surface. This results in the advantage that the secondary light exit surface 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, there being preferably a substantially 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 a sweep, with the curved configuration causing the undesired refraction of light to occur on the secondary light exit surface, which is compensated in particular by the optical elements on the secondary light entry surface.
  • the normal distance between the secondary light entry surface and the secondary light exit surface can also not be constant, with the secondary light entry surface and the secondary light exit surface can have a different curvature.
  • the primary optics element has a single primary light entry surface, with the illuminant comprising a light source carrier, preferably a printed circuit board, and a number of light sources arranged thereon, in particular individually controllable, with the light source carrier preferably being arranged on the primary light entry surface in such a way that the light of the light sources is introduced into the primary optical element exclusively via the one primary light entry surface. This advantageously results in minimal losses when light is radiated into the primary optics element. Due to the individually controllable light sources, specific light patterns can be generated on the secondary light exit surface.
  • the light sources are arranged on the light source carrier along an essentially ring-shaped light source path, the light source path being composed of a sequence of the shortest distances between two adjacent light sources, the light sources being distributed in particular at uniform intervals over the entire light source path.
  • the secondary optics element has a recess which is such that the secondary light exit surface has the shape of a closed trajectory.
  • the light source path depicts the geometric shape of the closed trajectory.
  • the individually controllable light sources which are arranged along the light source path, can create luminous images or lighting functions, which can be imaged via the closed trajectory of the secondary light exit surface corresponding to the light source path.
  • the light source is arranged to the primary light entry surface such that the light from the light source in the primary optics element in one of the Main emission direction deviating direction, preferably orthogonal to the main emission direction, is irradiated, according to the invention within the primary optics element deflection means are arranged and set up to direct the light after entering the primary optics element within the primary optics element through the Deflect deflection 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 required installation space, for example in a motor vehicle headlight.
  • a diaphragm can be arranged between the primary optics element and the secondary optics element. This results in the advantage that scattered light, which can be emitted laterally from 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 can be provided with a lighting device according to the invention.
  • top In the context of this description, the terms “top”, “bottom”, “horizontal”, “vertical” are to be understood as indications of the orientation when the lighting device is arranged in the normal use position after it has been installed, for example, in a motor vehicle headlight.
  • the lighting device 1 shows a lighting device 1 for a motor vehicle headlight.
  • the lighting device 1 has an illuminant 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 surface 3b of the primary optics element 3 and through the primary light exit surface 3b in radiate a main emission direction 4 .
  • 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 entry surface 5a, with the secondary light entry surface 5a and the primary light exit surface 3b being arranged relative to one another in such a way that the light from the illuminant 2 is radiated from the primary light exit surface 3b via the secondary light entry surface 5a into the secondary optical element 5 becomes.
  • the light is then guided within the secondary optics element 5 to a secondary light exit surface 5b of the secondary optics element 5 .
  • the secondary light entry surface 5a and/or the secondary light exit surface 5b are uneven, in particular curved.
  • the secondary optical element 5 has a spatial extension of at least 2 mm, preferably more than 15 mm, in the light propagation direction. This is particularly in the 6 apparent.
  • the primary optics element 3 and the secondary optics element 5 are designed as a transparent solid body.
  • the primary optical 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 light sources 9 arranged thereon, in particular individually controllable 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 an essentially ring-shaped light source path, the light source path being composed of a series of the shortest distances between two adjacent light sources 9, the light sources 9 being in particular at uniform distances over the entire light source path are distributed.
  • the secondary light entry surface 5a is formed by a multiplicity of optical elements 6 arranged areally next to one another, which are set up to break the light beams when entering the secondary optical element 5 in such a way that the light beams, after which when exiting the secondary Light exit surface 5b occurring refraction, are oriented in the direction of the main emission direction 4 (s. 6 ).
  • Each optical element 6 on the secondary light entry surface 5a is designed as a facet which is arranged together in a preferably uniform grid on the secondary light entry surface 5a.
  • the facets are each oriented at an angle ⁇ 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 diaphragm 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 a substantially 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 light source 2 is arranged relative to the primary light entry surface 3a in such a way that the light from the light source 2 is radiated into the primary optics element 3 in a direction that deviates from the main emission direction 4, in this case orthogonally to the main emission direction 4.
  • Deflection means 3c are arranged and set up within the primary optics element 3 in such a way that To deflect light after entering the primary optics element 3 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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Description

  • 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.
  • Aus der EP 3 396 238 A1 ist eine Lichtstrahlen-Anpassungsvorrichtung für einen KFZ-Scheinwerfer bekannt. 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 Sekundäroptikelement 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 γ ≠ 0° zu der Sekundär-Lichteintrittsfläche orientiert sein. Der Winkel γ wird durch die Krümmung bzw. den Brechungswinkel an der Sekundär-Lichtaustrittsfläche bestimmt. Der Winkel γ 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 unerwünschte 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 weist eine einzige Primär-Lichteintrittsfläche auf, wobei das Leuchtmittel einen Lichtquellenträger, vorzugsweise eine Leiterplatte, und eine Anzahl an darauf angeordneten, insbesondere einzeln ansteuerbare, Lichtquellen umfasst, 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 werden auf dem Lichtquellenträger entlang eines im Wesentlichen ringförmigen Lichtquellen-Pfads angeordnet, 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 weist eine Aussparung auf, welche dergestalt ist, dass die Sekundär-Lichtaustrittsfläche die Form einer geschlossenen Bahnkurve aufweist.
  • Der Lichtquellen-Pfad bildet geometrische Form der geschlossenen Bahnkurve ab.
  • 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 wird zu der Primär-Lichteintrittsfläche derart angeordnet, dass das Licht von dem Leuchtmittel in das Primäroptikelement in eine von der Hauptabstrahlrichtung abweichenden Richtung, vorzugsweise orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung, eingestrahlt wird, wobei erfindungsgemäß 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 Beleuchtungsvorrichtung 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 Hauptabstrahlrichtung 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 Hauptabstrahlrichtung 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 γ ≠ 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 (12)

  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,
    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
    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 das Sekundäroptikelement (5) eine Aussparung (11) aufweist, welche dergestalt ist, dass die Sekundär-Lichtaustrittsfläche (5b) die Form einer geschlossenen Bahnkurve (12) aufweist,
    wobei der Lichtquellen-Pfad die geometrische Form der geschlossenen Bahnkurve (12) abbildet,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Primäroptikelement (3) eine einzige Primär-Lichteintrittsfläche (3a) aufweist, wobei das Leuchtmittel (2) einen Lichtquellenträger (8) und eine Anzahl an darauf angeordneten einzeln ansteuerbaren 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,
    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.
  2. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes optische 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. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach Anspruch 2, wobei die Facetten jeweils unter einem Winkel γ ≠ 0° zu der Sekundär-Lichteintrittsfläche (5a) orientiert sind.
  4. Beleuchtungsvorrichtung (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 der Lichtquellenträger (8) eine Leiterplatte umfasst.
  10. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtquellen (9) in gleichmäßigen Abständen über den gesamten Lichtquellen-Pfad verteilt sind.
  11. Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Primäroptikelement (3) und dem Sekundäroptikelement (5) eine Blende (13) angeordnet ist.
  12. Kraftfahrzeugscheinwerfer, aufweisend eine Beleuchtungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
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