WO2009059855A1 - Scheinwerfer mit adaptierbarer lichtführung - Google Patents

Scheinwerfer mit adaptierbarer lichtführung Download PDF

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WO2009059855A1
WO2009059855A1 PCT/EP2008/063241 EP2008063241W WO2009059855A1 WO 2009059855 A1 WO2009059855 A1 WO 2009059855A1 EP 2008063241 W EP2008063241 W EP 2008063241W WO 2009059855 A1 WO2009059855 A1 WO 2009059855A1
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headlight
movable
shaping
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Andreas Egger
Stefan Holzinger
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Continental Automotive Gmbh
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    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/17—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam
    • F21W2102/19—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam for curves

Definitions

  • the invention relates to a headlamp with adaptable light guide.
  • a headlamp is in particular an automobile headlamp.
  • it can also be a motorcycle headlight or a headlight, which is used to illuminate a stage.
  • An adaptation of the light guide is also advantageous in motorcycle headlamps, as even when riding a motorcycle curves are driven and road slopes and uneven road surfaces occur.
  • stage headlights there is a need for adaptive light guidance due to the fact that the actors, singers, etc., who are on stage, have to move back and forth and the stage headlights have to do justice to these movements of the persons on stage.
  • the disadvantage here is the large volume, high weight, short maintenance intervals, high power consumption, increased fuel consumption, increased carbon dioxide emissions, increased costs and a high risk potential in the event of an accident, this high risk potential due to the heavy weight and possibly sharp-edged parts is.
  • a detection device for detecting a driving environment of the vehicle, a driving mode determining device for determining a driving mode of the vehicle depending on the detected driving environment, and a lighting control device for controlling a lighting unit of the vehicle depending on the determined driving mode.
  • the driving environment detecting means is provided for detecting an intersection in the driving environment of the vehicle.
  • the driving mode determining means is for determining a driving mode "driving on a road with an intersection" when an intersection is detected by the driving environment detecting means
  • the lighting unit for increasing the amount of light is separated from a headlight.
  • the object of the invention is to provide a headlamp with adaptable light guide whose volume, weight and cost are reduced.
  • a headlamp provided with the features according to the invention can be made compact, can be produced inexpensively, has a comparatively low weight and operates with increased reliability during operation.
  • FIG. 1 shows a sketch of a first exemplary embodiment in which a movement of the lens of a projection headlamp takes place
  • FIG. 2 shows a sketch of a second exemplary embodiment, in which a movement of the reflector of a reflection headlamp takes place
  • FIG. 3 shows a sketch of a third exemplary embodiment in which a movement of the light source takes place
  • FIG. 4 shows a sketch of a fourth exemplary embodiment in which a movement of a multifocal lens takes place
  • FIG. 5 shows a sketch of a fifth exemplary embodiment in which a movement of a plurality of beam-shaping parts takes place
  • FIG. 6 shows a sketch of a sixth exemplary embodiment
  • FIG. 7 shows a sketch of a seventh exemplary embodiment in which a three-dimensional movement of a beam-forming part takes place
  • FIG. 8 shows a sketch of an eighth exemplary embodiment, in which likewise a three-dimensional movement of a beam-shaping part takes place
  • Figure 9 is a sketch of a ninth embodiment, in which there is also a three-dimensional movement of a beam-shaping part and
  • Figure 10 is a sketch of a tenth embodiment.
  • FIG. 1 shows a sketch of a first embodiment of a headlamp with adaptable light guide, wherein in FIG. 1, only the essential components of the headlamp for understanding the invention are outlined.
  • This headlight is a car headlight, which is realized in the form of a projection headlight.
  • the illustrated headlight 1 has a light source 2, a reflector 3, a lens 4 and a linear drive 5.
  • the lens 4 is a beam-shaping member which influences the shape and direction of the output light beam.
  • the coil 6 is mechanically connected to the edge region of the lens 4, so that during operation of the linear drive 5, the lens 4 together with the coil 6 in the direction of the double arrow x, ie in the figure 1 to the left or right, can be moved. By this movement of the lens 4, the output light beam and thus the light guide can be adapted in any desired manner.
  • FIG. 2 shows a sketch of a second exemplary embodiment of a headlight with adaptive light guidance.
  • This headlamp is a car headlamp, which is realized in the form of a reflection headlamp.
  • the illustrated headlight 1 has a light source 2, a reflector 3, a lens 4 and a linear drive 5.
  • the reflector 3 is a beam-shaping part which influences the shape and direction of the output light beam.
  • the linear drive 5 contains a coil 6 and a permanent magnet 7.
  • the coil 6 is mechanically connected to the reflector 3, so that during operation of the linear drive 5 the reflector 3 together with the coil 6 in the direction of the double arrow x, d. H. in the figure 2 to the left or right, can be moved. By this movement of the reflector 3, the output light beam and thus the light guide can be adapted in any desired manner.
  • FIG. 3 shows a sketch of a third exemplary embodiment of a headlamp with an adaptable light guide.
  • This headlamp is a car headlamp, which is realized in the form of a projection headlamp, a reflector headlamp or another type of headlamp.
  • the illustrated headlight 1 has a light source 2, a reflector 3, a lens 4 and a linear drive 5.
  • the light source 2 itself is also a beam-shaping part which influences the shape and direction of the output light beam.
  • the coil 6 is mechanically connected to the light source 2, so that during operation of the linear drive 5, the light source 2 together with the coil 6 in the direction of the double arrow y, d. h in the figure 3 up or down, can be moved. By this movement of the light source 2, the output light beam can be adapted in any desired manner.
  • FIG. 4 shows a sketch of a fourth exemplary embodiment of a headlamp with an adaptable light guide.
  • the illustrated headlight 1 has a light source 2, a reflector 3, a multifocal lens 4a and a linear drive 5.
  • the multifocal lens is a beam-shaping part that affects the shape and direction of the output light beam.
  • the linear drive 5 includes a coil 6 and a permanent magnet 7.
  • the coil 6 is mechanically connected to
  • the multifocal lens 4a together with the coil 6 in the direction of the double arrow y, d. H. in the figure 4 up or down, can be moved.
  • the multifocal lens 4a By this movement of the multifocal lens 4a, the output light beam and thus the light guide can be adapted in any desired manner.
  • FIG. 5 shows a sketch of a fifth exemplary embodiment of a headlamp with an adaptable light guide.
  • the illustrated headlight 1 has a light source 2, a reflector 3, a lens 4, a multifocal lens 4a, a first linear drive 5a and a second linear drive 5b.
  • the lens 4 and the multifocal lens 4a are each beam-shaping parts which influence the shape and direction of the output light beam.
  • Both linear drives 5a and 5b each contain a coil 6 and a permanent magnet 7.
  • the coil 6 of the linear drive 5a is mechanically connected to the edge region of the lens 4, so that during operation of the linear motor 5a, the lens 4 together with the coil 6 in the direction of the double arrow x, ie in the figure 5 to the left or right, can be moved.
  • the coil 6 of the linear drive 5b is mechanically connected to the multifocal lens 4a, so that during operation of the linear drive 5b, the multifocal lens 4a together with the coil 6 in the direction of the double arrow y, ie in the figure 5 up or down, can be moved ,
  • the multifocal lens 4a together with the coil 6 in the direction of the double arrow y, ie in the figure 5 up or down, can be moved .
  • FIG. 6 shows a sketch of a sixth exemplary embodiment of a headlamp with an adaptable light guide.
  • the illustrated headlight 1 has a light source 2, a multifocal lens 4a and a linear drive 5.
  • the light source 2 is arranged behind the multifocal lens 4a in FIG.
  • the reference numeral 8 indicates the direction of the center axis of the headlamp. It runs perpendicular to the drawing plane.
  • the coil 6 is mechanically connected to the multifocal lens 4a, so that during operation of the linear motor, the multifocal lens 4a together with the coil 6 in the direction of the double arrow y, d. H. in the figure 6 up or down, can be moved. By this movement of the multifocal lens 4a, the output light beam and thus the light guide can be adapted in any desired manner.
  • FIG. 7 shows a sketch of a seventh exemplary embodiment of a headlamp with an adaptable light guide.
  • the illustrated headlight 1 has a light source 2, a multifocal lens 4a and two linear drives 5.
  • the light source 2 is arranged behind the multifocal lens 4a in FIG.
  • the reference numeral 8 indicates the direction of the center axis of the headlamp. It runs perpendicular to the drawing plane.
  • Both linear drives 5 are mechanically connected to the multifocal lens 4a. During operation of the linear drives 5, a three-dimensional movement of the multifocal lens 4a takes place. By this three-dimensional movement of the multifocal lens 4a, the output light beam can be adapted in any desired manner.
  • FIG. 8 shows a sketch of an eighth exemplary embodiment for a headlamp with an adaptable light guide.
  • the illustrated headlight 1 has a light source 2, a multifocal lens 4a and a total of three linear drives 5.
  • the light source 2 is shown in FIG. 8 behind the multifunction kalen lens 4a arranged.
  • All three linear drives 5 are mechanically connected to the multifocal lens 4a.
  • a three-dimensional movement of the multifocal lens 4a takes place. Through this three-dimensional movement of the multifocal lens 4a, the output light beam can be adapted in any desired manner.
  • the total of three linear drives 5 can be used for a synchronous movement of the lens. This allows a zoom effect to be achieved. In the case of asymmetrical control of the linear drives, tilting of the lens takes place, as a result of which the spray pattern is deflected laterally, for example.
  • FIG. 9 shows a sketch of a ninth exemplary embodiment of a headlight with adaptive light guidance.
  • the illustrated headlight 1 has a light source 2, a multifocal lens 4a and a total of three linear drives 5.
  • the light source 2 is arranged behind the multifocal lens 4a in FIG.
  • the arranged in the figure 9 on the left side linear drive 5 has a coil 6 and a permanent magnet 7.
  • the coil 6 is mechanically connected to the multifocal lens 4a, so that in the operation of this linear drive, the multifocal lens 4a together with the coil 6 in the direction of the double arrow, d. H. in the figure 9 up or down, can be moved.
  • the two linear drives arranged on the right-hand side in FIG. 9 are also mechanically connected to the multifocal lens 4a.
  • the action of the three linear drives 5 shown in FIG. 9 results in a three-dimensional movement of the multifocal lens 4a.
  • the light beam emitted by the headlight can be adapted in any desired manner.
  • FIG. 10 shows a sketch of a tenth exemplary embodiment of a headlamp with adaptive light guide.
  • the illustrated headlight 1 has a light source 2, a multifocal lens 4a, three linear drives 5, a fourth linear drive 5a, a fifth linear drive 5b and a support frame 9.
  • the light source 2 is arranged behind the multifocal lens 4a in FIG.
  • Each of the three linear drives 5 is mechanically connected to the multifocal lens 4a.
  • Three-dimensional movements of the multifocal lens 4a can be carried out by means of these three linear drives.
  • the linear drives 5a and 5b each have a coil 6 and a permanent magnet 7. Both linear drives 5a and 5b are mechanically connected to the carrier frame and are provided for focusing purposes.
  • the headlight respectively shown on a light source and means for adapting the light guide, wherein said means of the light guide are formed by a movable beam-forming part of the headlamp.
  • the light source may be a light bulb, a halogen lamp, a discharge lamp, an HIL, one or more LEDs, or a light source of another type.
  • linear actuators are described, each having a coil and a permanent magnet and in which the moving part of the drive is the coil.
  • linear drives which likewise have a coil and a permanent magnet, but in which the moving part of the
  • Permanent magnet is. It can also be used motors of other designs, such as a transmission having electric motors. Furthermore, it is also possible to use piezo elements, pneumatic cylinders or hydraulic cylinders for driving the movable beam-shaping part or parts of the headlight.
  • a linear drive is used to move the respective beam-shaping part, which moves the beam-forming part on a rectilinear trajectory. If necessary, the path of movement on which the linear drive moves the beam-shaping part may also be curved.
  • a lens, a reflector and / or the light source itself was used as a movable beam-shaping member.
  • a diaphragm, a grating, a prism or a hologram can also be used as a movable beam-shaping part.
  • the movements of the beam-shaping parts can be triggered indirectly by movements of a respective vehicle, for example by using a free-form trough or by using damping elements.
  • the movements of the beam-shaping parts can each take place using a single linear drive. These movements may be horizontal, vertical, oblique or transverse, for example to select a different refractive index of a lens.
  • the movements of the beam-shaping parts can be carried out using a plurality of linear drives, wherein the number of these linear drives is preferably in the range of 2 to 4.
  • two drives may be used for the lens to allow biaxial movement thereof.
  • two drives can be used for the lens, wherein by means of one of these drives a movement of the lens takes place and by means of the other drive a zoom function is realized.
  • three independently driven drives may be used for the lens to achieve a three-dimensional motion to realize the same.
  • This alternative is relatively easy to implement in mechanical terms.
  • a further alternative is to provide a total of four or five drives for the lens, two of these drives being used to realize a zoom function and the other drives being used for a three-dimensional movement of the lens.
  • a further alternative consists of arranging and / or controlling the multiple drives of a headlamp in such a way that the beam-shaping part of the headlamp, for example the reflector or the lens, is tilted. Also by such tilting a desired adaptation of the light guide can be achieved.
  • Multifocal lenses may for example be constructed similar to progressive lenses. They may also have a plurality of columns of lenses, wherein in the vertical direction sliding transitions exist and wherein also within a column, a horizontal movement for adapting the guidance of the emitted light is possible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer, welcher eine Lichtquelle (2) und Mittel zur Adaption der Lichtführung aufweist. Die Mittel zur Adaption der Lichtführung sind von einem beweglichen strahlformenden Teil des Scheinwerfers gebildet, beispielsweise von einer Linse (4), einem Reflektor (3), der Lichtquelle (2) selbst, einer Blende, einem Gitter, einem Prisma oder einem Hologramm.

Description

Beschreibung
Scheinwerfer mit adaptierbarer Lichtführung
Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer mit adaptierbarer Lichtführung. Bei einem derartigen Scheinwerfer handelt es sich insbesondere um einen Automobilscheinwerfer. Alternativ dazu kann es sich aber auch um einen Motorradscheinwerfer oder um einen Scheinwerfer handeln, der zur Ausleuchtung ei- ner Bühne verwendet wird.
Bei Automobilscheinwerfern ist es bereits bekannt, im Falle einer Kurvenfahrt die Lichtführung der Scheinwerfer zu adaptieren, so dass zu jedem Zeitpunkt das in Fahrtrichtung lie- gende und somit für den Fahrer interessante Straßenstück gut ausgeleuchtet ist. Des Weiteren ist im Zusammenhang mit Automobilscheinwerfern bereits ein sogenannter Niveauausgleich bekannt, bei welchem die Lichtführung der Scheinwerfer an Steigungen einer Straße oder einen unebenen Straßenbelag der- art angepasst wird, dass das den Fahrer interessierende Straßenstück stets gut ausgeleuchtet ist.
Eine Adaption der Lichtführung ist auch bei Motorradscheinwerfern vorteilhaft, da auch beim Motorradfahren Kurven ge- fahren werden und Straßensteigungen sowie unebene Straßenbeläge auftreten.
Bei Bühnenscheinwerfern besteht die Notwendigkeit einer adaptiven Lichtführung aufgrund des Umstandes, dass sich die auf der Bühne aufhaltenden Schauspieler, Sänger, usw., hin- und herbewegen und die Bühnenscheinwerfer diesen Bewegungen der auf der Bühne befindlichen Personen gerecht werden müssen.
Bei Autoscheinwerfern ist es bereits bekannt, im Falle einer Kurvenfahrt und bei der Durchführung eines sogenannten Niveauausgleichs einen Parabolscheinwerfer zu verwenden, dem ein beweglicher Spiegel nachgeordnet ist oder der komplett verdreht wird. In beiden vorgenannten Fällen wird die Bewe- gung durch einen Motor herbeigeführt, vorzugsweise durch einen Schrittmotor. Dabei ist die jeweils bewegte Masse vergleichsweise groß, um die bestehenden statischen und dynamischen Anforderungen zu erfüllen. Ein Schrittmotor und die diesem zugehörige weitere Mechanik sind relativ aufwendig und unterliegen Alterungsprozessen und einem Verschleiß.
Nachteilig dabei ist das große Bauvolumen, ein hohes Gewicht, kurze Wartungsintervalle, hoher Stromverbrauch, ein erhöhter Spritverbrauch, ein erhöhter Kohlendioxidausstoß, erhöhte Kosten sowie ein hohes Gefährdungspotential im Falle eines Unfalles, wobei dieses hohe Gefährdungspotential auf das hohe Gewicht und eventuell scharfkantig brechende Teile zurückzuführen ist.
Aus der DE 197 56 574 C2 sind ein Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug und eine Beleuchtungseinrichtung bekannt, bei welchen die Beleuchtung an die Fahrumgebung angepasst ist. Diese bekannte Fahrzeug- Beleuchtungsvorrichtung weist eine Fahrumgebungs-
Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Fahrumgebung des Fahrzeugs, eine Fahrmodus-Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Fahrmodus des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der erfassten Fahrumgebung und eine Beleuchtungssteuereinrichtung zum Steuern einer Beleuchtungseinheit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem bestimmten Fahrmodus auf. Die Fahrumgebungs- Erfassungseinrichtung ist zum Erfassen einer Kreuzung in der Fahrumgebung des Fahrzeugs vorgesehen. Die Fahrmodus- Bestimmungseinrichtung dient zum Bestimmen eines Fahrmodus „Fahren auf einer Straße mit einer Kreuzung", wenn eine Kreuzung durch die Fahrumgebungs-Erfassungseinrichtung erfasst ist. Die Beleuchtungseinheit des Fahrzeugs ist zur schrittweisen Erhöhung einer Lichtmenge der Beleuchtungseinheit vorgesehen, wenn das Fahrzeug sich der Kreuzung nähert. Die Be- leuchtungseinheit zur Erhöhung der Lichtmenge ist von einem Scheinwerfer getrennt. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Scheinwerfer mit adaptierbarer Lichtführung anzugeben, dessen Bauvolumen, Gewicht und Kosten reduziert sind.
Diese Aufgabe wird durch einen Scheinwerfer mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass ein mit den erfindungsgemäßen Merkmalen versehener Scheinwerfer kompakt aufgebaut sein kann, kostengünstig herstellbar ist, ein vergleichsweise geringes Gewicht aufweist und im Betrieb mit erhöhter Zuverlässigkeit arbeitet.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der Erläuterung verschiedener Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Es zeigt
Figur 1 eine Skizze eines ersten Ausführungsbeispiels, bei welchem eine Bewegung der Linse eines Projektionsscheinwerfers erfolgt,
Figur 2 eine Skizze eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei welchem eine Bewegung des Reflektors eines Reflekti- onsscheinwerfers erfolgt,
Figur 3 eine Skizze eines dritten Ausführungsbeispiels, bei welchem eine Bewegung der Lichtquelle erfolgt,
Figur 4 eine Skizze eines vierten Ausführungsbeispiels, bei welchem eine Bewegung einer multifokalen Linse erfolgt,
Figur 5 eine Skizze eines fünften Ausführungsbeispiels, bei welchem eine Bewegung mehrerer strahlformender Teile erfolgt, Figur 6 eine Skizze eines sechsten Ausführungsbeispiels,
Figur 7 eine Skizze eines siebten Ausführungsbeispiels, bei welchem eine dreidimensionale Bewegung eines strahl- formenden Teiles erfolgt,
Figur 8 eine Skizze eines achten Ausführungsbeispiels, bei welchem ebenfalls eine dreidimensionale Bewegung eines strahlformenden Teiles erfolgt,
Figur 9 eine Skizze eines neunten Ausführungsbeispiels, bei welchem auch eine dreidimensionale Bewegung eines strahlformenden Teiles erfolgt und
Figur 10 eine Skizze eines zehnten Ausführungsbeispiels.
Die Figur 1 zeigt eine Skizze eines ersten Ausführungsbeispiels für einen Scheinwerfer mit adaptierbarer Lichtführung, wobei in der Figur 1 lediglich die zum Verständnis der Erfin- düng wesentlichen Bauteile des Scheinwerfers skizziert sind. Bei diesem Scheinwerfer handelt es sich um einen Autoscheinwerfer, der in Form eines Projektionsscheinwerfers realisiert ist .
Der dargestellte Scheinwerfer 1 weist eine Lichtquelle 2, einen Reflektor 3, eine Linse 4 und einen Linearantrieb 5 auf. Die Linse 4 ist ein strahlformendes Teil, welches die Form und die Richtung des ausgegebenen Lichtstrahles beeinflusst. Der Linearantrieb 5 enthält eine Spule 6 und einen Permanent- magneten 7. Die Spule 6 ist mit dem Randbereich der Linse 4 mechanisch verbunden, so dass im Betrieb des Linearantriebs 5 die Linse 4 zusammen mit der Spule 6 in Richtung des Doppelpfeiles x, d. h. in der Figur 1 nach links oder rechts, bewegt werden kann. Durch diese Bewegung der Linse 4 kann der ausgegebene Lichtstrahl und damit die Lichtführung in jeweils gewünschter Weise adaptiert werden. Die Figur 2 zeigt eine Skizze eines zweiten Ausführungsbeispiels für einen Scheinwerfer mit adaptiver Lichtführung. Bei diesem Scheinwerfer handelt es sich um einen Autoscheinwerfer, der in Form eines Reflektionsscheinwerfers realisiert ist .
Der dargestellte Scheinwerfer 1 weist eine Lichtquelle 2, einen Reflektor 3, eine Linse 4 und einen Linearantrieb 5 auf. Der Reflektor 3 ist ein strahlformendes Teil, welches die Form und die Richtung des ausgegebenen Lichtstrahles beein- flusst. Der Linearantrieb 5 enthält eine Spule 6 und einen Permanentmagneten 7. Die Spule 6 ist mit dem Reflektor 3 mechanisch verbunden, so dass im Betrieb des Linearantriebs 5 der Reflektor 3 zusammen mit der Spule 6 in Richtung des Dop- pelpfeiles x, d. h. in der Figur 2 nach links oder rechts, bewegt werden kann. Durch diese Bewegung des Reflektors 3 kann der ausgegebene Lichtstrahl und damit die Lichtführung in jeweils gewünschter Weise adaptiert werden.
Die Figur 3 zeigt eine Skizze eines dritten Ausführungsbeispiels für einen Scheinwerfer mit adaptierbarer Lichtführung. Bei diesem Scheinwerfer handelt es sich um einen Autoscheinwerfer, der in Form eines Projektionsscheinwerfers, eines Re- flektionsscheinwerfers oder eines anderen Scheinwerfertyps realisiert ist.
Der dargestellte Scheinwerfer 1 weist eine Lichtquelle 2, einen Reflektor 3, eine Linse 4 und einen Linearantrieb 5 auf. Die Lichtquelle 2 selbst ist auch ein strahlformendes Teil, welches die Form und die Richtung des ausgegebenen Lichtstrahles beeinflusst. Der Linearantrieb 5 enthält eine Spule 6 und einen Permanentmagneten 7. Die Spule 6 ist mit der Lichtquelle 2 mechanisch verbunden, so dass im Betrieb des Linearantriebs 5 die Lichtquelle 2 zusammen mit der Spule 6 in Richtung des Doppelpfeiles y, d. h in der Figur 3 nach o- ben oder unten, bewegt werden kann. Durch diese Bewegung der Lichtquelle 2 kann der ausgegebene Lichtstrahl in jeweils gewünschter Weise adaptiert werden. Die Figur 4 zeigt eine Skizze eines vierten Ausführungsbeispiels für einen Scheinwerfer mit adaptierbarer Lichtführung. Der dargestellte Scheinwerfer 1 weist eine Lichtquelle 2, ei- nen Reflektor 3, eine multifokale Linse 4a und einen Linearantrieb 5 auf. Die multifokale Linse ist ein strahlformendes Teil, welches die Form und die Richtung des ausgegebenen Lichtstrahles beeinflusst. Der Linearantrieb 5 enthält eine Spule 6 und einen Permanentmagneten 7. Die Spule 6 ist mit der multifokalen Linse 4a mechanisch verbunden, so dass im
Betrieb des Linearmotors 5 die multifokale Linse 4a zusammen mit der Spule 6 in Richtung des Doppelpfeiles y, d. h. in der Figur 4 nach oben oder unten, bewegt werden kann. Durch diese Bewegung der multifokalen Linse 4a kann der ausgegebene Lichtstrahl und damit die Lichtführung in jeweils gewünschter Weise adaptiert werden.
Die Figur 5 zeigt eine Skizze eines fünften Ausführungsbeispiels für einen Scheinwerfer mit adaptierbarer Lichtführung. Der dargestellte Scheinwerfer 1 weist eine Lichtquelle 2, einen Reflektor 3, eine Linse 4, eine multifokale Linse 4a, einen ersten Linearantrieb 5a und einen zweiten Linearantrieb 5b auf. Die Linse 4 und die multifokale Linse 4a sind jeweils strahlformende Teile, welche die Form und die Richtung des ausgegebenen Lichtstrahles beeinflussen. Beide Linearantriebe 5a und 5b enthalten jeweils eine Spule 6 und einen Permanentmagneten 7. Die Spule 6 des Linearantriebs 5a ist mit dem Randbereich der Linse 4 mechanisch verbunden, so dass im Betrieb des Linearmotors 5a die Linse 4 zusammen mit der Spule 6 in Richtung des Doppelpfeiles x, d. h. in der Figur 5 nach links oder rechts, bewegt werden kann. Die Spule 6 des Linearantriebs 5b ist mit der multifokalen Linse 4a mechanisch verbunden, so dass im Betrieb des Linearantriebs 5b die multifokale Linse 4a zusammen mit der Spule 6 in Richtung des Doppelpfeiles y, d. h. in der Figur 5 nach oben oder unten, bewegt werden kann. Durch diese gleichzeitig oder auch nacheinander erfolgenden Bewegungen mehrerer strahlformender Teile, nämlich der Linse 4 und der multifokalen Linse 4a, kann der ausgegebene Lichtstrahl und damit die Lichtführung in jeweils gewünschter Weise adaptiert werden.
Die Figur 6 zeigt eine Skizze eines sechsten Ausführungsbeispiels für einen Scheinwerfer mit adaptierbarer Lichtführung. Der dargestellte Scheinwerfer 1 weist eine Lichtquelle 2, eine multifokale Linse 4a und einen Linearantrieb 5 auf. Die Lichtquelle 2 ist in der Figur 6 hinter der multifokalen Linse 4a angeordnet. Mit der Bezugszahl 8 ist die Richtung der Mittelachse des Scheinwerfers angedeutet. Sie verläuft senk- recht zur Zeichenebene. Der Linearantrieb 5 enthält eine Spule 6 und einen Permanentmagneten 7. Die Spule 6 ist mit der multifokalen Linse 4a mechanisch verbunden, so dass im Betrieb des Linearmotors die multifokale Linse 4a zusammen mit der Spule 6 in Richtung des Doppelpfeiles y, d. h. in der Fi- gur 6 nach oben oder unten, bewegt werden kann. Durch diese Bewegung der multifokalen Linse 4a kann der ausgegebene Lichtstrahl und damit die Lichtführung in jeweils gewünschter Weise adaptiert werden.
Die Figur 7 zeigt eine Skizze eines siebten Ausführungsbeispiels für einen Scheinwerfer mit adaptierbarer Lichtführung. Der dargestellte Scheinwerfer 1 weist eine Lichtquelle 2, eine multifokale Linse 4a und zwei Linearantriebe 5 auf. Die Lichtquelle 2 ist in der Figur 7 hinter der multifokalen Lin- se 4a angeordnet. Mit der Bezugszahl 8 ist die Richtung der Mittelachse des Scheinwerfers angedeutet. Sie verläuft senkrecht zur Zeichenebene. Beide Linearantriebe 5 sind mit der multifokalen Linse 4a mechanisch verbunden. Im Betrieb der Linearantriebe 5 erfolgt eine dreidimensionale Bewegung der multifokalen Linse 4a. Durch diese dreidimensionale Bewegung der multifokalen Linse 4a kann der ausgegebene Lichtstrahl in jeweils gewünschter Weise adaptiert werden.
Die Figur 8 zeigt eine Skizze eines achten Ausführungsbei- spiels für einen Scheinwerfer mit adaptierbarer Lichtführung. Der dargestellte Scheinwerfer 1 weist eine Lichtquelle 2, eine multifokale Linse 4a und insgesamt drei Linearantriebe 5 auf. Die Lichtquelle 2 ist in der Figur 8 hinter der multifo- kalen Linse 4a angeordnet. Alle drei Linearantriebe 5 sind mit der multifokalen Linse 4a mechanisch verbunden. Im Betrieb der Linearantriebe 5 erfolgt eine dreidimensionale Bewegung der multifokalen Linse 4a. Durch diese dreidimensiona- Ie Bewegung der multifokalen Linse 4a kann der ausgegebene Lichtstrahl in jeweils gewünschter Weise adaptiert werden.
Die insgesamt drei Linearantriebe 5 können zu einer synchronen Bewegung der Linse verwendet werden. Dadurch kann ein Zoomeffekt erzielt werden. Im Falle eines unsymmetrischen An- steuerns der Linearantriebe erfolgt ein Verkippen der Linse, wodurch das Strahlbild beispielsweise seitlich abgelenkt wird.
Die Figur 9 zeigt eine Skizze eines neunten Ausführungsbeispiels für einen Scheinwerfer mit adaptiver Lichtführung. Der dargestellte Scheinwerfer 1 weist eine Lichtquelle 2, eine multifokale Linse 4a und insgesamt drei Linearantriebe 5 auf. Die Lichtquelle 2 ist in der Figur 9 hinter der multifokalen Linse 4a angeordnet. Der in der Figur 9 auf der linken Seite angeordnete Linearantrieb 5 weist eine Spule 6 und einen Permanentmagneten 7 auf. Die Spule 6 ist mit der multifokalen Linse 4a mechanisch verbunden, so dass im Betrieb dieses Linearantriebs die multifokale Linse 4a zusammen mit der Spule 6 in Richtung des Doppelpfeiles, d. h. in der Figur 9 nach oben oder unten, bewegt werden kann. Auch die beiden in der Figur 9 auf der rechten Seite angeordneten Linearantriebe sind mechanisch mit der multifokalen Linse 4a verbunden.
Durch die Einwirkung der drei in der Figur 9 gezeigten Linearantriebe 5 erfolgt eine dreidimensionale Bewegung der multifokalen Linse 4a. Durch diese dreidimensionale Bewegung der multifokalen Linse 4a kann der vom Scheinwerfer ausgegebene Lichtstrahl in jeweils gewünschter Weise adaptiert werden.
Die Figur 10 zeigt eine Skizze eines zehnten Ausführungsbeispiels für einen Scheinwerfer mit adaptiver Lichtführung. Der dargestellte Scheinwerfer 1 weist eine Lichtquelle 2, eine multifokale Linse 4a, drei Linearantriebe 5, einen vierten Linearantrieb 5a, einen fünften Linearantrieb 5b und einen Trägerrahmen 9 auf. Die Lichtquelle 2 ist in der Figur 10 hinter der multifokalen Linse 4a angeordnet. Jeder der drei Linearantriebe 5 ist mechanisch mit der multifokalen Linse 4a verbunden. Mittels dieser drei Linearantriebe sind dreidimensionale Bewegungen der multifokalen Linse 4a durchführbar. Durch diese dreidimensionalen Bewegungen der multifokalen Linse 4a kann der vom Scheinwerfer ausgegebene Lichtstrahl in jeweils gewünschter Weise adaptiert werden. Die Linearantriebe 5a und 5b weisen jeweils eine Spule 6 und einen Permanentmagneten 7 auf. Beide Linearantriebe 5a und 5b sind mit dem Trägerrahmen mechanisch verbunden und sind zu Fokussierungs- zwecken vorgesehen.
Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen weist der jeweils gezeigte Scheinwerfer eine Lichtquelle und Mittel zur Adaption der Lichtführung auf, wobei diese Mittel der Lichtführung von einem beweglichen strahlformenden Teil des Scheinwerfers gebildet sind. Bei der Lichtquelle kann es sich um eine Glühbirne, eine Halogenlampe, eine Entladungslampe, eine HIL, eine oder mehrere LEDs, oder eine Lichtquelle anderen Typs handeln.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen werden Linearantriebe beschrieben, die jeweils eine Spule und einen Permanentmagneten aufweisen und bei denen der bewegte Teil des Antriebs die Spule ist. Alternativ dazu können aber auch Linearantriebe verwendet werden, die ebenfalls eine Spule und einen Perma- nentmagneten aufweisen, bei denen aber der bewegte Teil der
Permanentmagnet ist. Es können auch Motoren anderer Bauformen eingesetzt werden, beispielsweise ein Getriebe aufweisende Elektromotoren. Ferner können auch Piezoelemente, Pneumatikzylinder oder Hydraulikzylinder zum Antrieb des oder der be- weglichen strahlformenden Teile des Scheinwerfers verwendet werden . Vorzugsweise wird zur Bewegung des jeweiligen strahlformenden Teiles ein Linearantrieb verwendet, der das strahlformende Teil auf einer geradlinigen Bewegungsbahn bewegt. Bei Bedarf kann die Bewegungsbahn, auf welcher der Linearantrieb das strahlformende Teil bewegt, auch gebogen verlaufen.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen wurde eine Linse, ein Reflektor und/oder die Lichtquelle selbst als bewegliches strahlformendes Teil genutzt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann auch eine Blende, ein Gitter, ein Prisma oder ein Hologramm als bewegliches strahlformendes Teil verwendet werden.
Die Bewegungen der strahlformenden Teile können gemäß einer ersten, einfachen Ausführungsform der Erfindung indirekt durch Bewegungen eines jeweiligen Fahrzeugs ausgelöst werden, beispielsweise unter Verwendung einer Freiform-Mulde oder unter Verwendung von Dämpfungselementen. Gemäß einer zweiten, verbesserten Ausführungsform können die Bewegungen der strahlformenden Teile jeweils unter Verwendung eines einzigen Linearantriebs erfolgen. Diese Bewegungen können horizontal, vertikal, schräg oder quer verlaufen, beispielsweise um einen anderen Brechungsindex einer Linse auszuwählen. Gemäß einer dritten, komplexeren Ausführungsform können die Bewegungen der strahlformenden Teile unter Verwendung mehrerer Linearan- triebe erfolgen, wobei die Anzahl dieser Linearantriebe vorzugsweise im Bereich von 2 bis 4 liegt.
Beispielsweise können zwei Antriebe für die Linse verwendet werden, um eine zweiachsige Bewegung derselben zu ermögli- chen. Alternativ dazu können zwei Antriebe für die Linse verwendet werden, wobei mittels eines dieser Antriebe eine Bewegung der Linse erfolgt und mittels des anderen Antriebs eine Zoomfunktion realisiert wird.
Alternativ dazu können - wie es oben in der Figur 8 gezeigt ist - drei voneinander unabhängig angesteuerte Antriebe für die Linse verwendet werden, um eine dreidimensionale Bewegung derselben zu realisieren. Diese Alternative ist in mechanischer Hinsicht vergleichsweise einfach zu realisieren.
Eine weitere Alternative besteht darin, für die Linse insge- samt vier oder fünf Antriebe bereitzustellen, wobei zwei dieser Antriebe zur Realisierung einer Zoomfunktion und die weiteren Antriebe zu einer dreidimensionalen Bewegung der Linse verwendet werden.
Eine weitere Alternative besteht darin, die mehreren Antriebe eines Scheinwerfers derart anzuordnen und/oder anzusteuern, dass ein Verkippen des strahlformenden Teils des Scheinwerfers, beispielsweise des Reflektors oder der Linse, erfolgt. Auch durch ein derartiges Verkippen kann eine gewünschte Adaption der Lichtführung erreicht werden.
Multifokale Linsen, wie sie oben angegeben sind, können beispielsweise ähnlich wie Gleitsichtgläser aufgebaut sein. Sie können auch mehrere Spalten von Linsen aufweisen, wobei in senkrechter Richtung Gleitübergänge bestehen und wobei auch innerhalb einer Spalte eine Horizontalbewegung zur Adaptierung der Führung des ausgestrahlten Lichts möglich ist.
Je größer die Anzahl der bewegten strahlformenden Teile ge- wählt wird, desto mehr Freiheitsgrade bestehen bezüglich der Adaptierung der Lichtführung, so dass im Falle einer Verwendung der Erfindung bei Automobilscheinwerfern in zuverlässiger Weise sichergestellt werden kann, dass zu jedem Zeitpunkt der Fahrt eine der Fahrzeugbewegung nachgeführte Bewegung des Lichtkegels der Scheinwerfer erfolgt, so dass das in Fahrtrichtung liegende und somit für den Fahrer jeweils interessante Straßenstück gut ausgeleuchtet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Scheinwerfer, welcher eine Lichtquelle sowie Mittel zur Adaption der Lichtführung des ausgestrahlten Lichts aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Mittel zur Adaption der Lichtführung ein bewegliches strahlformendes Teil (2,3,4,4a) des Scheinwerfers (1) sind.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das bewegliche strahlformende Teil eine Linse (4,4a) des Scheinwerfers ist.
3. Scheinwerfer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das bewegliche strahlformende Teil der Reflektor (3) des Scheinwerfers ist.
4. Scheinwerfer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das bewegliche strahlformende Teil die Lichtquelle (2) des Scheinwerfers ist.
5. Scheinwerfer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das bewegliche strahlformende Teil eine Blende ist.
6. Scheinwerfer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das bewegliche strahlformende Teil ein Gitter ist.
7. Scheinwerfer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das bewegliche strahlformende Teil ein Prisma ist.
8. Scheinwerfer nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das bewegliche strahlformende Teil ein Hologramm ist.
9. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mehrere seiner strahlformenden Teile (2,3,4,4a) beweglich ausgebildet sind.
10. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das bewegliche strahlformende Teil indirekt durch Fahrzeugbewegungen bewegbar ist.
11. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das bewegliche strahlformende Teil mit einem Linearantrieb (5, 5a, 5b) verbunden ist.
12. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass er ein oder mehrere bewegliche strahlformende Teile aufweist und das oder die beweglichen strahlformenden Teile durch eine Mehrzahl von Linearantrieben bewegbar sind.
13. Scheinwerfer nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder der Mehrzahl der Linearantriebe unabhängig von den jeweils anderen Linearantrieben ansteuerbar ist.
14. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 11 - 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Linearantrieb einen beweglichen Permanentmagneten aufweist.
15. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 11 - 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Linearantrieb eine bewegliche Spule aufweist.
16. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 11 - 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Linearantrieb ein Piezoelement aufweist.
17. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 11 - 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Linearantrieb einen Motor und ein Getriebe aufweist.
18. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 11 - 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Linearantrieb einen Pneumatikzylinder oder einen Hydraulikzylinder aufweist.
19. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 11 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Linearantrieb das bewegliche strahlformende Teil auf einer geradlinigen Bewegungsbahn bewegt.
20. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 11 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass ein Linearantrieb das bewegliche strahlformende Teil auf einer gebogenen Bewegungsbahn bewegt.
21. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 12 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Mehrzahl von Linearantrieben ein bewegliches strahlformendes Teil mit mehreren Freiheitsgraden bewegt.
22. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Lichtquelle (2) eine Glühbirne, eine Halogenlampe, eine Entladungslampe oder eine HIL ist oder von einer oder mehreren LEDs gebildet ist.
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