WO2019197204A1 - Headlight for vehicles - Google Patents

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WO2019197204A1
WO2019197204A1 PCT/EP2019/058229 EP2019058229W WO2019197204A1 WO 2019197204 A1 WO2019197204 A1 WO 2019197204A1 EP 2019058229 W EP2019058229 W EP 2019058229W WO 2019197204 A1 WO2019197204 A1 WO 2019197204A1
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WO
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diaphragm
light
light distribution
headlight according
optics
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/058229
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German (de)
French (fr)
Inventor
Björn Dreßler
Ronny Letzin
Ewald Topp
Original Assignee
HELLA GmbH & Co. KGaA
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Filing date
Publication date
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F21S41/43—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades characterised by the shape thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
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    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/25—Projection lenses
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • 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
    • F21W2102/18—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam for overhead signs

Definitions

  • the invention relates to a headlamp for vehicles of a light source, a pri märoptik for collecting light emitted by the light source, a projection optics for imaging the light for generating a predetermined light distribution, a diaphragm device comprising a blend edge, which leads to a light / Dark border in the light distribution can be mapped, means for generating an OS light distribution, by means of which a highly arranged traffic sign can be illuminated.
  • a headlight for vehicles which is able to produce a plurality of light distributions.
  • a daytime running light distribution can be generated, for example.
  • a disadvantage of the known headlamps is that for this purpose a plurality of light sources are required, which in each case have a different relative position with respect to a stored optical system.
  • a headlamp for vehicles which has a single light source, a primary and projection optics and a reteroptik between the Pri and the projection optics arranged aperture device.
  • the diaphragm device has a glare edge, so that a low-beam light distribution with a light / dark boundary can be generated.
  • a deflection surface is provided as means for generating an OS light distribution, by means of which a highly arranged traffic sign can be illuminated, so that the light is radiated out of the headlight at a relatively steep angle.
  • the OS light distribution runs above the light / dark limit of the light distribution.
  • a disadvantage of the known headlights that an additional component for providing the OS light distribution is required. Since this is arranged in the region of the projection optics designed as a projection lens, the projection optics have an inhomogeneous character.
  • the object of the present invention is therefore to provide a headlamp for vehicles with means for generating an OS light distribution, by means of which a highly arranged
  • the traffic sign can be illuminated in such a way that the costs can be further reduced on the one hand and a homogeneous appearance is ensured for a viewer from the outside, in particular a projection optics arranged in front of the light emission direction.
  • an OS diaphragm is provided, which is designed such that a proportion of light emitted by the primary optics light on a Such a subarea of the projection optics is such that this light component is imaged above the light / dark boundary for generating the OS light distribution.
  • the particular advantage of the invention is that no means for generating an OS light distribution must be arranged in the region of a projection optics, that is to say in a front region of the headlight, which is recognizable to a viewer from the outside.
  • the headlight can thus have a homogeneously formed projection optics, for example a projection lens.
  • an OS diaphragm is provided, which is arranged in the region of a primary optic, ie in the main emission direction behind the projection optics or between the projection optics and the primary optics.
  • This OS diaphragm is arranged such that a light component of the light emitted by the light source is "guided" into a region of the projection optical system by means of which, in addition to the actual light distribution, an OS light distribution can be generated.
  • This OS light distribution is spatially distinct from the light distribution.
  • the OS diaphragm is part of the diaphragm device.
  • Advantageously can thus be dispensed with an additional component within the headlamp.
  • the OS diaphragm is integrally connected to the blend edge and / or a diaphragm surface of the diaphragm device.
  • the cost of materials and the manufacturing cost can be reduced.
  • the glare surface of the glare device runs essentially perpendicular to a radiation surface of the primary optics.
  • An extension of the blend area thus intersects the emission surface in a dividing line which separates an upper and a lower section of the primary optics.
  • a first portion of light is emitted which, by means of the blend surface, impinges on such a portion of the projection optics that the OS light distribution can be generated.
  • a second light component in such a region of the projection optics that the light distribution (low-beam light distribution) is generated.
  • the diaphragm surface is arranged in such a way that a forced division of the light emitted by the primary optics takes place in the direction of the projection optics.
  • a vertical angle range and / or a light intensity of the OS light distribution can be adjusted by a vertical angular position of the diaphragm surface.
  • the shape of the OS light distribution can thus be set to a horizontal only by changing a relative position of the diaphragm surface.
  • the height of a shading strip can be set, which extends between the light / dark boundary of the light distribution and the OS light distribution.
  • the glare of oncoming traffic can thereby be reduced.
  • the illuminance levels in ECE measurement points, such as HV, B50L can be minimized, making it easier to comply with ECE regulations.
  • FIG. 1 is a front perspective view of a headlamp according to the invention
  • FIG. 2 is a front view of the headlamp seen from a lower area
  • Fig. 3 is a side view of the headlamp
  • FIG. 4 shows a representation of the light distributions imaged on a measuring screen at a distance of 25 m.
  • a headlamp for vehicles has a pot-shaped housing with an opening arranged in the main emission direction H of the same front, which is closed by a glass-clear cover.
  • several modules for example, for low beam, daytime running lights, high beam, etc. may be arranged.
  • a projection module 1 is provided which has a number of LED light sources as light source 2.
  • six light sources 2 are provided, each of which is preceded by primary optics elements 3 of a primary optic 4.
  • the primary optics elements 3 or the primary optics 4 serve to collect light emitted by the light sources 2 in the direction of a projection optics 5 arranged in the main emission direction H in front of the primary optics 4.
  • the primary optics elements 3 are designed as lens elements.
  • the primary optic elements 3 may have a collimating effect, so that the light is substantially parallelized.
  • the primary optics elements 3 are preferably designed such that the light emitted by the same impinges on an entry surface of the projection optics 5.
  • the primary optics 4 is attached to a carrier 6, to which the light sources 2, not shown in FIG. 3, are attached.
  • a diaphragm device 7 which has a diaphragm surface 8 and a diaphragm edge 9 which is arranged in the front in the main emission direction H.
  • the diaphragm surface 8 extends substantially perpendicularly to a radiating surface 10 of the primary optics 4 or to the primary optics 4.
  • the diaphragm surface 8 extends at the level of a lower region of the primary optics 4 or the radiating surface 10.
  • An extension plane E B of the diaphragm surface 8 intersects the primary optics 4 or the emission surface 10 thereof in the lower region, preferably over an entire width bp of the primary optics 4.
  • the diaphragm surface 8 which preferably consists of a light-absorbing material, thus leads to a splitting of the light emitted by the primary optics 4 ,
  • a first light component 11 of the light emitted by the light sources 2 or the primary optics 4 runs below the diaphragm surface 8.
  • a second light component 12 of the light emitted by the light sources 2 or the primary optics 4 extends above the diaphragm surface 8 is discharged from a lower portion 13 of the radiating surface 10.
  • the second light component 12 is emitted from an upper section 14 of the emission surface 10 of the primary optics 4.
  • the area ratio of the upper portion 14 to the lower portion 13 and the luminous flux of the second light portion 12 to the first light portion 11 is greater than seven, preferably in the range of nine to eleven.
  • the light sources 2 each have the same relative position to the upstream optics, namely the primary optics 3 of the primary optics 4.
  • the first light component 11 strikes a lower region of a light entry surface of the projection optics 5, by means of which it is refracted to produce an OS light distribution 15, which is used to illuminate a highly arranged traffic sign (OS overhead sign).
  • the second light component 12 strikes the entire light entry surface of the projection optical system 5 approximately, by means of which it is refracted to the light source.
  • the projection optical system 5 is designed as a lens which has the light entry surface on a side facing the primary optic 4 and a light exit surface on a side remote from the primary optic 4.
  • the projection optics 5 can also take several lenses. It is essential that the projection optical system 5 images the first light component 11 and the second light component 12 in order to generate the US light distribution 15 or low-beam light distribution 16.
  • an OS diaphragm 18, which is formed by the diaphragm surface 8 of the diaphragm device 7, is used.
  • the OS diaphragm 18 is part of the diaphragm device 7. It is integrally connected to the diaphragm edge 9.
  • the OS diaphragm 18 also serves as a diaphragm for the second light component 12, which serves to generate the low-beam light distribution 16, and for the first light portion 11, which serves to generate the OS light distribution 15.
  • the OS diaphragm 18 or the diaphragm surface 8 thus has a double function.
  • the OS diaphragm 18 may also be arranged at a distance from the diaphragm surface 8, that is, below the diaphragm surface 8. This would lead to a shading strip 19 between the OS light distribution 15 and the low beam distribution 16 having an increased width, s. FIG. 4.
  • a single diaphragm surface 8, which at the same time serves as an OS diaphragm 18, is provided with such a material thickness d ⁇ that the shading strip 19 is formed between the OS light distribution 15 and the low beam light distribution 16.
  • a glare of the traffic objects can thereby be reduced, because at certain points of the light distribution, ECE measuring points (zero point), the illuminances can be reduced.
  • a width of the shading strip 19 can be adjusted. The distance between the OS light distribution 15 and the low beam distribution 16 can thus be varied.
  • the diaphragm device 7 is - as the primary optics 3 - fixed to the support 6.
  • the diaphragm surface 8 is preferably flat.
  • the diaphragm device 7 extends in a region close to the primary optics 4. Blend the edge 9 is disposed in egg nem distance from the projection optical system 5, which is greater than a length I SS of the aperture area 8, or the OS aperture 18th
  • the substantially horizontally extending OS diaphragm 18 causes the OS light distribution 15 to extend in a vertical angle range of 0 ° to 4 ° and in a horizontal angle range of +/- 20 °.
  • the vertical angle range of the OS light distribution 15 and / or a Lichtin intensity thereof can be changed or set. If, for example, the diaphragm surface 8 were to be adjusted upward by a few angles in the main emission direction H, so that the diaphragm surface 8 rises from a rear edge in the main emission direction H, the first light component 11 would cover a larger partial region of the projection optics 5 so that the vertical angle range of the OS light distribution 15 would be relatively larger.
  • the OS diaphragm 18 causes a relatively smaller lower portion of the projection optics 5 to be detected by the first light component 11. Since the first light component 11 extends substantially horizontally, the first light component 11 is refracted or deflected at a relatively large angle compared to the second light component 12.
  • the second light component 12 can also be used to generate a different light distribution.
  • the projection module 1 may also have only a single light source 2, the primary optics 4 having only a single primary optic element 3.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

The invention relates to a headlight for vehicles, comprising a light source (2), a primary optical unit (4) for concentrating light emitted by the light source (2), a projection optical unit (5) for imaging the light in order to produce a specified light distribution (16), an aperture device (7) containing an aperture edge (9), which can be imaged to form a light-dark boundary (17) in the light distribution (16), and means for producing an OS light distribution (15), by means of which a traffic sign arranged high can be illuminated, wherein an OS aperture (18) is provided as means for producing the OS light distribution (15), which OS aperture is designed in such a way that a light portion (11) of the light emitted by the primary optical unit (4) hits such a subregion of the projection optical unit (5) that said light portion (11) is imaged above the light-dark boundary (17) in order to produce the OS light distribution (15).

Description

Scheinwerfer für Fahrzeuge  Headlights for vehicles
Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge einer Lichtquelle, einer Pri märoptik zum Sammeln von durch die Lichtquelle abgestrahltes Licht, einer Projekti- onsoptik zum Abbilden des Lichtes zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtvertei- lung, einer Blendeneinrichtung enthaltend eine Blendkante, die zu einer Hell- /Dunkelgrenze in der Lichtverteilung abbildbar ist, Mittel zur Erzeugung einer OS- Lichtverteilung, mittels derer ein hoch angeordnetes Verkehrsschild beleuchtbar ist. The invention relates to a headlamp for vehicles of a light source, a pri märoptik for collecting light emitted by the light source, a projection optics for imaging the light for generating a predetermined light distribution, a diaphragm device comprising a blend edge, which leads to a light / Dark border in the light distribution can be mapped, means for generating an OS light distribution, by means of which a highly arranged traffic sign can be illuminated.
Aus der DE 10 2014 111 445 A1 bzw. der EP 2 363 320 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der in der Lage ist, mehrere Lichtverteilungen zu erzeugen. Ne- ben einer Abblendlichtverteilung mit einer Hell-/Dunkelgrenze ist beispielsweise eine Tagfahrlichtverteilung erzeugbar. Nachteilig an den bekannten Scheinwerfern ist je- doch, dass hierfür mehrere Lichtquellen erforderlich sind, die im Bezug zu einer vorge- lagerten Optik jeweils eine unterschiedliche Relativlage aufweisen. From DE 10 2014 111 445 A1 or EP 2 363 320 A1 a headlight for vehicles is known, which is able to produce a plurality of light distributions. In addition to a low beam distribution with a light / dark boundary, a daytime running light distribution can be generated, for example. A disadvantage of the known headlamps, however, is that for this purpose a plurality of light sources are required, which in each case have a different relative position with respect to a stored optical system.
Aus der DE 10 2012 102 435 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der eine einzige Lichtquelle, eine Primär- und Projektionsoptik sowie eine zwischen der Pri märoptik und der Projektionsoptik angeordneten Blendeneinrichtung aufweist. Die Blendeneinrichtung weist eine Blendkante auf, so dass eine Abblendlichtverteilung mit einer Hell-/Dunkelgrenze erzeugt werden kann. Zusätzlich ist im Bereich der Projekti onsoptik als Mittel zur Erzeugung einer OS-Lichtverteilung, mittels derer ein hoch an- geordnetes Verkehrsschild beleuchtbar ist, eine Umlenkfläche vorgesehen, so dass das Licht unter einem relativ steilen Winkel aus dem Scheinwerfer abgestrahlt wird.From DE 10 2012 102 435 A1 discloses a headlamp for vehicles is known which has a single light source, a primary and projection optics and a märoptik between the Pri and the projection optics arranged aperture device. The diaphragm device has a glare edge, so that a low-beam light distribution with a light / dark boundary can be generated. In addition, in the field of projection optics, a deflection surface is provided as means for generating an OS light distribution, by means of which a highly arranged traffic sign can be illuminated, so that the light is radiated out of the headlight at a relatively steep angle.
Die OS-Lichtverteilung verläuft hierzu oberhalb der Hell-/Dunkelgrenze der Lichtvertei- lung. Nachteilig an dem bekannten Scheinwerfer ist, dass ein zusätzliches Bauteil zur Bereitstellung der OS-Lichtverteilung erforderlich ist. Da dieses im Bereich der als ei- ne Projektionslinse ausgebildeten Projektionsoptik angeordnet ist, weist die Projekti onsoptik einen inhomogenen Charakter auf. For this purpose, the OS light distribution runs above the light / dark limit of the light distribution. A disadvantage of the known headlights that an additional component for providing the OS light distribution is required. Since this is arranged in the region of the projection optics designed as a projection lens, the projection optics have an inhomogeneous character.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit Mitteln zur Erzeugung einer OS-Lichtverteilung, mittels derer ein hoch angeordne- ten Verkehrsschild beleuchtbar ist, derart weiterzubilden, dass die Kosten weiter redu- ziert werden können einerseits und ein homogenes Erscheinungsbild für einen Be- trachter von außen insbesondere einer in Lichtabstrahlrichtung vorne angeordneten Projektionsoptik gewährleistet ist andererseits. The object of the present invention is therefore to provide a headlamp for vehicles with means for generating an OS light distribution, by means of which a highly arranged The traffic sign can be illuminated in such a way that the costs can be further reduced on the one hand and a homogeneous appearance is ensured for a viewer from the outside, in particular a projection optics arranged in front of the light emission direction.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Erzeugung der OS- Lichtverteilung eine OS-Blende vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass ein Lichtanteil des von der Primäroptik abgestrahlten Lichtes auf einen solchen Teilbe- reich der Projektionsoptik trifft, dass dieser Lichtanteil oberhalb der Hell- /Dunkelgrenze zur Erzeugung der OS-Lichtverteilung abgebildet wird. To solve this problem, the invention in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that as a means for generating the OS light distribution, an OS diaphragm is provided, which is designed such that a proportion of light emitted by the primary optics light on a Such a subarea of the projection optics is such that this light component is imaged above the light / dark boundary for generating the OS light distribution.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass im Bereich einer Projekti- onsoptik, also in einem vorderen Bereich des Scheinwerfers, der für einen Betrachter von außen erkennbar ist, kein Mittel zur Erzeugung einer OS-Lichtverteilung angeord- net sein muss. Der Scheinwerfer kann somit eine homogen ausgebildete Projekti onsoptik, beispielsweise eine Projektionslinse, aufweisen. Erfindungsgemäß ist eine OS-Blende vorgesehen, die im Bereich einer Primäroptik, also in Hauptabstrahlrich- tung hinter der Projektionsoptik bzw. zwischen der Projektionsoptik und der Primärop- tik, angeordnet ist. Diese OS-Blende ist so angeordnet, dass ein Lichtanteil des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtes in einen Bereich der Projektionsoptik„geführt“ wird, mittels dessen zusätzlich zu der eigentlichen Lichtverteilung eine OS- Lichtverteilung erzeugt werden kann. Diese OS-Lichtverteilung ist räumlich eindeutig von der Lichtverteilung abgegrenzt. The particular advantage of the invention is that no means for generating an OS light distribution must be arranged in the region of a projection optics, that is to say in a front region of the headlight, which is recognizable to a viewer from the outside. The headlight can thus have a homogeneously formed projection optics, for example a projection lens. According to the invention, an OS diaphragm is provided, which is arranged in the region of a primary optic, ie in the main emission direction behind the projection optics or between the projection optics and the primary optics. This OS diaphragm is arranged such that a light component of the light emitted by the light source is "guided" into a region of the projection optical system by means of which, in addition to the actual light distribution, an OS light distribution can be generated. This OS light distribution is spatially distinct from the light distribution.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die OS-Blende Bestandteil der Blendeneinrichtung. Vorteilhaft kann somit auf ein zusätzliches Bauteil innerhalb des Scheinwerfers verzichtet werden. According to a preferred embodiment of the invention, the OS diaphragm is part of the diaphragm device. Advantageously can thus be dispensed with an additional component within the headlamp.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die OS-Blende einstückig mit der Blendkante und/ oder einer Blendenfläche der Blendeneinrichtung verbunden. Vorteilhaft kann somit der Materialaufwand sowie die Herstellungskosten reduziert werden. According to a preferred embodiment of the invention, the OS diaphragm is integrally connected to the blend edge and / or a diaphragm surface of the diaphragm device. Advantageously, thus the cost of materials and the manufacturing cost can be reduced.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung verläuft die Blendfläche der Blendeinrichtung im Wesentlichen senkrecht zu einer Abstrahlfläche der Primäroptik. Eine Verlänge- rung der Blendfläche schneidet somit die Abstrahlfläche in einer Trennlinie, die einen oberen und unteren Abschnitt der Primäroptik trennt. In dem unteren Abschnitt der Abstrahlfläche wird ein erster Lichtanteil abgegeben, der mittels der Blendfläche auf einen solchen Teil der Projektionsoptik trifft, dass die OS-Lichtverteilung erzeugt wer- den kann. Vom oberen Abschnitt der Abstrahlfläche tritt mittels der Blendenfläche ein zweiter Lichtanteil in einem solchen Bereich der Projektionsoptik auf, dass die Licht verteilung (Abblendlichtverteilung) erzeugt wird. Die Blendenfläche ist derart angeord- net, dass eine erzwungene Aufteilung des von der Primäroptik abgestrahlten Lichtes erfolgt in Richtung der Projektionsoptik. According to a development of the invention, the glare surface of the glare device runs essentially perpendicular to a radiation surface of the primary optics. An extension of the blend area thus intersects the emission surface in a dividing line which separates an upper and a lower section of the primary optics. In the lower section of the emission surface, a first portion of light is emitted which, by means of the blend surface, impinges on such a portion of the projection optics that the OS light distribution can be generated. From the upper portion of the radiating surface occurs by means of the diaphragm surface, a second light component in such a region of the projection optics, that the light distribution (low-beam light distribution) is generated. The diaphragm surface is arranged in such a way that a forced division of the light emitted by the primary optics takes place in the direction of the projection optics.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann ein vertikaler Winkelbereich und/oder eine Lichtintensität der OS-Lichtverteilung durch eine vertikale Winkelstellung der Blendenfläche eingestellt werden. Je nach Anwendung kann somit die Formgebung der OS-Lichtverteilung lediglich durch Änderung einer Relativlage der Blendenfläche zu einer Horizontalen eingestellt werden. According to a development of the invention, a vertical angle range and / or a light intensity of the OS light distribution can be adjusted by a vertical angular position of the diaphragm surface. Depending on the application, the shape of the OS light distribution can thus be set to a horizontal only by changing a relative position of the diaphragm surface.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann durch Variation einer Materialdicke der Blendenfläche die Höhe eines Abschattungsstreifens eingestellt werden, der sich zwi- schen der Hell-/Dunkelgrenze der Lichtverteilung und der OS-Lichtverteilung erstreckt Vorteilhaft kann hierdurch die Blendung des Gegenverkehrs reduziert werden. Insbe- sondere können die Beleuchtungsstärken in ECE-Messpunkten, beispielsweise HV, B50L, minimiert werden, so dass die ECE-Vorschriften einfacher eingehalten werden können. According to a development of the invention, by varying a material thickness of the diaphragm surface, the height of a shading strip can be set, which extends between the light / dark boundary of the light distribution and the OS light distribution. Advantageously, the glare of oncoming traffic can thereby be reduced. In particular, the illuminance levels in ECE measurement points, such as HV, B50L, can be minimized, making it easier to comply with ECE regulations.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Further advantages of the invention will become apparent from the further subclaims. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Scheinwer- fers, 1 is a front perspective view of a headlamp according to the invention,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Scheinwerfers von einem unteren Bereich her ge- sehen, FIG. 2 is a front view of the headlamp seen from a lower area,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Scheinwerfers und Fig. 3 is a side view of the headlamp and
Fig. 4 eine Darstellung der auf einem Messschirm in einem Abstand von 25 m abgebildeten Lichtverteilungen. 4 shows a representation of the light distributions imaged on a measuring screen at a distance of 25 m.
Ein Scheinwerfer für Fahrzeuge weist ein topfförmiges Gehäuse mit einer in Hauptab- strahlrichtung H desselben vorne angeordneten Öffnung auf, die durch eine glasklare Abdeckscheibe verschlossen ist. Innerhalb des Scheinwerfers können mehrere Modu- le, beispielsweise für Abblendlicht, Tagfahrlicht, Fernlicht etc. angeordnet sein. Im vor- liegenden Ausführungsbeispiel ist ein Projektionsmodul 1 vorgesehen, das als Licht quelle 2 eine Anzahl von LED-Lichtquellen aufweist. Im vorliegenden Ausführungsbei- spiel sind sechs Lichtquellen 2 vorgesehen, denen jeweils Primäroptikelemente 3 ei- ner Primäroptik 4 vorgelagert sind. Die Primäroptikelemente 3 bzw. die Primäroptik 4 dient zum Sammeln von durch die Lichtquellen 2 abgestrahltem Licht in Richtung ei- ner in Hauptabstrahlrichtung H vor der Primäroptik 4 angeordneten Projektionsoptik 5. Die Primäroptikelemente 3 sind als Linsenelemente ausgebildet. Beispielsweise kön- nen die Primäroptikelemente 3 eine kollimatorische Wirkung aufweisen, so dass das Licht im Wesentlichen parallel isiert wird. Vorzugsweise sind die Primäroptikelemente 3 derart ausgebildet, dass das von denselben abgegebene Licht auf eine Eintrittsfläche der Projektionsoptik 5 trifft. Die Primäroptik 4 ist an einem Träger 6 befestigt, an dem auch die in Figur 3 nicht dargestellten Lichtquellen 2 befestigt sind. A headlamp for vehicles has a pot-shaped housing with an opening arranged in the main emission direction H of the same front, which is closed by a glass-clear cover. Within the headlamp several modules, for example, for low beam, daytime running lights, high beam, etc. may be arranged. In the present exemplary embodiment, a projection module 1 is provided which has a number of LED light sources as light source 2. In the present exemplary embodiment, six light sources 2 are provided, each of which is preceded by primary optics elements 3 of a primary optic 4. The primary optics elements 3 or the primary optics 4 serve to collect light emitted by the light sources 2 in the direction of a projection optics 5 arranged in the main emission direction H in front of the primary optics 4. The primary optics elements 3 are designed as lens elements. For example, the primary optic elements 3 may have a collimating effect, so that the light is substantially parallelized. The primary optics elements 3 are preferably designed such that the light emitted by the same impinges on an entry surface of the projection optics 5. The primary optics 4 is attached to a carrier 6, to which the light sources 2, not shown in FIG. 3, are attached.
Zwischen der Primäroptik 4 und der Projektionsoptik 5 ist eine Blendeneinrichtung 7 vorgesehen, die eine Blendenfläche 8 und eine in Hauptabstrahlrichtung H vorne an- geordnete Blendkante 9 aufweist. Die Blendenfläche 8 verläuft im Wesentlichen senk- recht zu einer Abstrahlfläche 10 der Primäroptik 4 bzw. zu der Primäroptik 4. Die Blendenfläche 8 erstreckt sich in Höhe eines unteren Bereiches der Primäroptik 4 bzw. der Abstrahlfläche 10. Eine Erstreckungsebene EB der Blendenfläche 8 schneidet die Primäroptik 4 bzw. die Abstrahlfläche 10 derselben in dem unteren Bereich, vor- zugsweise über eine gesamte Breite bp der Primäroptik 4. Die Blendenfläche 8, die vorzugsweise aus einem lichtabsorbierenden Material besteht, führt somit zu einer Aufspaltung des von der Primäroptik 4 abgestrahlten Lichtes. Ein erster Lichtanteil 11 des von den Lichtquellen 2 bzw. der Primäroptik 4 abgestrahlten Lichtes verläuft un- terhalb der Blendenfläche 8. Ein zweiter Lichtanteil 12 des von den Lichtquellen 2 bzw. der Primäroptik 4 abgestrahlten Lichtes verläuft oberhalb der Blendenfläche 8. Der erste Lichtanteil 11 wird von einem unteren Abschnitt 13 der Abstrahlfläche 10 abgegeben. Der zweite Lichtanteil 12 wird von einem oberen Abschnitt 14 der Ab- strahlfläche 10 der Primäroptik 4 abgegeben. Vorzugsweise ist das Flächenverhältnis des oberen Abschnitts 14 zu dem unteren Abschnitt 13 bzw. der Lichtstrom des zwei- ten Lichtanteils 12 zu dem ersten Lichtanteil 11 größer als sieben, vorzugsweise im Bereich von neun bis elf. Between the primary optics 4 and the projection optics 5, a diaphragm device 7 is provided, which has a diaphragm surface 8 and a diaphragm edge 9 which is arranged in the front in the main emission direction H. The diaphragm surface 8 extends substantially perpendicularly to a radiating surface 10 of the primary optics 4 or to the primary optics 4. The diaphragm surface 8 extends at the level of a lower region of the primary optics 4 or the radiating surface 10. An extension plane E B of the diaphragm surface 8 intersects the primary optics 4 or the emission surface 10 thereof in the lower region, preferably over an entire width bp of the primary optics 4. The diaphragm surface 8, which preferably consists of a light-absorbing material, thus leads to a splitting of the light emitted by the primary optics 4 , A first light component 11 of the light emitted by the light sources 2 or the primary optics 4 runs below the diaphragm surface 8. A second light component 12 of the light emitted by the light sources 2 or the primary optics 4 extends above the diaphragm surface 8 is discharged from a lower portion 13 of the radiating surface 10. The second light component 12 is emitted from an upper section 14 of the emission surface 10 of the primary optics 4. Preferably, the area ratio of the upper portion 14 to the lower portion 13 and the luminous flux of the second light portion 12 to the first light portion 11 is greater than seven, preferably in the range of nine to eleven.
Die Lichtquellen 2 weisen jeweils zu der vorgelagerten Optik, nämlich den Primäropti- kelementen 3 der Primäroptik 4, die gleiche Relativlage auf. The light sources 2 each have the same relative position to the upstream optics, namely the primary optics 3 of the primary optics 4.
Der erste Lichtanteil 11 trifft auf einen unteren Bereich einer Lichteintrittsfläche der Projektionsoptik 5, mittels derer er gebrochen wird zur Erzeugung einer OS- Lichtverteilung 15, die zur Beleuchtung eines hoch angeordneten Verkehrsschildes (OS-Overhead Sign) dient. Der zweite Lichtanteil 12 trifft annährend auf die gesamte Lichteintrittsfläche der Projektionsoptik 5 auf, mittels derer er gebrochen wird zur Er- zeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung, nämlich einer Abblendlichtverteilung 16 mit einer Hell-/Dunkelgrenze 17. The first light component 11 strikes a lower region of a light entry surface of the projection optics 5, by means of which it is refracted to produce an OS light distribution 15, which is used to illuminate a highly arranged traffic sign (OS overhead sign). The second light component 12 strikes the entire light entry surface of the projection optical system 5 approximately, by means of which it is refracted to the light source. Generation of a predetermined light distribution, namely a low-beam light distribution 16 with a light / dark boundary 17th
Die Projektionsoptik 5 ist als eine Linse ausgebildet, die auf einer der Primäroptik 4 zugewandten Seite die Lichteintrittsfläche und auf einer der Primäroptik 4 abgewand- ten Seite eine Lichtaustrittsfläche aufweist. Alternativ kann die Projektionsoptik 5 auch mehrere Linsen auffassen. Wesentlich ist, dass die Projektionsoptik 5 den ersten Lichtanteil 11 und den zweiten Lichtanteil 12 abbildet zur Erzeugung der US- Lichtverteilung 15 bzw. Abblendlichtverteilung 16. The projection optical system 5 is designed as a lens which has the light entry surface on a side facing the primary optic 4 and a light exit surface on a side remote from the primary optic 4. Alternatively, the projection optics 5 can also take several lenses. It is essential that the projection optical system 5 images the first light component 11 and the second light component 12 in order to generate the US light distribution 15 or low-beam light distribution 16.
Als Mittel zur Ausleuchtung des hoch angeordneten Verkehrsschildes, also zur Erzeu- gung der OS-Lichtverteilung 15, dient eine OS-Blende 18, die durch die Blendenfläche 8 der Blendeneinrichtung 7 gebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die OS-Blende 18 Bestandteil der Blendeneinrichtung 7. Sie ist einstückig mit der Blend- kante 9 verbunden. Die OS-Blende 18 dient zugleich als Blende für den zweiten Licht anteil 12, der zur Erzeugung der Abblendlichtverteilung 16 dient, und für den ersten Lichtanteil 11 , der zur Erzeugung der OS-Lichtverteilung 15 dient. Die OS-Blende 18 bzw. die Blendenfläche 8 weist somit eine Doppelfunktion auf. As means for illuminating the highly arranged traffic sign, that is to say for generating the OS light distribution 15, an OS diaphragm 18, which is formed by the diaphragm surface 8 of the diaphragm device 7, is used. In the present exemplary embodiment, the OS diaphragm 18 is part of the diaphragm device 7. It is integrally connected to the diaphragm edge 9. The OS diaphragm 18 also serves as a diaphragm for the second light component 12, which serves to generate the low-beam light distribution 16, and for the first light portion 11, which serves to generate the OS light distribution 15. The OS diaphragm 18 or the diaphragm surface 8 thus has a double function.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform kann die OS-Blende 18 auch in einem Abstand zu der Blendenfläche 8 , also unterhalb der Blendenfläche 8, angeordnet sein. Dies würde zu einem Abschattungsstreifen 19 zwischen der OS- Lichtverteilung 15 und der Abblendlichtverteilung 16 mit einer vergrößerten Breite füh- ren, s. Figur 4. According to an alternative embodiment not shown, the OS diaphragm 18 may also be arranged at a distance from the diaphragm surface 8, that is, below the diaphragm surface 8. This would lead to a shading strip 19 between the OS light distribution 15 and the low beam distribution 16 having an increased width, s. FIG. 4.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist lediglich eine einzige Blendenfläche 8, die zugleich als OS-Blende 18 dient, vorgesehen mit einer solchen Materialdicke dß, dass der Abschattungsstreifen 19 zwischen der OS-Lichtverteilung 15 und der Abblend- lichtverteilung 16 entsteht. Vorteilhaft kann hierdurch eine Blendung der Verkehrsob- jekte reduziert werden, denn an bestimmten Punkten der Lichtverteilung, ECE- Messpunkten (Nullpunkt), lassen sich die Beleuchtungsstärken reduzieren. Durch Änderung der Materialdicke dß der OS-Blende 18 kann eine Breite des Ab- schattungsstreifens 19 eingestellt werden. Der Abstand zwischen der OS- Lichtverteilung 15 und der Abblendlichtverteilung 16 kann somit variiert werden. In the present exemplary embodiment, only a single diaphragm surface 8, which at the same time serves as an OS diaphragm 18, is provided with such a material thickness d β that the shading strip 19 is formed between the OS light distribution 15 and the low beam light distribution 16. Advantageously, a glare of the traffic objects can thereby be reduced, because at certain points of the light distribution, ECE measuring points (zero point), the illuminances can be reduced. By changing the material thickness d β of the OS diaphragm 18, a width of the shading strip 19 can be adjusted. The distance between the OS light distribution 15 and the low beam distribution 16 can thus be varied.
Die Blendeneinrichtung 7 ist - wie die Primäroptik 3 - an dem Träger 6 befestigt. Die Blendenfläche 8 ist vorzugsweise eben ausgebildet. Die Blendeneinrichtung 7 er- streckt sich in einem zu der Primäroptik 4 nahen Bereich. Die Blendkante 9 ist in ei- nem Abstand zu der Projektionsoptik 5 angeordnet, der größer ist als eine Länge Iß der Blendenfläche 8 bzw. der OS-Blende 18. The diaphragm device 7 is - as the primary optics 3 - fixed to the support 6. The diaphragm surface 8 is preferably flat. The diaphragm device 7 extends in a region close to the primary optics 4. Blend the edge 9 is disposed in egg nem distance from the projection optical system 5, which is greater than a length I SS of the aperture area 8, or the OS aperture 18th
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bewirkt die im Wesentlichen horizontal verlau- fende OS-Blende 18, dass die OS-Lichtverteilung 15 in einem vertikalen Winkelbe- reich von 0° bis 4° und in einem horizontalen Winkelbereich von +/- 20° verläuft. In the present exemplary embodiment, the substantially horizontally extending OS diaphragm 18 causes the OS light distribution 15 to extend in a vertical angle range of 0 ° to 4 ° and in a horizontal angle range of +/- 20 °.
Durch Änderung einer vertikalen Winkelstellung der OS-Blende 18 bzw. der Blenden- fläche 8 zu einer horizontalen Ebene und/oder zu der Abstrahlfläche 10 der Primärop- tik 4 kann der vertikale Winkelbereich der OS-Lichtverteilung 15 und/oder eine Lichtin tensität derselben verändert bzw. eingestellt werden. Würde beispielsweise die Blen- denfläche 8 in Hauptabstrahlrichtung H gesehen um wenige Winkel nach oben ver- stellt werden, so dass die Blendenfläche 8 ausgehend von einem rückwärtigen Rand in Hauptabstrahlrichtung H ansteigt, würde der erste Lichtanteil 11 ein größeren Teil- bereich der Projektionsoptik 5 erfassen, so dass der vertikale Winkelbereich der OS- Lichtverteilung 15 vergleichsweise größer wäre. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bewirkt die OS-Blende 18, dass ein relativ kleiner unterer Teilbereich der Projekti- onsoptik 5 von dem ersten Lichtanteil 11 erfasst wird. Da der erste Lichtanteil 11 im Wesentlichen horizontal verläuft, wird der erste Lichtanteil 11 verglichen zu dem zwei- ten Lichtanteil 12 unter einem relativ großen Winkel nach oben hin gebrochen bzw. umgelenkt.  By changing a vertical angular position of the OS diaphragm 18 or the diaphragm surface 8 to a horizontal plane and / or to the radiating surface 10 of the primary 4, the vertical angle range of the OS light distribution 15 and / or a Lichtin intensity thereof can be changed or set. If, for example, the diaphragm surface 8 were to be adjusted upward by a few angles in the main emission direction H, so that the diaphragm surface 8 rises from a rear edge in the main emission direction H, the first light component 11 would cover a larger partial region of the projection optics 5 so that the vertical angle range of the OS light distribution 15 would be relatively larger. In the present embodiment, the OS diaphragm 18 causes a relatively smaller lower portion of the projection optics 5 to be detected by the first light component 11. Since the first light component 11 extends substantially horizontally, the first light component 11 is refracted or deflected at a relatively large angle compared to the second light component 12.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der zweite Lichtanteil 12 auch zur Erzeugung einer anderen Lichtverteilung genutzt wer- den. Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Projektionsmodul 1 auch lediglich eine einzige Lichtquelle 2 aufweisen, wobei die Primäroptik 4 lediglich ein einziges Primäroptikelement 3 aufweist. According to an alternative embodiment of the invention, not shown, the second light component 12 can also be used to generate a different light distribution. According to an alternative embodiment of the invention, the projection module 1 may also have only a single light source 2, the primary optics 4 having only a single primary optic element 3.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Projektionsmodul1 projection module
2 Lichtquelle 2 light source
3 Primäroptikelemente 3 primary optic elements
4 Primäroptik 4 primary optics
5 Projektionsoptik 5 projection optics
6 Träger 6 carriers
7 Blendeneinrichtung 7 aperture device
8 Blendenfläche8 aperture area
9 Blendkante 9 blend edge
10 Abstrahlfläche 10 emitting surface
11 1. Lichtanteil 11 1. Light proportion
12 2. Lichtanteil  12 2. Light proportion
13 unterer Abschnitt 13 lower section
14 oberer Abschnitt14 upper section
15 OS-Lichtverteilung15 OS light distribution
16 Abblendlichtverteilung16 low beam distribution
17 Hell-/Dunkelgrenze17 light / dark limit
18 OS-Blende 18 OS screen
19 Abschattungsstreifen 19 shading strips
H Hauptabstrahlrichtung dß Materialdicke H main radiation direction d ß material thickness
EB Erstreckungsebene bp Breite E B extension plane bp width
IB Länge I B length

Claims

Scheinwerfer für Fahrzeuge Patentansprüche Headlight for vehicles claims
1. Scheinwerfer für Fahrzeuge mit 1. Headlights for vehicles with
- einer Lichtquelle (2),  a light source (2),
- einer Primäroptik (4) zum Sammeln von durch die Lichtquelle (2) ab- gestrahltes Licht,  a primary optic (4) for collecting light emitted by the light source (2),
- einer Projektionsoptik (5) zum Abbilden des Lichtes zur Erzeugung ei- ner vorgegebenen Lichtverteilung (16),  a projection optical system (5) for imaging the light for generating a predetermined light distribution (16),
- einer Blendeneinrichtung (7) enthaltend eine Blendkante (9), die zu einer Hell-/Dunkelgrenze (17) in der Lichtverteilung (16) abbildbar ist, - An aperture device (7) containing a blend edge (9) which is imaged to a light / dark boundary (17) in the light distribution (16),
- Mittel zur Erzeugung einer OS-Lichtverteilung (15), mittels derer ein hoch angeordnetes Verkehrsschild beleuchtbar ist, Means for generating an OS light distribution (15) by means of which a highly arranged traffic sign can be illuminated,
dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Erzeugung der OS- Lichtverteilung (15) eine OS-Blende (18) vorgesehen ist, die derart ausgebil- det ist, dass ein Lichtanteil (11 ) des von der Primäroptik (4) abgestrahlten Lichtes auf einen solchen Teilbereich der Projektionsoptik (5) trifft, dass die- ser Lichtanteil (11 ) oberhalb der Hell-/Dunkelgrenze (17) zur Erzeugung der OS-Lichtverteilung (15) abgebildet wird.  characterized in that as a means for generating the OS light distribution (15) an OS diaphragm (18) is provided, which is formed such that a light component (11) of the primary optics (4) radiated light to such a Subsection of the projection optics (5) has the effect that this light component (11) is imaged above the light / dark boundary (17) for generating the OS light distribution (15).
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die OS- Blende (18) ein Bestandteil der Blendeneinrichtung (7) ist. 2. Headlight according to claim 1, characterized in that the OS diaphragm (18) is a part of the diaphragm device (7).
3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die OS- Blende (18) einstückig mit einer Blendenfläche (8) und/oder der Blendkante (9) der Blendeneinrichtung (7) verbunden ist, wobei die Blendenfläche (8) bzw. die OS-Blende (18) in einem zu der Primäroptik (4) nahen Bereich ver- läuft. 3. Headlight according to claim 2, characterized in that the OS diaphragm (18) is integrally connected to a diaphragm surface (8) and / or the diaphragm edge (9) of the diaphragm device (7), wherein the diaphragm surface (8) or the OS diaphragm (18) runs in an area close to the primary optics (4).
4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass die Blendenfläche (8) bzw. die OS-Blende (18) im Wesentlichen senk- recht zu einer Abstrahlfläche (10) der Primäroptik (4) verläuft. 4. Headlight according to one of claims 1 to 3, characterized that the diaphragm surface (8) or the OS diaphragm (18) extends substantially perpendicular to a radiation surface (10) of the primary optics (4).
5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erstreckungsebene (EB) der OS-Blende (18) bzw. der Blendenflä- che (8) die Abstrahlfläche (10) in einem unteren Bereich derselben schnei- det, so dass ein von einem unteren Abschnitt (13) der Abstrahlfläche (10) abgestrahlter erster Lichtanteil (11 ) in Hauptabstrahlrichtung (H) unterhalb der OS-Blende (18) bzw. der Blendenfläche (8) und ein von einem oberen Abschnitt (14) der Abstrahlfläche (10) abgestrahlter zweiter Lichtanteil (12) in Hauptabstrahlrichtung (H) oberhalb der OS-Blende (18) bzw. der Blendenflä- che (8) verläuft. 5. Headlight according to one of claims 1 to 4, characterized in that an extension plane (E B ) of the OS diaphragm (18) or the diaphragm surface (8) the emitting surface (10) in a lower region of the same cuts in that a first light component (11) emitted by a lower section (13) of the emission surface (10) projects in the main emission direction (H) below the OS diaphragm (18) or the diaphragm surface (8) and from an upper section (14 ) of the emission surface (10) emitted second light portion (12) in the main emission direction (H) above the OS diaphragm (18) or the Blendenflä- surface (8) extends.
6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die OS-Blende (18) derart ausgebildet ist, dass der erste Lichtanteil (11 ) von der Projektionsoptik (5) in einem vertikalen Winkelbereich von 0° bis 4° und in einem horizontalen Winkelbereich von +/- 20° abgebildet wird. 6. Headlight according to one of claims 1 to 5, characterized in that the OS diaphragm (18) is formed such that the first light portion (11) of the projection optics (5) in a vertical angle range of 0 ° to 4 ° and is displayed in a horizontal angle range of +/- 20 °.
7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einer vertikalen Winkelstellung der OS-Blende(18) zu einer Horizontalebene der vertikale Winkelbereich und/oder eine Lichtin tensität der OS-Lichtverteilung 15 einstellbar ist. 7. Headlight according to one of claims 1 to 6, characterized in that in dependence on a vertical angular position of the OS diaphragm (18) to a horizontal plane of the vertical angle range and / or a Lichtin intensity of the OS light distribution 15 is adjustable.
8. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einer Materialdicke (dB) der OS-Blende (18) ein Abschattungsstreifen (19) zwischen der OS-Lichtverteilung (15) und der Lichtverteilung (16) einstellbar ist. 8. Headlight according to one of claims 1 to 7, characterized in that in dependence on a material thickness (d B ) of the OS diaphragm (18) has a shading strip (19) between the OS light distribution (15) and the light distribution (16). is adjustable.
9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die OS-Blende (18) und/oder die Blendenfläche (8) eben verläuft. 9. Headlight according to one of claims 1 to 8, characterized in that the OS diaphragm (18) and / or the diaphragm surface (8) extends flat.
10. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Primäroptik (4) und/oder die Projektionsoptik (5) jeweils eine Anzahl von Linsenelementen aufweist. 10. Headlight according to one of claims 1 to 9, characterized the primary optics (4) and / or the projection optics (5) each have a number of lens elements.
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