DE102006041942A1

DE102006041942A1 - Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102006041942A1
Application number: DE102006041942A
Authority: DE
Inventors: Christian Dr. Lüder; Martin WÜLLER
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2006-09-07
Publication date: 2008-03-27
Also published as: EP1912018B1; EP1912018A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer ersten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung und mit einer zweiten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung, die über eine in Lichtaustrittsrichtung vorgelagerte gemeinsame Linse verfügen, wobei die erste Projektionslichteinheit eine erste Reflektoreinrichtung, eine der ersten Reflektoreinrichtung zugeordnete erste Lichtquelleneinrichtung und eine zwischen der ersten Reflektoreinrichtung der Linse angeordnete erste Blende einerseits und die zweite Projektionslichteinheit eine zweite Reflektoreinrichtung, eine der zweiten Reflektoreinrichtung zugeordnete zweite Lichtquelleneinrichtung und eine zwischen der zweiten Reflektoreinrichtung und der Linse angeordnete zweite Blende andererseits aufweist, wobei die erste Reflektoreinrichtung und die zweite Reflektoreinrichtung das von der ersten Lichtquelleneinrichtung bzw. der zweiten Lichtquelleneinrichtung emittierte Licht in der Nähe eines hinteren Brennpunktes der Linse sammeln, wobei sich die erste Reflektoreinrichtung zumindest in einem Bereich zwischen einer Erstreckungsebene der ersten Lichtquelleneinrichtung und der optischen Achse der Linse erstreckt einerseits und dass sich die zweite Reflektoreinrichtung zumindest in einem Bereich zwischen der Erstreckungsebene der zweiten Lichtquelleneinrichtung und der optischen Achse der Linse andererseits erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer ersten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung und mit einer zweiten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung, die über eine in Lichtaustrittsrichtung vorgelagerte gemeinsame Linse verfügen, wobei die erste Projektionslichteinheit eine erste Reflektoreinrichtung, eine der ersten Reflektoreinrichtung zugeordnete erste Lichtquelleneinrichtung und eine zwischen der ersten Reflektoreinrichtung der Linse angeordnete erste Blende einerseits und die zweite Projektionslichteinheit eine zweite Reflektoreinrichtung, eine der zweiten Reflektoreinrichtung zugeordnete zweite Lichtquelleneinrichtung und eine zwischen der zweiten Reflektoreinrichtung und der Linse angeordnete zweite Blende andererseits aufweist, wobei die erste Reflektoreinrichtung und die zweite Reflektoreinrichtung das von der ersten Lichtquelleneinrichtung bzw. der zweiten Lichtquelleneinrichtung emittierte Licht in der Nähe eines hinteren Brennpunktes der Linse sammeln.
Aus der DE 10 2004 047 301 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der eine ersten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung und eine zweiten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung aufweist. Die erste Projektionslichteinheit weist eine erste Reflektoreinrichtung sowie eine ersten Lichtquelleneinrichtung auf; die zweite Projektionslichteinheit weist eine zweite Reflektoreinrichtung und eine zweite Lichtquelleneinrichtung auf. Diese Einrichtungen der ersten Projektionslichteinheit und der zweiten Projektionslichteinheit sind optisch voneinander getrennt. Die erste Reflektoreinrichtung und die erste Lichtquelleneinrichtung und die zweite Reflektoreinrichtung und die zweite Lichtquelleneinrichtung andererseits wirken mit einer vorgelagerten Blende sowie einer gemeinsam genutzten Linse nach dem Projektionsprinzip zusammen, so dass den Projektionslichteinheiten zugeordnete unterschiedliche Lichtverteilungen erzeugt werden können. Die erste Lichtquelleneinrichtung und die zweite Lichtquelleneinrichtung sind jeweils in einem zu einer optischen Achse der Linse nahen Bereich angeordnet. Die Hauptabstrahlrichtung der ersten Lichtquelleneinrichtung und der zweiten Lichtquelleneinrichtung verläuft senkrecht zur optischen Achse in entgegengesetzter Richtung nach außen in Richtung der jeweils zugeordneten ersten Reflektoreinrichtung bzw. zweiten Reflektoreinrichtung. Die erste Lichtquelleneinrichtung und die zweite Lichtquelleneinrichtung sind jeweils auf einem Träger angeordnet, der entlang der optischen Achse der Linse verläuft. Nachteilig an dem bekannten Projektionsscheinwerfer ist, dass zur Erzeugung einer vorgegebenen Beleuchtungsstärke für eine Lichtfunktion eine Mehrzahl von solchen ersten Projektionslichteinheiten bzw. zweiten Projektionslichteinheiten erforderlich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtfunktion die Anzahl der Projektionslichteinheiten verringert werden kann, so dass der Projektionsscheinwerfer Platz sparend aufgebaut ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Reflektoreinrichtung zumindest in einem Bereich zwischen einer Erstreckungsebene der ersten Lichtquelleneinrichtung und der optischen Achse der Linse erstreckt einerseits und dass sich die zweite Reflektoreinrichtung zumindest in einem Bereich zwischen der Erstreckungsebene der zweiten Lichtquelleneinrichtung und der optischen Achse der Linse andererseits erstreckt.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass einer Projektionslichteinheit des Projektionsscheinwerfers eine Lichtquelleneinrichtung mit mehr als einer Lichtquelle zugeordnet sein kann, so dass Platz sparend die Anzahl der Projektionslichteinheiten der zur Erzeugung der vorgegebenen Lichtverteilungen verringert werden kann. Dadurch, dass eine erste Lichtquelleneinrichtung und/oder eine Lichtquelleneinrichtung in einem relativ großen Abstand zu einer optischen Achse angeordnet ist, kann eine verbesserte Abführung der bei Betrieb der Lichtquelleneinrichtungen entstehenden Wärme an einen hinteren Kühlkörper gewährleistet sein. Beispielsweise können die Lichtquellenträger massiv ausgebildet sein, ohne die optisch wirksamen Flächen der Projektionslichteinheiten zu reduzieren. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte thermische Anbindung der Lichtquelleneinrichtungen, die es ermöglichen, dass die Lichtquelleneinrichtung eine Mehrzahl von Lichtquellen zur Erhöhung der Beleuchtungsstärke aufweisen kann.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bilden eine Mittelachse der ersten Reflektoreinrichtung und eine Mittelachse der zweiten Reflektoreinrichtung einen Öffnungswinkel von mindestens 30°, vorzugsweise 45°. Hierdurch ist eine maximale Lichtausbeute gewährleistet, da das von den jeweils zugeordneten Reflektoreinrichtungen reflektierte Licht ungehindert in Richtung der Linse reflektiert wird.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die erste Reflektoreinrichtung aus einem ersten Reflektor und die zweite Reflektoreinrichtung aus einem zweiten Reflektor gebildet, die jeweils über einen Längsabschnitt verfügen, die sich in Lichtaustrittsrichtung asymptotisch an die optische Achse annähern. Vorteilhaft können die Längsabschnitte der Reflektoren zu einer Blendenspitze zusammenlaufen, die Bestandteil der ersten Blende der ersten Projektionslichteinheit und Bestandteil einer zweiten Blende der zweiten Projektionslichteinheit ist. Vorteilhaft kann somit die Blende in den Reflektor integriert sein.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein schematischer Vertikalschnitt durch eine Projektionsscheinwerfer und
2 ein schematischer Vertikalschnitt durch den Projektionsscheinwerfer mit einer alternativen ersten und zweiten Reflektoreinrichtung, wobei exemplarisch Lichtstrahlen eingezeichnet sind.
In 1 ist ein Projektionsscheinwerfer 1 dargestellt, der aus einer ersten Projektionslichteinheit 2 zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung und einer zweiten Projektionslichteinheit 3 zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung besteht. Die erste Projektionslichteinheit 2 ist im Wesentlichen bezüglich einer horizontalen Ebene symmetrisch zu der zweiten Projektionslichteinheit 3 angeordnet.
Die ersten Projektionslichteinheit 2 weist eine erste Lichtquelleneinrichtung 4, eine erste Reflektoreinrichtung 5 und eine erste Blende 6 auf.
Die zweite Projektionslichteinheit 3 weist eine zweite Lichtquelleneinrichtung 7, eine zweite Reflektoreinrichtung 8 und eine zweite Blende 9 auf.
Die erste Projektionslichteinheit 2 und die zweite Projektionslichteinheit 3 arbeiten jeweils nach dem Projektionsprinzip, wobei die erste Reflektoreinrichtung 5 bzw. die zweite Reflektoreinrichtung 8 jeweils die von der ersten Lichtquelleneinrichtung 4 emittierten Lichtstrahlen 10 bzw. die von der zweiten Lichtquelleneinrichtung 7 emittierten Lichtstrahlen 11 in die Nähe eines hinteren Brenn punktes F einer von der ersten Projektionslichteinheit 2 und der zweiten Projektionslichteinheit 3 gemeinsam genutzten Linse 12 sammeln. Die Linse 12 ist in Lichtaustrittsrichtung 13 des Projektionsscheinwerfers 1 vor der ersten Reflektoreinrichtung 5 und der zweiten Reflektoreinrichtung 8 bzw. der ersten Blende 6 und der zweiten Blende 9 angeordnet.
Die erste Lichtquelleneinrichtung 4 weist vorzugsweise mehrere als Leuchtdioden (LED) ausgebildete Lichtquellen 4' auf, von denen beispielhaft in der 1 bzw. 2 lediglich eine einzige dargestellt ist. Die zweite Lichtquelleneinrichtung 7 weist vorzugsweise mehrere als Leuchtdioden (LED) ausgebildete Lichtquellen 7' auf. Die Lichtquellen 4' der ersten Lichtquelleneinrichtung 4 und die Lichtquellen 7' der zweiten Lichtquelleneinrichtung 7 sind jeweils auf einem nicht dargestellten Lichtquellenträger angeordnet, der in Querrichtung außerhalb einer gedachten parallel zur optischen Achse 14 verlaufenden Verlängerungslinie der Linse 12 angeordnet ist. An den Lichtquellenträger kann sich in rückwärtiger Richtung des Projektionsscheinwerfers ein massiver Kühlkörper anschließen, der insbesondere die durch die Mehrzahl von ersten Lichtquellen 4' erzeugt Wärme abführen kann.
Wie aus den 1 und 2 deutlich wird, ist ein Abstand A zwischen einer Erstreckungsebene G und G' der ersten Lichtquelleneinrichtung 4 bzw. der zweiten Lichtquelleneinrichtung 7 zu der optischen Achse 14 der Linse 12 größer als die Quererstreckung der ersten Reflektoreinrichtung 5 und/oder die Quererstreckung der zweiten Reflektoreinrichtung B. Unter Quererstreckung der ersten Reflektoreinrichtung 5 bzw. der zweiten Reflektoreinrichtung 8 wird die quer zur optischen Achse 14 der Linse 12 verlaufende Erstreckung der Reflektoreinrichtungen 5 bzw. 8 verstanden. Die erste Reflektoreinrichtung 5 erstreckt sich in einem Bereich zwischen der Erstreckungsebene G der ersten Lichtquelleneinrichtung 4 und der optischen Achse 14 der Linse 12. Die zweite Reflek toreinrichtung 8 erstreckt sich zwischen der Erstreckungsebene G' der zweiten Lichtquelleneinrichtung 7 und der optischen Achse 14 der Linse 12.
Die erste Reflektoreinrichtung 5 und die zweite Reflektoreinrichtung 8 sind im Wesentlichen zwischen der ersten Lichtquelleneinrichtung 4 und der zweiten Lichtquelleneinrichtung 7 angeordnet. Eine Mittelachse M der ersten Reflektoreinrichtung 5 und eine Mittelachse M' der zweiten Reflektoreinrichtung 8 bilden einen Öffnungswinkel W von mindestens 30°, vorzugsweise 45°. Die Mittelachsen M, M' der ersten Reflektoreinrichtung 5 und der zweiten Reflektoreinrichtung 8 schneiden sich in dem Brennpunkt F.
Die erste Reflektoreinrichtung 5 weist einen ellipsoidförmigen ersten Reflektor 5' auf. Die zweite Reflektoreinrichtung 8 weist einen ellipsoidförmigen zweiten Reflektor 8' auf. Der erste Reflektor 5' erstreckt sich im Wesentlichen spiegelbildlich zu dem zweiten Reflektor 8' oberhalb der optischen Achse 14, während der zweite Reflektor 8' unterhalb der optischen Achse 14 angeordnet ist.
Der erste Reflektor 5' weist einen Längsabschnitt 15 auf, der sich in Lichtaustrittsrichtung 13 der optischen Achse 14 nähert. Der zweite Reflektor 8' weist einen Längsabschnitt 16 auf, der sich in Lichtaustrittsrichtung 13 der optischen Achse 14 nähert. Ein vorderes Ende des Längsabschnitts 15 des ersten Reflektors 5' bildet die erste Blende 6 der ersten Projektionslichteinheit 2 zur Erzeugung einer Hell-Dunkel-Grenze für die Abblendlichtverteilung. Ein vorderes Ende des Längsabschnitts 16 des zweiten Reflektors 8' bildet die zweite Blende 9 der zweiten Projektionslichteinheit 3. Die Reflektoren 5', 8' bilden somit zugleich die Blenden für die Projektionslichteinheiten 2, 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel laufen die Längsabschnitte 15, 16 zu einer Blendenspitze 17 zusammen, die zur Abbildung der Hell-Dunkel-Grenze für die Abblendlichtverteilung dient.
Nach einer alternativen Ausführungsform können die Enden der Längsabschnitte 15, 16 des ersten Reflektors 5' bzw. des Reflektors 8' auch in Lichtaustrittsrichtung 13 versetzt zueinander angeordnet sein.
Nach der in 2 dargestellten Ausführungsform kann der erste Reflektor 5' bzw. der zweite Reflektor 8' jeweils einen Längsabschnitt 18 bzw. 19 aufweisen, die in einem Abstand S zu der Blendenspitze 17 zusammenlaufen.
Die erste Lichtquelleneinrichtung 4 und die zweite Lichtquelleneinrichtung 7 sind derart angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtung derselben senkrecht zur optischen Achse 14 und hin zur optischen Achse 14 verläuft. Vorzugsweise sind die Lichtquelleneinrichtungen 4 und 7 gegenüberliegend zu der optischen Achse 14 angeordnet. Die erste Reflektoreinrichtung 5 und die zweite Reflektoreinrichtung 8 erstrecken sich im Querschnitt lilienförmig, wobei die Außenfläche der Lilienform mit einer spiegelnden Reflexionsfläche versehen ist.

Claims

Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer ersten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung und mit einer zweiten Projektionslichteinheit zur Erzeugung einer zweiten Lichtverteilung, die über eine in Lichtaustrittsrichtung vorgelagerte gemeinsame Linse verfügen, wobei die erste Projektionslichteinheit eine erste Reflektoreinrichtung, eine der ersten Reflektoreinrichtung zugeordnete erste Lichtquelleneinrichtung und eine zwischen der ersten Reflektoreinrichtung der Linse angeordnete erste Blende einerseits und die zweite Projektionslichteinheit eine zweite Reflektoreinrichtung, eine der zweiten Reflektoreinrichtung zugeordnete zweite Lichtquelleneinrichtung und eine zwischen der zweiten Reflektoreinrichtung und der Linse angeordnete zweite Blende andererseits aufweist, wobei die erste Reflektoreinrichtung und die zweite Reflektoreinrichtung das von der ersten Lichtquelleneinrichtung bzw. der zweiten Lichtquelleneinrichtung emittierte Licht in der Nähe eines hinteren Brennpunktes der Linse sammeln, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Reflektoreinrichtung (5) zumindest in einem Bereich zwischen einer Erstreckungsebene (G) der ersten Lichtquelleneinrichtung (4) und der optischen Achse (14) der Linse (12) erstreckt einerseits und dass sich die zweite Reflektoreinrichtung (8) zumindest in einem Bereich zwischen der Erstreckungsebene (G') der zweiten Lichtquelleneinrichtung (7) und der optischen Achse (14) der Linse (12) andererseits erstreckt.
Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (A) der ersten Lichtquelleneinrichtung (4) und/oder der zweiten Lichtquelleneinrichtung (7) zu der optischen Achse (14) der Linse (12) größer ist als die quer zur optischen Achse (14) verlaufende Erstreckung der ersten Reflektoreinrichtung (5) und/oder der zweiten Reflektoreinrichtung (8).
Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittelachse (M, M') der ersten Reflektoreinrichtung (5) und eine Mittelachse (M, M') der zweiten Reflektoreinrichtung (8) einen Öffnungswinkel (W) von mindestens 30° bilden.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Reflektoreinrichtung (5) sich ein der optischen Achse (14) zugewandter Längsabschnitt (15) des ersten Reflektors (5') und ein der optischen Achse (14) zugewandter Längsabschnitt (16) des zweiten Reflektors (8') im Bereich der optischen Achse (14) in Lichtaustrittsrichtung (13) asymptotisch annähern.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Blende (6) der ersten Projektionslichteinheit (2) einstückig mit dem ersten Reflektor (5') und die zweite Blende (9) der zweiten Projektionslichteinheit (3) einstückig mit dem zweiten Reflektor (8') verbunden ist.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Blende (6) und die zweite Blende (9) einstückig miteinander verbunden sind und dass die erste Blende (6) und die zweite Blende (9) durch eine gemeinsame Blendenspitze (17) gebildet sind, die das Ende des Längsabschnitts (15, 18) des erste Reflektors (5') und das Ende des Längsabschnitts (16, 19) des zweiten Reflektors (8') bildet.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erst Reflektor (5') und der zweite Reflektor (8') ellipsoidförmig ausgebildet sind.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelleneinrichtung (4) eine Mehrzahl von Lichtquellen (4') umfasst.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (4', 5') der ersten Lichtquelleneinrichtung (4) und der zweiten Lichtquelleneinrichtung (7) als Leuchtdioden ausgebildet sind.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Projektionslichteinheit (2) zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung und die zweite Projektionslichteinheit (3) zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung vorgesehen ist.