-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für
ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst
- – mindestens ein Lichtmodul jeweils
mit einer Strahlungsquelle zum Aussenden von Strahlung in einem
sichtbaren und/oder unsichtbaren Wellenlängenbereich und
einem Reflektor zum Bündeln zumindest eines Teils der von
der Strahlungsquelle ausgesandten Strahlung,
- – eine Abdeckscheibe, welche eine Lichtaustrittsöffnung
der Beleuchtungseinrichtung verschließt, und
- – einen Abdeckrahmen, der von außerhalb der Beleuchtungseinrichtung
durch die Abdeckscheibe hindurch sichtbar um die Lichtmodule herum angeordnet
ist.
-
Derartige
Beleuchtungseinrichtungen sind in verschiedenen Ausführungsformen
aus dem Stand der Technik bekannt. Sie können als Fahrzeugscheinwerfer
oder als Fahrzeugrückleuchten ausgebildet sein. Die Lichtmodule
können als Reflexionsmodule oder als Projektionsmodule
ausgebildet sein, wobei auch eine Kombination beider Module in einer einzigen
Beleuchtungseinrichtung möglich ist. Die Lichtmodule weisen
Strahlungsquellen auf, welche sichtbares Licht oder aber unsichtbare
UV- oder IR-Strahlung emittieren können. Die unsichtbare Strahlung
kann für sogenannte Nachtsichtgeräte zur Sichtbarmachung
von Fahrbahnbereichen jenseits des Abblendlichtbereichs, das heißt
im Blendbereich des Gegenverkehrs, verwendet werden. Die Strahlungsquelle
kann als eine Glühlampe, als eine Gasentladungslampe, als
eine Leuchtdiode oder ein Leuchtdiodenarray, oder als eine Neonröhre
oder ähnliches ausgebildet sein. Auch eine Kombination verschiedener
Arten von Strahlungsquellen in einer einzigen Beleuchtungseinrichtung
ist denkbar.
-
Bei
den Beleuchtungseinrichtungen der eingangs genannten Art handelt
sich in aller Regel um Beleuchtungseinrichtungen, deren Abdeckscheibe keine
oder nur ganz wenige optisch wirksame Elemente aufweist. Insbesondere
ist bei solchen Beleuchtungseinrichtungen der Blick von außerhalb
in das Innere der Beleuchtungseinrichtung, insbesondere auf die
darin angeordneten Lichtmodule, frei. Aus diesem Grund ist bei derartigen
Beleuchtungseinrichtungen um die Lichtmodule herum ein Abdeckrahmen
angeordnet, der die Bereiche zwischen den Lichtmodulen verdeckt
und einen für den Betrachter ansprechenden Eindruck vom
Inneren der Beleuchtungseinrichtung bietet. Bei Reflexionsmodulen
ist der Abdeckrahmen vorzugsweise um den vorderen Außenrand
des Reflektors herum angeordnet. Bei Projektionsmodulen ist der
Abdeckrahmen dagegen vorzugsweise um den Außenumfang einer
Projektionslinse herum angeordnet. In aller Regel ist die sichtbare
Außenseite des Abdeckrahmens, ähnlich wie die Reflexionsflächen
von Reflektoren spiegelnd ausgebildet.
-
Ein
Problem bei modernen Kraftfahrzeugen sind die beengten Platzverhältnisse
für die technischen Aggregate, insbesondere im vorderen
Bereich des Fahrzeugs. Am Beispiel eines Fahrzeugscheinwerfers lässt
sich dies verdeutlichen. In modernen Scheinwerfern sind immer mehr
Funktionen integriert. Dynamisches und statisches Kurvenlicht, Leichtweitenregelung,
adaptive Lichtverteilung mit Stadtlicht, Autobahnlicht, Schlechtwetterlicht,
etc. müssen in Scheinwerfer integriert werden, die kaum größer
als frühere Scheinwerfer mit weit weniger Funktionen sein
dürfen. Grund für die beengten Platzverhältnisse
im Frontbereich eines Fahrzeugs sind die Anforderungen an einen
möglichst geringen Luftwiderstandswert, um Kraftstoffverbrauch
und Geräusche durch Fahrtwind möglichst niedrig
zu halten, die Anforderungen an einen wirksamen Fußgängerschutz
im Falle eines Frontalunfalls sowie die zunehmende Anzahl an Aggregaten
für Komfort- und Sicherheitssysteme. Aus diesem Grund ist
es wünschenswert, möglichst viele unterschiedliche
Leuchtfunktionen in einer möglichst kleinbauenden Beleuchtungseinrichtung
zu integrieren.
-
Aus
der
DE 203 16 660
U1 ist es bekannt, aus designerischen Gründen
Kraftfahrzeugbauteile mit organischen Leuchtdioden, sogenannten
organic light emitting diodes (OLEDs), zu versehen. Als ein Beispiel
wird dort erwähnt, organische Leuchtdioden auf der Abdeckscheibe
einer Kraftfahrzeugleuchte anzuordnen, die zwischen transparent
und einem Farbton der Fahrzeugkarosserie umgeschaltet werden kann.
Im transparenten Zustand kann die volle Lichtausbeute der dahinter
befindlichen Lichtmodule der Beleuchtungseinrichtung gewährleistet
werden. Die verschiedenen Leuchtfunktionen der Beleuchtungseinrichtung werden
dabei also nach wie vor allein durch die verschiedenen Lichtmodule
erzielt. Die Anordnung der organischen Leuchtdioden dient in der
genannten Druckschrift allein designerischen Aspekten.
-
Aus
der
WO 2006/095118
A1 ist es bekannt, statt einer herkömmlichen Rückleuchte
mit mehreren Lichtmodulen, die in einer Einbauöffnung der
Fahrzeugkarosserie eingebaut wird, einfach organische Leuchtdioden
auf die entsprechenden Partien der Fahrzeugkarosserie aufzubringen,
welche alle Lichtfunktionen der Rückleuchte übernehmen.
Der Vorteil gegenüber herkömmlichen Rückleuchten
besteht in der geringeren Einbautiefe der organischen Leuchtdioden.
Gegenüber einer herkömmlichen Rückleuchte
werden dabei jedoch keine zusätzlichen Lichtfunktionen
gewonnen.
-
Ausgehend
von dem eingangs beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden
Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Beleuchtungseinrichtung der
eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden,
dass die Beleuchtungseinrichtung möglichst kleinbauend
ausgebildet bzw. bei gleicher Baugröße möglichst
viele Lichtfunktionen durch die Beleuchtungseinrichtung realisiert
werden können.
-
Zur
Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von der Beleuchtungseinrichtung
der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass der Abdeckrahmen auf
der von außerhalb der Beleuchtungseinrichtung durch die
Abdeckscheibe hindurch sichtbaren Seite organische Leuchtdioden
aufweist, die bei Aktivierung zur Realisierung zumindest eines Teils
einer vorgegebenen Leuchtfunktion Licht aussenden.
-
Erfindungsgemäß werden
also auf den Abdeckrahmen, der bisher lediglich zur Verbesserung des äußeren
Erscheinungsbilds der Beleuchtungseinrichtung diente, Leuchtmittel
in Form von organischen Leuchtdioden aufgebracht oder eingesetzt. Diese
auch als Organic Light Emitting Diodes (OLEDs) bezeichneten Leuchtmittel
haben eine besonders geringe Bautiefe, so dass sie ohne größere konstruktive Änderungen
im Bereich des Abdeckrahmens auf oder in den Abdeckrahmen aufgebracht bzw.
eingebracht werden können. Falls der Abdeckrahmen aus Metall
oder einem anderen gut Wärme leitenden Material besteht
oder mit einem wärmeleitenden Überzug versehen
ist, kann der großflächige Abdeckrahmen zur wirksamen
Ableitung von während des Betriebs der OLED entstehender
Wärme genutzt werden.
-
Eine
OLED ist ein dünnfilmiges, leuchtendes Bauelement aus organischen,
halbleitenden Materialien, dessen Aufbau dem einer anorganischen Leuchtdiode
(LED) ähnelt. Im Vergleich zueinander bieten die organischen
Dioden die Möglichkeit einer kostengünstigeren
Herstellung. Außerdem können mehrere OLEDs zu
einer einzigen, beliebig geformten, gleichmäßig
leuchtenden Fläche zusammengesetzt werden, was für
den erfindungsgemäßen Einsatz besonders vorteilhaft
ist. Aufgrund der nutzbaren Materialien können die OLEDs
als flache, großflächige, biegsame Lichtquellen
genutzt werden. Alternativ kann auch ein OLED-Element als ein flächenhafter
Strahler ausgeführt sein. Für derart ausgebildetes
OLED-Element sind keine zusätzlichen Reflektoren erforderlich,
so dass sich eine sehr geringe Bautiefe ergibt. Es ist denkbar,
dass das rückseitige Trägersubstrat verspiegelt
ist, so dass mehr Licht für die durch die OLEDs erzeugte
Lichtverteilung zur Verfügung steht.
-
Die
zur Realisierung der Erfindung vorzugsweise eingesetzten OLEDs weisen
entweder ein flexibles, biegsames Trägersubstrat auf oder
sind OLEDs mit einem starren Trägersubstrat mit einer beliebig
gebogenen Oberflächenkontur. Dadurch können die
OLEDs problemlos auf Abdeckrahmen, bei denen es sich in der Regel
um Freiformflächen handelt, angeordnet werden. Bei der
Verwendung von OLEDs mit flexiblem Trägersubstrat muss
darauf geachtet werden, dass es bei der Anordnung und Befestigung
auf dem Abdeckrahmen aufgrund von starken Krümmungen, Kanten
und Knicken im Abdeckrahmen nicht zu Falten in der OLED-Fläche
kommt.
-
Zur
Montage der OLED können verschiedene Techniken eingesetzt
werden, die beispielsweise ein direktes Verschrauben, Einklipsen
und Kleben der OLED auf dem Abdeckrahmen umfassen. Selbstverständlich
ist es denkbar, dass die OLED auch mittelbar an dem Abdeckrahmen
befestigt ist. Dazu ist die OLED beispielsweise in einem Gehäuse
angeordnet, das seinerseits dann an den Abdeckrahmen geschraubt,
geklipst oder geklebt ist.
-
Zur
Ansteuerung der OLED können verschiedene Ansätze
Anwendung finden. Es wird lediglich eine geeignete Ansteuerschaltung
zur Aktivierung und Deaktivierung der OLEDs benötigt. Die
Ansteuerschaltung kann Bestandteil der OLED-Baugruppe oder Teil
eines Ansteuergeräts sein. Erfolgt die elektrische Ansteuerung über
eine in der OLED oder der OLED-Baugruppe integrierte elektronische Schaltung,
so kann die OLED wie eine konventionelle Glühlampe am Kabelbaum
der Beleuchtungseinrichtung angeschlossen werden. Die OLED kann
aber auch über einen Kanal eines Steuergeräts
bzw. ein separates Steuergerät angesteuert werden. Die
einfachste elektrische Ansteuerung der OLED besteht darin, der OLED
einen Widerstand vorzuschalten bzw. die OLED mit einem Widerstandsnetzwerk
zu beschalten. Ferner kann die OLED mit einer Stromregelung angesteuert
werden.
-
Die
elektrische Kontaktierung kann durch eine gängige Verkabelung
mit Steckkontakten erfolgen, was bei Einzelelementen vorteilhaft
ist. Setzt sich die Leuchtfunktion aus mehreren OLED-Elementen zusammen,
so können diese in Form von mehreren Einzelelementen oder
als Baugruppe eingesetzt werden. Dabei ist es grundsätzlich
möglich, mehrere OLEDs, die elektrisch zu einer Baugruppe zusammengefasst
sind, auch mechanisch zu einer Baugruppe zusammenzufassen. Die Baugruppe kann
intern über eingequetschte oder gelötete Kabel kontaktiert
werden. Auch eine Kontaktierung mit Steckkontakten ist möglich.
Ferner kann die Kontaktierung auf flexiblen Leiterbahnen erfolgen.
Diese mechanischen Baugruppen erlauben eine effiziente Montage der
Leuchte.
-
Wenn
bei der Konstruktion der Beleuchtungseinrichtung die Temperaturentwicklung
innerhalb der Einrichtung auf die OLEDs abgestimmt wird, benötigen
die OLED unter Umständen keine zusätzliche Kühlung.
Beispielsweise bei einer mit den OLEDs realisierten Blinklichtfunktion
könnten Metallkernplatinen mit ihrer Wärmekapazität
kurzzeitig auftretende Temperaturspitzen unterdrücken.
Unter ungünstigen thermischen Bedingungen innerhalb der Beleuchtungseinrichtung
kann eine Kühlung der OLEDs erforderlich sein. Dies kann
mit einer erzwungenen Luftströmung erreicht werden, welche
durch Konvektion oder mit einem Lüftergebläse
erzeugt wird. Die kühlende Wirkung der Luftströmung
kann mit einem Kühlkörper, welcher auf der OLED
aufgesetzt ist, verstärkt werden. Sollte in der Beleuchtungseinrichtung
eine Flüssigkeitskühlung vorhanden sein, könnten
damit auch OLED-Lichtquellen gekühlt werden. Unter extrem
ungünstigen Bedingungen ist eine aktive Kühlung
der OLED beispielsweise mittels eines Peltier-Elements (Thermo-Electric-Cooler;
TEC) möglich.
-
Die
OLEDs selbst umfassen typischerweise vier Schichten, ein transparentes
Substrat, eine transparente elektrisch leitende Schicht, eine organische
Schicht und eine weitere elektrisch leitende Schicht. Das durchsichtige
Substrat besteht aus Glas oder einem geeigneten transparenten Polymer.
Die organische Schicht besteht aus einem organischen Material, das
in Folge von Elektro-Lumineszenz sichtbare Strahlung aussendet,
wenn ein Strom durch die Schicht hindurchfließt.
-
Erfindungsgemäß wird
also der Designaspekt des Abdeckrahmens mit einer zusätzlichen Leuchtfunktion
verknüpft, ohne das äußere Erscheinungsbild
der Beleuchtungseinrichtung zu beeinträchtigen.
-
Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen,
dass die Beleuchtungseinrichtung als ein Scheinwerfer ausgebildet
ist. Vorzugsweise sind die organischen Leuchtdioden in Form und
Anzahl derart gewählt, dass das von ihnen ausgesandte Licht
die gesetzlichen Anforderungen an die Lichtverteilung eines Begrenzungslichts
erfüllt. Alternativ wird vorgeschlagen, dass die organischen
Leuchtdioden in Form und Anzahl derart gewählt sind, dass
das von ihnen ausgesandte Licht die gesetzlichen Anforderungen an die
Lichtverteilung eines Tagfahrlichts erfüllt. Selbstverständlich
können die organischen Leuchtdioden in Form und Anzahl
derart gewählt sein, dass das von ihnen ausgesandte Licht
die gesetzlichen Anforderungen an eine beliebig andere Lichtverteilung
eines Scheinwerfers, insbesondere Nebellicht, statisches Kurvenlicht,
Abblendlicht, Blinklicht etc. erfüllt. Es ist auch denkbar,
dass das von den auf dem Abdeckrahmen angebrachten organischen Leuchtdioden
ausgesandte Licht genutzt wird, um einen in IR-Strahlung möglicherweise
enthaltenen Anteil an sichtbarem farbigem Licht, insbesondere einen Rotlichtanteil,
zu überlagern, so dass für einen Betrachter der Eindruck
entsteht, dass lediglich weißes oder weißliches
Licht, jedenfalls kein Rotlicht, den IR-Strahler verlässt.
-
Gemäß einer
alternativen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung
wird vorgeschlagen, dass die Beleuchtungseinrichtung als eine Rückleuchte
ausgebildet ist. Vorzugsweise sind die organischen Leuchtdioden
in Form und Anzahl derart gewählt, dass das von ihnen ausgesandte
Licht beispielsweise die gesetzlichen Anforderungen an die Lichtverteilung
eines Rücklichts erfüllt. Alternativ sind die
organischen Leuchtdioden in Form und Anzahl derart gewählt,
dass das von ihnen ausgesandte Licht die gesetzlichen Anforderungen
an die Lichtverteilung eines Bremslichts erfüllt. Selbstverständlich können
die organischen Leuchtdioden in Form und Anzahl derart gewählt
sein, dass das von ihnen ausgesandte Licht die gesetzlichen Anforderungen
an eine beliebig andere Lichtverteilung einer Rückleuchte,
insbesondere Nebellicht, Rückfahrlicht, Blinklicht etc.
erfüllt.
-
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass die organischen Leuchtdioden in Form und Anzahl derart gewählt
sind, dass das von ihnen ausgesandte Licht eine Lambertsche Abstrahlcharakteristik
aufweist. Die auf die Abdeckscheibe aufgebrachte OLED-Fläche
bildet also einen physikalisch idealen Strahler, einen sogenannten
Lambert-Strahler. Die Strahldichte eines Lambert-Strahlers ist nach
allen Richtungen konstant. Als Lambert-Strahler wird eine Strahlungsquelle
bezeichnet, deren Strahlstärke einem Cosinus-Gesetz folgt: I = Imaxcosθ, wobei
die Hauptstrahlrichtung durch θ = 0 gekennzeichnet ist.
Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass
die OLED-Fläche unabhängig vom Blickwinkel θ (θ = –90° ...
+90°) nach allen Seiten gleichmäßig hell
erscheint.
-
Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen,
dass der Abdeckrahmen lediglich auf einem Teil der von außerhalb
der Beleuchtungseinrichtung durch die Abdeckscheibe hindurch sichtbaren
Seite die organischen Leuchtdioden aufweist. So ist es beispielsweise
denkbar, dass der Abdeckrahmen teilweise ausschließlich
designerische Aspekte hat und nur der restliche Teil des Abdeckrahmens,
auf den die OLED-Fläche aufgebracht ist, zur Erzeugung
einer oder mehrerer zusätzlicher Leuchtfunktionen dient.
-
Gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Beleuchtungseinrichtung
eine Ansteuerschaltung zur Ansteuerung der organischen Leuchtdioden
auf, wobei die Ansteuerschaltung die organischen Leuchtdioden zur
Aktivierung und Deaktivierung ansteuert. Die Ansteuerschaltung umfasst
auch eine geeignete Treiberschaltung zur Ansteuerung der organischen
Leuchtdioden. Vorzugsweise dient die Ansteuerschaltung lediglich zur
Aktivierung und Deaktivierung der Leuchtdioden. Die Ansteuerung
erfolgt im aktivierten Zustand der organischen Leuchtdioden derart,
dass die gewünschte Lichtverteilung der OLEDs erzeugt wird. Die
Ansteuerschaltung erhält einen Befehl zur Aktivierung bzw.
Deaktivierung der OLEDs von einem bspw. im Fahrgastraum des Fahrzeugs,
vorzugsweise am Armaturenbrett oder einem Lenkstockschalter angeordneten
mechanisch betätigbaren Schalter. Alternativ ist es auch
denkbar, dass die Ansteuerschaltung einen Befehl zur Aktivierung
bzw. Deaktivierung der OLEDs von einer Schaltung zum automatischen Steuern
des Fahrzeuglichts bspw. anhand eines Helligkeitssensors und/oder
einer Fahrzeugzustandserkennungseinrichtung erhält. Diese
erfasst Fahrzeugzustände wie bspw. Geschwindigkeit, Umgebungssituation
(Autobahnfahrt, Stadtfahrt, Verkehrsaufkommen, entgegenkommende
Fahrzeuge, etc.). Es ist des weiteren denkbar, dass die Ansteuerschaltung für
die organischen LEDs Teil einer anderen Ansteuerschaltung bspw.
zur Steuerung und/oder Reglung des Fahrtlichtverteilung, einer Gasentladungslampe, einer
Kurvenlichtfunktion, einer Leuchtweitenregelung, etc. ist.
-
Es
wird des weiteren vorgeschlagen, dass die Ansteuerschaltung die
organischen Leuchtdioden zur Umschaltung zwischen verschiedenen
Leuchtfunktionen ansteuert. Gemäß dieser Ausführungsform
kann mittels der organischen Leuchtdioden nicht nur eine Leuchtfunktion,
sondern es können mehrere Leuchtfunktionen erzeugt werden,
zwischen denen mit Hilfe der Ansteuerschaltung umgeschaltet werden
kann.
-
Gemäß noch
einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die organischen Leuchtdioden derart ausgebildet sind, dass sie im
deaktivierten Zustand ein spiegelndes Erscheinungsbild oder eine
der Farbe einer Fahrzeugkarosserie entsprechende Farbe aufweisen.
Vorzugsweise ist das äußere Erscheinungsbild der
Beleuchtungseinrichtung bei deaktivierten organischen Leuchtdioden
unverändert gegenüber dem Erscheinungsbild der
aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungseinrichtung ohne
organische Leuchtdioden. Das kann entweder dadurch erzielt werden,
dass die organischen Leuchtdioden im ausgeschalteten Zustand das
Erscheinungsbild des Abdeckrahmens ohne OLEDs aufweisen. Alternativ können
bei deaktivierter Leuchtfunktion der OLEDs diese auch mit einer Spannung
beziehungsweise einem Strom beaufschlagt werden, welcher eine Veränderung
des äußeren Erscheinungsbilds der OLEDs bewirkt,
ohne dass die OLEDs eine bestimmte Leuchtfunktion erzeugen. Insbesondere
bei einer als Scheinwerfern ausgebildeten Beleuchtungseinrichtung
sind die OLEDs im deaktivierten Zustand spiegelnd ausgebildet, und
bei einer als Rückleuchte ausgebildeten Beleuchtungseinrichtung
sind die OLEDs im deaktivierten Zustand entsprechend der Farbe der
Fahrzeugkarosserie ausgebildet.
-
Schließlich
wird vorgeschlagen, dass die organischen Leuchtdioden auf dem Abdeckrahmen
einer Beleuchtungseinrichtung angeordnet sind, deren mindestens
eines Lichtmodul ein Reflexionsmodul und/oder ein Projektionsmodul
umfasst.
-
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden
nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
-
1 eine
erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in Form
eines Fahrzeugscheinwerfers in einer schematischen Ansicht im Schnitt
von oben gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
-
2 eine
erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in Form
einer Fahrzeugrückleuchte in einer schematischen Ansicht
in Draufsicht;
-
3 eine
erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in Form
eines Fahrzeugscheinwerfers in einer perspektivischen Ansicht von
vorne gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
-
4 eine
erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in Form
eines Fahrzeugscheinwerfers in einer perspektivischen Ansicht von
vorne gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform;
und
-
5 eine
erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in Form
eines Fahrzeugscheinwerfers in einer perspektivischen Ansicht von
vorne gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform.
-
In 1 ist
eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung
in Form eines Fahrzeugscheinwerfers in ihrer Gesamtheit mit dem
Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Scheinwerfer 1 umfasst ein
erstes Lichtmodul 2, das als ein Projektionsmodul ausgebildet
ist, sowie ein zweites Lichtmodul 3, das als ein Reflexionsmodul
ausgebildet ist. Das Projektionsmodul 2 dient primär
zur Erzeugung und zum Aussenden von für das menschliche
Auge sichtbarem Licht mit einer Abblendlichtverteilung und alternativ
durch Wegklappen einer Blende mit einer Fernlichtverteilung. Es
verfügt über eine Lichtquelle 4, üblicherweise
in Form einer Gasentladungslampe, welche Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich
aussendet. Außerdem verfügt das Projektionsmodul 2 über
einen Reflektor 5, der zumindest einen Teil des von der
Lichtquelle 4 erzeugten Lichts bündelt. Der Reflektor 5 ist
vorzugsweise rotationsellipsoidförmig, in einer davon geringfügig
abweichenden Form oder in einer beliebig anderen Freiform ausgebildet.
Die Lichtquelle 4 ist im Bereich eines ersten Brennpunkts des
Reflektors 5 angeordnet.
-
Im
Strahlengang der von der Lichtquelle 4 ausgesandten bzw.
von dem Reflektor 5 reflektierten Lichtstrahlen ist eine
lichtundurchlässige Blende 6 angeordnet, welche
eine Oberkante aufweist. Die Blende 6 ist im Bereich eines zweiten
Brennpunkts des Reflektors 5 angeordnet. Die Blende 6 ist
derart bewegbar ausgebildet, dass sie zum Umschalten des Projektionsmoduls 2 zwischen
Abblendlicht und Fernlicht zumindest teilweise in den Strahlengang
hinein bzw. aus diesem heraus bewegt werden kann. Das von der Lichtquelle 4 ausgesandte
bzw. von dem Reflektor 5 reflektierte Licht, das an der
Blende 6 vorbei gelangt, wird von einer Projektionslinse 7 auf
die Fahrbahn vor dem Fahrzeug projiziert und erzeugt die gewünschte
Lichtverteilung. In der Stellung der Blende 6 für
Abblendlicht wird die Oberkante der Blende 6 als Helldunkelgrenze
auf die Fahrbahn projiziert.
-
Das
Spektrum der von der Lampe 4 erzeugten Strahlung umfasst
neben dem Anteil an sichtbarem Licht auch einen Anteil an für
das menschliche Auge unsichtbarer Infrarot(IR)-Strahlung. Das gilt insbesondere
dann, wenn die Lampe 4 nicht als Gasentladungslampe, sondern
als Halogenlampe ausgebildet ist. Das Projektionsmodul 2 kann
neben den oben beschriebenen Bauteilen an Stelle der Blende 6 ein
IR-Filter (in 1 nicht explizit dargestellt)
aufweisen, welches die sichtbare Strahlung zumindest bereichsweise
herausfiltert und im Fernbereich praktisch nur noch unsichtbare
IR-Strahlung passieren lässt. Die von Objekten im Vorfeld
des Fahrzeugs reflektierte IR-Strahlung kann von einer IR-Kamera
erfasst und dem Fahrer auf einer geeigneten Ausgabeeinrichtung,
bspw. einem Bildschirm oder einem Head-Up-Display, präsentiert
werden. Dadurch kann der Sichtbereich des Fahrers über
den Bereich der Abblendlichtverteilung hinaus deutlich vergrößert werden,
ohne entgegenkommende Verkehrsteilnehmer zu blenden.
-
Das
Reflexionsmodul 3 umfasst ebenfalls eine Lichtquelle 8,
die als eine Glühlampe, eine Halogenlampe, eine Gasentladungslampe,
eine Lichtauskoppelfläche eines Lichtwellenleiters oder
beliebig anders ausgestaltet sein kann. Des weiteren weist das Reflexionsmodul 3 einen
Reflektor 9 auf, welcher die von der Lichtquelle 8 ausgesandte
Strahlung zumindest teilweise reflektiert. Der Reflektor 9 ist
vorzugsweise rotationsparaboloidförmig, in einer davon geringfügig
abweichenden Form oder in einer beliebig anderen Freiform ausgebildet.
Die von dem Reflektor 9 reflektierte Strahlung wird auf
die Fahrbahn zur Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung
reflektiert. Die gewünschte Lichtverteilung kann allein durch
die Lichtquelle 8 in Zusammenspiel mit einem in geeigneter
Weise geformten Reflektor 9 erzeugt werden. Alternativ
können zusätzlich noch optische Elemente im Strahlengang
angeordnet werden, bspw. auf einer Abdeckscheibe, um die gewünschte Lichtverteilung
zu erzielen. Das Reflexionsmodul 3 dient bspw. zur Erzeugung
einer Nebellichtverteilung, einer Tagfahrlichtverteilung, einer
Fernlichtverteilung oder einer beliebig anderen Lichtverteilung.
Denkbar ist es auch, dass das Reflexionsmodul 3 Licht zur
Unterstützung der durch das Projektionsmodul 2 realisierten
Leuchtfunktion aussendet.
-
Zusätzlich
zu den beschriebenen Lichtmodulen 2, 3 können
selbstverständlich auch noch weitere Lichtmodule in dem
Scheinwerfer vorgesehen sein, bspw. ein Lichtmodul 10 zur
Erzeugung einer Leuchtenfunktion, insbesondere einer Blinklichtfunktion, oder
ein Lichtmodul 11 zur Erzeugung einer Begrenzungslichtfunktion.
-
Der
Scheinwerfer 1 weist in Lichtaustrittsrichtung 12 eine
Lichtaustrittsöffnung auf, die durch eine Abdeckscheibe 13 verschlossen
ist. Die Abdeckscheibe 13 ist aus lichtdurchlässigem
Material, z. B. aus Glas oder Kunststoff gefertigt, und ist vorzugsweise
als eine sogenannte Klarglasscheibe ohne optisch wirksame Elemente
ausgebildet.
-
Allerdings
ist es denkbar, dass die Abdeckscheibe 13 bereichsweise,
bspw. vor dem Blinklichtmodul 10 und/oder dem Reflexionsmodul 3,
mit optisch wirksamen Elementen ausgestattet ist. Entscheidend ist,
dass die Abdeckscheibe 13 zumindest bereichsweise frei
von optisch wirksamen Elementen ist, so dass der Blick in den Innenraum 14 des Scheinwerfers 1 möglich
ist. Aus diesem Grund wird versucht, den Innenraum 14 des
Scheinwerfers 1 möglichst ansprechend zu gestalten.
Dies kann bspw. dadurch erzielt werden, dass im Innenraum 14 ein
optisch ansprechender Abdeckrahmen 15 angeordnet ist, welcher
die Lichtmodule 2, 3, 10, 11 umgibt.
Der Abdeckrahmen 15 kann alle oder aber nur einige der
Lichtmodule 2, 3, 10, 11 umgeben.
Der Abdeckrahmen 15 kann als ein Bauteil oder aber auch mehrteilig
ausgebildet sein. Im Stand der Technik ist der Abdeckrahmen 15 vorzugsweise
spiegelnd oder reflektierend ausgebildet und dient fast ausschließlich
designerischen Aspekten. Er verfügt allenfalls über
einige wenige optisch wirksame, insbesondere streuende oder reflektierende
Elemente, welche im Innenraum 14 eventuell auftretende
Streustrahlung so umlenken bzw. streuen, dass andere Verkehrsteilnehmer
nicht geblendet werden.
-
Um
die Baugröße von Scheinwerfern 1 zu verringern
bzw. um in Scheinwerfer 1 bei gleicher Baugröße
zusätzliche Leuchtfunktionen integrieren zu können,
schlägt die vorliegende Erfindung vor, den Abdeckrahmen 15 zumindest
teilweise mit organischen Leuchtdioden (OLEDs) 16 zu versehen,
die bei Aktivierung zur Realisierung einer vorgegebenen Leuchtfunktion
Licht aussenden. Form, Anordnung und Ausgestaltung der OLEDs 16 ist
vorzugsweise derart, dass die gesetzlichen Anforderungen an die zu
erzeugende Leuchtfunktion erfüllt werden. Durch die vorliegende
Erfindung ist es erstmals möglich, mit Hilfe des bisher
in lichttechnischer Hinsicht ungenutzten Abdeckrahmens 15 mindestens
eine zusätzliche Leuchtfunktion zu realisieren, ohne dass
dafür zusätzlicher Bauraum im Scheinwerfer 1 benötigt würde.
Denkbar ist bspw. die Realisierung der Leuchtfunktion eines aktiven
Seitenmarkers, einer Blinkleuchte, eines Begrenzungslichts und/oder
eines Tagfahrlichts durch die auf den Abdeckrahmen 15 aufgebrachten
OLEDs 16. Alternativ können seitlich gerichtete
OLEDs 16 auch die Funktion eines statischen Kurvenlichts
erfüllen.
-
Die
OLEDs 16 senden bei der Ausführungsform aus 1 vorzugsweise
sichtbares Licht weißer oder gelblicher Farbe aus. Selbstverständlich
ist es auch denkbar, dass die OLEDs 16 auch Licht anderer Farbe
oder sogar nicht sichtbare Strahlung, bspw. im IR-Bereich, aussenden.
Die OLEDs 16 können zu einer Fläche angeordnet
ganz oder teilweise auf den Abdeckrahmen 15 aufgebracht
werden (vgl. 3 bis 5). Die
OLEDs 16 sind vorzugsweise auf ein flexibles Substrat aufgebracht,
so dass sich die Krümmung der OLED-Fläche problemlos
der Krümmung des Abdeckrahmens 15 anpasst. Vorzugsweise
wird die OLED-Fläche einfach auf einen herkömmlichen
Abdeckrahmen 15 aufgebracht und darauf befestigt, bspw.
durch Kleben. Es ist aber auch denkbar, dass die OLEDs 16 ein
stabiles Substrat als Trägerschicht aufweisen, so dass
die OLEDs 16 selbst den Abdeckrahmen 15 bilden
können.
-
Die
elektrischen Anschlüsse der OLEDs 16 werden mittels
nicht dargestellter elektrischer Leitungen durch eine oder mehrere Öffnungen
im Abdeckrahmen 15 nach hinten zu einem Steuergerät 17 geführt.
Das Steuergerät 17 der OLEDs 16 steuert
die Aktivierung/Deaktivierung der OLEDs 16 sowie – falls die
OLEDs 16 mehrere Leuchtfunktionen erfüllen können – das
Umschalten zwischen den verschiedenen Leuchtfunktionen. Das Steuergerät 17 ist
vorzugsweise als ein separates Steuergerät ausgebildet.
Es kann aber auch Teil eines in dem Scheinwerfer 1 sowieso
vorhandenen Steuergeräts sein, das bspw. zur Realisierung
einer dynamischen Kurvenlichtfunktionalität, einer Leuchtweitenregelung,
einer IR-Nachtsichtfunktionalität oder ähnlichem
dient.
-
Der
Scheinwerfer 1 aus 1 kann auch eine
dynamische Kurvenlicht(KL)-Funktionalität aufweisen. Dazu
ist bspw. das Projektionsmodul 2 und/oder das Reflexionsmodul 3 um
eine im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse 12 des
Reflektors 5 bzw. 9 verlaufende vertikale Schwenkachse seitlich
verschwenkbar. Alternativ oder zusätzlich kann der Scheinwerfer
auch eine automatische Leuchtweitenregelung (LWR) umfassen. Dazu
ist bspw. das Projektionsmodul 2 und/oder das Reflexionsmodul 3 um
eine im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse 12 des
Reflektors 5 bzw. 9 verlaufende horizontale Schwenkachse
nach oben und unten verschwenkbar. Sowohl für die KL- als
auch für die LWR-Funktionalität ist ein Steuergerät
vorgesehen. Darüber hinaus kann der Scheinwerfer 1 auch noch
andere Funktionalitäten aufweisen, die hier nicht ausdrücklich
erwähnt und in 1 nicht explizit dargestellt
sind. Form, Abmessungen, Anzahl und Art der Lichtmodule und andere
Eigenschaften des dargestellten Scheinwerfers 1 können
beliebig variiert werden. Entscheidend ist, dass der erfindungsgemäße
Scheinwerfer 1 im Innenraum 14 einen Abdeckrahmen 15 aufweist,
der zumindest teilweise OLEDs 16 zur Erfüllung
mindestens einer Leuchtfunktion umfasst.
-
In 2 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Beleuchtungseinrichtung in Form einer Fahrzeugrückleuchte 100 dargestellt. Die
Rückleuchte 100 umfasst verschiedene Lichtmodule,
die üblicherweise als Reflexionsmodule 101, 102 und 103 ausgebildet
sind. Denkbar wäre es theoretisch auch, mindestens eines
der Module 101, 102, 103 als Projektionsmodul
auszubilden.
-
Das
Reflexionsmodul 101 umfasst eine als herkömmliche
Glühlampe oder Halogenlampe ausgebildete Lichtquelle 104,
welche für das menschliche Auge sichtbares Licht aussendet,
sowie einen Reflektor 105, der zumindest einen Teil des
von der Lichtquelle 104 ausgesandten Lichts bündelt.
Das von dem Reflexionsmodul 101 ausgesandte Licht dient
bspw. als Rücklicht, Bremslicht oder ähnliches.
-
Das
zweite Reflexionsmodul 102 weist eine erste Gruppe kreisförmig
angeordneter Leuchtdioden (LEDs) 106 als Lichtquelle auf.
Darüber hinaus umfasst das Modul 102 eine zweite
Gruppe kreisförmig um die LEDs 106 herum angeordneter
Leuchtdioden (LEDs) 107 als weitere Lichtquelle auf. Selbstverständlich
können die LEDs 106 und 107 auch anders als
in 2 dargestellt angeordnet sein. Das von den Lichtquellen 106, 107 ausgesandte
Licht wird zumindest teilweise von mindestens einem Reflektor 108 bzw.
von Teilbereichen des Reflektors 108 gebündelt. Die
erste Lichtquelle 106 dient beispielsweise zur Erzeugung
einer Rückfahrleuchtenfunktionalität und sendet
weißes Licht aus. Die zweite Lichtquelle 107 dient
beispielsweise zur Erzeugung einer Blinklichtfunktionalität
und sendet gelbes oder oranges Licht aus.
-
Das
dritte Reflexionsmodul 103 umfasst eine beliebig ausgestaltete
Lichtquelle 108, welche vorzugsweise sichtbares Licht aussendet.
Außerdem umfasst das Modul 103 einen Reflektor 109,
der zumindest einen Teil des von der Lichtquelle 108 ausgesandten
Lichts bündelt. Das von dem Reflexionsmodul 103 ausgesandte
Licht dient bspw. als Rücklicht, Bremslicht oder ähnliches.
-
Selbstverständlich
können die Lichtmodule 101, 102 und 103 auch
anders als dargestellt ausgebildet sein. Insbesondere kann Anzahl,
Art und Anordnung der Lichtmodule 101, 102, 103 sowie
die Farbe und Verteilung das von diesen ausgesandten Lichts von
der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform abweichen.
Des weiteren ist es denkbar, dass die Lichtmodule 101, 102, 103 zur
Erfüllung einer anderen Lichtfunktionalität dienen
als angegeben. Es ist praktisch jede beliebige Kombination von Farbe
und Verteilung des ausgesandten Lichts und Leuchtfunktionalität
denkbar.
-
Die
Rückleuchte 100 weist eine Lichtaustrittsöffnung
auf, welche durch eine Abdeckscheibe 111 verschlossen ist,
die aus Glas oder einem geeigneten Kunststoff besteht und vorzugsweise
keine optischen Elemente zur Umlenken und/oder Streuen des von den
Lichtmodulen 101, 102, 103 ausgesandten Lichts
aufweist, also als eine Klarglasscheibe ausgebildet ist. Durch die
Abdeckscheibe 111 ist der Einblick in den Innenraum der
Rückleuchte 100 möglich. Zur Verbesserung
des optischen Erscheinungsbilds der Rückleuchte 100 weist
diese deshalb einen Abdeckrahmen 112 auf, der im Innenraum
der Rückleuchte 100 angeordnet ist und die Lichtmodule 101, 102, 103 umgibt.
Der Abdeckrahmen 112 ist nach dem Stand der Technik reflektierend
bzw. spiegelnd ausgebildet.
-
Zur
Realisierung einer weiteren Leuchtenfunktion oder zur Unterstützung
der durch die Lichtmodule 101, 102, 103 erzeugten
Lichtverteilungen ohne zusätzlichen Bauraum zu beanspruchen,
sind auf dem Abdeckrahmen 112 der erfindungsgemäßen Rückleuchte 100 zumindest
bereichsweise OLEDs 113 aufgebracht, welche zur Erfüllung
mindestens einer Leuchtfunktion sichtbares Licht aussenden. Die OLEDs 113 dienen
beispielsweise zur Realisierung einer Begrenzungslichtfunktion.
Alternativ können die OLEDs 113 auch zur Realisierung
anderer Leuchtfunktionen, bspw. eines Nebellichts, dienen. Des weiteren
ist es denkbar, dass die OLEDs 113 mit dem von ihnen ausgesandten
Licht, die von einem oder mehreren der Lichtmodule 101, 102, 103 erzeugte
Leuchtfunktion unterstützen. Selbstverständlich
ist es möglich, dass nicht nur ein Teil des Abdeckrahmens 112,
sondern der gesamte Abdeckrahmen 112 OLEDs 113 aufweist.
Es ist schließlich auch möglich, dass die OLEDs 113 zu
einer einzigen Fläche zusammengefasst sind oder aber auf
mehrere separate Flächen aufgeteilt sind (vgl. 2).
Form und Anordnung der OLED-Flächen 113 auf oder
in dem Abdeckrahmen 112 können nahezu beliebig
variiert werden.
-
Zur
Ansteuerung der OLEDs 113 ist ein Steuergerät 114 vorgesehen.
Dieses kann als separates Steuergerät oder als Teil eines
sowieso vorhandenen Steuergeräts ausgebildet sein. Die
Verbindungsleitungen zwischen dem Steuergerät 114 und
den OLEDs 113 sind der besseren Übersichtlichkeit
wegen in 2 nicht eingezeichnet.
-
In 3 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
dargestellt. Sie zeigt einen Scheinwerfer in perspektivischer Ansicht,
der in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet
ist. Der Scheinwerfer 200 umfasst ein Scheinwerfergehäuse 201,
das im vorderen Bereich in Lichtaustrittsrichtung eine Lichtaustrittsöffnung aufweist,
die durch eine lichtdurchlässige Abdeckscheibe (ohne Bezugszeichen,
da transparent und deshalb in 3 nicht
zu erkennen) verschlossen ist. Durch die Abdeckscheibe hindurch
ist der Innenraum des Scheinwerfers 200 sichtbar. Dort
ist eine Linse 202 eines Projektionsmoduls, sowie eine
Lichtquelle 203 eines Blinklichtmoduls und eine weitere
Lichtquelle 204 eines Begrenzungslichtmoduls erkennbar.
-
Besonders
gut erkennbar ist zudem ein Abdeckrahmen 205, welcher die
Lichtmodule umgibt. Der Abdeckrahmen 205 sorgt aufgrund
seiner konzentrischen Ringe um die Linse 202 herum und
der im wesentlichen in vertikaler Richtung verlaufenden Streifenoptik
für ein ansprechendes Erscheinungsbild des Innenraums des
Scheinwerfers 200.
-
Um
mindestens eines weitere Leuchtfunktion zur Verfügung zu
stellen bzw. um die von den Lichtmodulen erzeugten Lichtverteilungen
unterstützen zu können, ohne zusätzlichen
Bauraum in dem Scheinwerfer 200 zu beanspruchen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
dass der Abdeckrahmen 205 OLEDs 206 aufweist,
die im dargestellten Ausführungsbeispiel zu einer einzigen
Fläche zusammengefasst sind. Die Kontur der OLED-Fläche 206 ist
der Form bzw. dem Verlauf des Rands der Lichtaustrittsöffnung des
Scheinwerfers 200 angepasst. Die OLED-Fläche 206 erzeugt
und emittiert Licht einer bestimmten Farbe zur Erfüllung
einer bestimmten vorgegebenen Lichtfunktion, insbesondere der Funktion
einer Begrenzungsleuchte. Der Einsatz von OLEDs 206 hat den
Vorteil, dass diese im aktivierten Zustand als eine homogen leuchtende
Fläche erscheinen. Zudem wird durch die Erfindung der Designaspekt,
der den Abdeckrahmen 205 bisher ausschließlich
zukam, nunmehr mit einer zusätzlichen oder ergänzenden
Leuchtenfunktionalität kombiniert.
-
Bei
dem Scheinwerfer 200 aus 3 ist der Abdeckrahmen
somit als leuchtendes Element mit integrierter Begrenzungsleuchte
realisiert. Die OLEDs 206 weisen vorzugsweise eine Lambertsche
Abstrahlcharakteristik auf. Die gesetzmäßig geforderte Lichtverteilung
und Lichtintensität wird dadurch erzielt, dass die Größe
der leuchtenden Fläche bzw. die Anzahl der OLEDs 206 entsprechend
gewählt wird. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
werden ebene OLEDs 206 verwendet, die dreidimensional angeordnet
sind.
-
Die
Form der OLED-Fläche 206 sowie die Farbe des von
den OLEDs 206 ausgesandten Lichts kann nahezu beliebig
variiert werden. Die Farbe des von den OLEDs 206 ausgesandten
Lichts kann bspw. auf die Farbe des Lichts einer Gasentladungslampe abgestimmt
werden. Durch entsprechend ausgestaltete leuchtende Muster im Nahfeld
kann mit der Erfindung für verschiedene Fahrzeuge auf einfache
Weise ein individuelles Erscheinungsbild für das Nachtdesign
realisiert werden. Aber auch für das Tagdesign kann durch
die OLED-Fläche 206 ein neuartiges Design realisiert
werden. Dabei können die OLEDs 206 im deaktivierten
Zustand bspw. spiegelnd oder reflektierend ausgebildet sein. Denkbar
ist bspw. auch, dass die OLEDs 206 im deaktiviertem Zustand, das
heißt wenn durch sie keine bestimmte Leuchtfunktion erzeugt
wird, derart elektrisch angesteuert werden, dass sie einen bestimmten
Designaspekt erfüllen, insbesondere in einer bestimmten
Farbe, bspw. der Farbe der Fahrzeugkarosserie, schwach leuchten.
Vorteilhaft ist des weiteren, dass aufgrund der geringen Bautiefe
der OLEDs 206 diese praktisch in jeder Form und an beliebiger
Stelle auf dem Abdeckrahmen 205 aufgebracht werden können.
Weitere Vorteile sind der geringe Energieverbrauch der OLEDs 206,
die Möglichkeit des Dimmens und die kurzen Ansprechzeiten
zum Aktivieren der OLEDs 206.
-
Die
Form der OLED-Fläche 206 kann beliebig variiert
werden. Insbesondere kann die Fläche 206 auch
unterbrochen realisiert werden, wie dies bspw. in den 4 und 5 dargestellt
ist. In 4 ist die OLED-Fläche
streifenförmig ausgebildet, wobei der Verlauf der OLED-Streifen 207 den
Verlauf der streifenförmigen Struktur des Abdeckrahmens 205 aufgreift.
Die OLED-Streifen 207 können zur Erzeugung beliebiger
Leuchtfunktionen und/oder zum Aussenden beliebig farbigen Lichts
entweder gemeinsam oder einzeln angesteuert werden. In 5 ist
die OLED-Fläche streifenförmig mit unterbrochenen
OLED-Streifen 208 ausgebildet, wobei der Verlauf der OLED-Streifen 208 den
Verlauf der streifenförmigen Struktur des Abdeckrahmens 205 aufgreift. Auch
die unterbrochenen OLED-Streifen 208 können zur
Erzeugung beliebiger Leuchtfunktionen und/oder zum Aussenden beliebig
farbigen Lichts entweder gemeinsam oder einzeln angesteuert werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 20316660
U1 [0005]
- - WO 2006/095118 A1 [0006]