DE102016105730B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Reduzieren von Rändern des Lichtbilds eines Scheinwerfers und Scheinwerfer mit der Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Reduzieren von Rändern des Lichtbilds eines Scheinwerfers und Scheinwerfer mit der Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Vorrichtung zur Korrektur des von einem Scheinwerfer erzeugten Lichtbilds (17) durch Einstellung der Position einer Blende (4) der Vorrichtung und des Scheinwerfers, umfassend mindestens eine Lichtquelle (2), einen Reflektor (1) mit einer schalenförmigen Innenfläche zum Reflektieren der Strahlen der Lichtquelle (2), eine reflektierende Blende (4) mit einer Schnittkante zum Formen der Lichtstrahlen und eine Ausgangslinse (11) mit einer optischen Achse (x) zum Austreten der Lichtstrahlen aus dem Scheinwerfer, um das Lichtbild (17) auf der Beleuchtungsfläche (16) zu erzeugen, wobei die Vorrichtung ein optisches farbsensitives fotometrisches Instrument (14) zum Erfassen der Farbeigenschaften der Rahmen (18) auf der Beleuchtungsfläche (16), eine Manipulationsvorrichtung (15) zum Einstellen der Position der reflektierenden Blende (4), die in der Richtung der optischen Achse (x) montiert ist, auf gleitende Weise innerhalb der Anpassungsgrenzen der Längsposition und ausgestattet mit einem Befestigungsmittel zum Fixieren der Längsposition entsprechend einer ausgewählten Farbeigenschaft des Rahmens des Lichtbilds (17), und eine Steuereinheit (13) zum Bewerten der Farbeigenschaften der Rahmen (18) des Lichtbilds (17) auf der Beleuchtungsfläche (16) mit einer Verbindung zu einer aktuellen Position der reflektierenden Blende (4) und zur Steuerung der Manipulationsvorrichtung (15) umfasst.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren der Ränder des Scheinwerfer-Lichtbilds, das von Strahlen der Lichtquelle durch Reflexion von der inneren konvexen Oberfläche des Reflektors erzeugt wird, wobei sie über die Schnittkante einer reflektierenden Blende fallen und durch die Scheinwerferlinse auf die Beleuchtungsfläche austreten.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Reduzieren der Rahmen des Lichtbilds eines Scheinwerfers, die einen Scheinwerfer mit mindestens einer Lichtquelle, einen Reflektor mit einer schalenförmigen Innenfläche zum Reflektieren der Strahlen der Lichtquelle, eine reflektierende Blende mit einer Schnittkante zum Formen der Lichtstrahlen und eine Ausgangslinse zum Austreten der Lichtstrahlen aus dem Scheinwerfer umfasst, um ein Lichtbild auf der Beleuchtungsfläche zu erzeugen.
  • Schließlich betrifft die Erfindung einen Scheinwerfer, der mindestens eine Lichtquelle, einen Reflektor mit einer schalenförmigen Innenfläche zum Reflektieren der Strahlen der Lichtquelle, eine reflektierende Blende mit einer Schnittkante zum Formen der Lichtstrahlen und eine Ausgangslinse zum Austreten der Lichtstrahlen aus dem Scheinwerfer umfasst, um ein Lichtbild auf einer Beleuchtungsfläche zu erzeugen.
  • Stand der Technik
  • Was bei Scheinwerfern der genannten Arten auftritt, insbesondere bei Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen, ist, dass die Ränder des Lichtbilds, die durch den Scheinwerfer erzeugt werden, breit und verschwommen sind. Eine unterschiedliche Brechung des Lichts, das durch den oberen und unteren Teil der Linse fällt, beeinflusst die Farbeigenschaften des Licht/Dunkel-Übergangs, und die Übergangslinie zwischen Licht und Dunkel ist breit mit verschwommenen Rändern. Um die Breite zu vermindern und die Schärfe der Ränder zu verbessern, kann eine Linse mit einer sehr geringen Streuung verwendet werden, die jedoch sehr kostenintensiv ist, und die Wirkung kann nicht sehr gut gesteuert werden.
  • Die Offenlegungsschrift DE 10 2012 206 391 A1 offenbart ein Lichtgerät, eine Lichtquelle, einen schalenförmigen Reflektor, eine Ausgangslinse und eine Blende umfassend, die in dem Bereich des schalenförmigen Reflektors angeordnet ist, und deren reflektierende Oberfläche dem schalenförmigen Reflektor gegenüberliegt und die eine lokale Wölbung auf der reflektierenden Oberfläche aufweist. Die lokale Wölbung der reflektierenden Oberfläche der Blende hat eine längliche Form, die quer über die reflektierende Oberfläche verläuft. Das Lichtgerät vermindert die Breite des gefärbten Rahmens des erzeugten Lichtbilds. Der schalenförmige Reflektor und die reflektierende Blende sind zumindest teilweise in demselben Abschnitt der Lichtachse angeordnet. Die Lichtquelle kann eine Leuchtdiode sein. Die Wölbung der reflektierenden Oberfläche der Blende beeinflusst den Lichtstrahl, der durch die obere Hälfte der Linse fällt, und kann auf eine Weise angepasst werden, dass eine wesentliche Verminderung des farbigen Rahmens des Lichtbilds erreicht wird. Der Einfallwinkel und die Einfallstelle der Strahlen auf die Linse kann auf einem angezielten Weg angepasst werden, um die Richtung der Strahlen und die Farbeigenschaften der Rahmen des Lichtbilds zu optimieren. Die Optimierung der Farbeigenschaften der Rahmen des Lichtbilds und die fast weiße Farbe wird durch Auswahl der Wölbung der reflektierenden Oberfläche der Blende auf solche Weise erreicht, dass nicht weiße Bereiche des Farbspektrums vermischt und kombiniert werden und farbige Stellen zu weißen Stellen bewegt werden. Die Effizienz des Lichtgeräts ist abhängig von der Genauigkeit der Herstellung der Wölbung auf der reflektierenden Oberfläche der Blende, von der Genauigkeit der Positionierung der Blende in dem Reflektor und einer genauen Montage der Linse in dem Reflektor. Mögliche Ungenauigkeiten bei der Produktion und Montage können nach der Montage des Reflektors nicht behoben werden. Eine präzise Herstellung der Wölbung in einem Teil der reflektierenden Oberfläche der Blende ist teurer und, um die Genauigkeit der anderen Teile des optischen Systems zu gewährleisten, anspruchsvoll.
  • In der DE 84 30 630 U1 wird ein abgeblendeter Fahrzeugscheinwerfer mit einem ellipsoidförmigen Reflektor beschrieben, in dessen ersten Brennort die Lichtquelle und in dessen zweiten Brennort die die Hell/Dunkel-Grenze erzeugende Kante der Blende angeordnet ist, und der Blende eine Sammellinse nachgeschaltet ist, deren Brennort im Bereich der die Hell/Dunkel-Grenze erzeugende Blendenkante liegt.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beheben und ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reduzieren der Ränder des Lichtbilds eines Scheinwerfers sowie einen Scheinwerfer zur Verfügung zu stellen, der auf der Beleuchtungsfläche ein Lichtbild mit einem schmaleren Rahmen und einer höheren Schärfe des Übergangs zwischen dem beleuchteten und dunklen Teil der Beleuchtungsfläche erzeugt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die Spitzenleuchtintensität des Fernlichts in dem Scheinwerfer mit zwei LED-Lichtquellen zu verbessern.
  • Prinzip der Erfindung
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch eine Vorrichtung zur Korrektur des von einem Scheinwerfer erzeugten Lichtbilds durch Einstellung der Position einer Blende der Vorrichtung und des Scheinwerfers, umfassend mindestens eine Lichtquelle, einen Reflektor mit einer schalenförmigen Innenfläche zum Reflektieren der Strahlen der Lichtquelle, eine reflektierende Blende mit einer Schnittkante zum Formen der Lichtstrahlen und eine Ausgangslinse mit einer optischen Achse (x) zum Austreten der Lichtstrahlen aus dem Scheinwerfer, um das Lichtbild auf der Beleuchtungsfläche zu erzeugen, gelöst, wobei die Vorrichtung ein optisches farbsensitives fotometrisches Instrument zum Erfassen der Farbeigenschaften der Rahmen auf der Beleuchtungsfläche, eine Manipulationsvorrichtung zum Einstellen der Position der reflektierenden Blende, die in der Richtung der optischen Achse (x) montiert ist, auf gleitende Weise innerhalb der Anpassungsgrenzen der Längsposition und ausgestattet mit einem Befestigungsmittel zum Fixieren der Längsposition entsprechend einer ausgewählten Farbeigenschaft des Rahmens des Lichtbilds und eine Steuereinheit zum Bewerten der Farbeigenschaften der Rahmen des Lichtbilds auf der Beleuchtungsfläche mit einer Verbindung zu einer aktuellen Position der reflektierenden Blende und zur Steuerung der Manipulationsvorrichtung umfasst.
  • Die Nachteile des Standes der Technik werden im Wesentlichen beseitigt, und die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Korrektur des von einem Scheinwerfer erzeugten Lichtbilds erreicht, das durch die Strahlen einer Lichtquelle durch Reflexion von der inneren schalenförmigen Oberfläche des Reflektors erzeugt wird, die über die Schnittkante der reflektierenden Blende fallen und durch die Scheinwerferlinse auf die Beleuchtungsfläche fallen, durch Einstellung der Position einer Blende des Scheinwerfers und der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die reflektierende Blende in der Richtung der Lichtachse innerhalb der Anpassungsgrenzen für die Längsrichtung bewegt wird; die Rahmen des Lichtbilds durch einen optischen farbsensitiven fotometrischen Sensor erfasst werden und die Farbeigenschaften der Rahmen des Lichtbilds mit einer Verbindung zu der aktuellen Position der reflektierenden Blende bewertet werden, wobei die reflektierende Blende in der Längsrichtung entsprechend einer ausgewählten Farbeigenschaft des Rahmens des Lichtbild fixiert ist.
  • Die reflektierende Blende ist bevorzugt in der Längsrichtung entsprechend der violetten Farbe des Rahmens des Lichtbilds fixiert.
  • Die reflektierende Blende ist vorzugsweise mit einer durchbrochenen Schnittkante ausgestattet und in einem Scheinwerfer mit zwei LED-Lichtquellen, die übereinander angeordnet sind, in der senkrecht zu der Lichtachse liegenden Richtung verschoben wird, um die Querposition der Bruchgrenze zu der horizontalen Position einzustellen, die die Spitzenleuchtintensität des Lichtstrahls der unteren Lichtquelle für den Fernlichtstrahl entspricht.
  • Das Verfahren zum Vermindern der Rahmen des Lichtbilds des Scheinwerfers wird mit der Verwendung einer Vorrichtung zum Vermindern der Rahmen des Lichtbilds des Scheinwerfers umgesetzt, der mindestens eine Lichtquelle umfasst, einen Reflektor mit einer schalenförmigen Innenfläche zum Reflektieren der Strahlen der Lichtquelle, eine reflektierende Blende mit einer Schnittkante zum Formen der Lichtstrahlen, eine Ausgangslinse zum Austreten der Lichtstrahlen aus dem Scheinwerfer und Erzeugen eines Lichtbilds auf der Beleuchtungsfläche, das gemäß der Erfindung ein optisches farbsensitives fotometrisches Instrument zum Erfassen der Farbeigenschaften der Rahmen des Lichtbilds auf der Beleuchtungsfläche umfasst, ein Bearbeitungsgerät zum Anpassen der Position der reflektierenden Blende, die in der Richtung der Lichtachse (x) liegt, auf eine gleitende Weise innerhalb der Anpassungsgrenzen der Längsposition, und das mit Fixierungsmitteln zum Fixieren der Längsposition entsprechend der ausgewählten Farbe des Lichtbildrahmens ausgestattet ist, und einer Steuereinheit zur Bewertung der Farbe des Lichtbildrahmens auf der Beleuchtungsfläche, mit einer Verbindung zu der aktuellen Position der reflektierenden Blende und zur Steuerung des Bearbeitungsgeräts.
  • Die Vorrichtung umfasst ferner ein Mittel zum Anpassen der Position der reflektierenden Blende, die auf gleitende Weise in der horizontalen Richtung (h-h) senkrecht zu der Lichtachse (x) innerhalb der querliegenden Anpassungsgrenzen montiert ist, zur horizontalen Anpassung der Querposition des Grenzübergangs in dem Lichtbild, die der Spitzenleuchtintensität des Lichtstrahls der unteren LED-Lichtquelle (1a) entspricht, für das Fernlicht.
  • Außerdem wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch einen Scheinwerfer mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere einen Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge, gelöst, umfassend mindestens eine Lichtquelle, einen Reflektor mit einer schalenförmigen Innenfläche zum Reflektieren der Strahlen der Lichtfläche, eine reflektierende Blende mit einer Schnittkante zum Formen der Lichtstrahlen und einer Ausgangslinse mit einer optischen Achse (x) zum Austreten der Lichtstrahlen aus dem Scheinwerfer und zur Erzeugung des Lichtbilds auf der Beleuchtungsfläche, in dem gemäß der Erfindung die reflektierende Blende auf gleitende Weise in Richtung der Lichtachse (x) montiert ist, innerhalb der Anpassungsgrenzen der Längsposition und ausgestattet mit einem Fixiermittel für die Längsposition entsprechend der ausgewählten Farbe des Lichtbildrahmens.
  • Die reflektierende Blende mit einer gebrochenen Schnittkante eines Scheinwerfers mit zwei Reflektoren und LED-Lichtquellen, die übereinander angeordnet sind, wird bevorzugt auf gleitende Weise in der horizontalen Richtung (h-h) senkrecht zu der Lichtachse (x) innerhalb der quer liegenden Anpassungsgrenzen zur horizontalen Anpassung der Querposition auf dem Grenzübergang in dem Lichtbild montiert und mit einem Fixiermittel zum Fixieren der Querposition entsprechend der Spitzenleuchtintensität des Lichtstrahls der unteren LED-Lichtquelle (1a) für das Fernlicht ausgestattet ist.
  • Gemäß der Erfindung wird das weiße Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird, auf eine vertikale Beleuchtungsfläche projiziert, wo das farbige Lichtbild, das durch das Hindurchfallen des Lichts entlang der Schnittkante der Blende und das dadurch erfolgende Brechen während dem Durchfallen durch die Linse erzeugt wird, sichtbar ist. Wenn die reflektierende Blende in der Richtung der Lichtachse bewegt wird, verändert sich abhängig von dem Abstand zwischen der Linse und der Blende das Farbbild der Licht/Dunkel-Grenze auf der Beleuchtungsfläche, wobei das rote Licht am meisten und das purpurne Licht am wenigsten abgelenkt wird. Eine Annäherung der Blende zur Linse fügt Gelb hinzu, und eine Entfernung der Blende von der Linse fügt dem Farbspektrum Blau hinzu. Die Farbe der Grenze auf der Beleuchtungsfläche wird optisch bewertet, und abhängig von der auftretenden Farbe wird die Blende in der Längsrichtung zu der Position bewegt, an der die Grenzfarbe verloren geht und die Grenze hauptsächlich in Schwarz und Weiß angezeigt wird. Die Erfahrung hat gezeigt, dass, wenn sich die Blende im Brennpunkt befindet, die Grenze leicht purpur ist. Im Falle eines leichten Gefälles verschwimmt die Grenze, die Farbe geht verloren, und es gibt nur eine Licht/Dunkel-Grenze. In der erreichten Zielposition wird die Längsposition der Blende in Bezug auf den Scheinwerfer fixiert.
  • Das Verfahren zur Verminderung der Rahmen des Lichtbilds gemäß der Erfindung verbessert die Genauigkeit der Anpassung in der Längsrichtung der Position der Schnittkante der reflektierenden Blende im Brennpunkt der Linse. Ein Vorteil des Verfahrens zur Verminderung der Rahmen des Lichtbilds, das von dem Scheinwerfer erzeugt wird, gemäß der Erfindung ist eine hohe und wiederholbare Genauigkeit der Anpassung der reflektierenden Blende, was im Wesentlichen farbige Rahmen des Lichtbilds vermindert. Ein Vorteil des Scheinwerfers gemäß der Erfindung ist, dass eine wesentliche Verminderung des farbigen Rahmens des Lichtbilds, das durch den Scheinwerfer erzeugt wird, erreicht wird. Ein weiterer Vorteil ist ein einfaches Design.
  • Gemäß der Erfindung wird bei Reflektoren mit zwei LED-Lichtquellen die Position der reflektierenden Blende ebenso in der Querrichtung angepasst. Zunächst ist die unter LED beleuchtet und die Spitze des Fernlichtstrahls, der von dem Reflektor emittiert wird, wird bestimmt. Dann wird die untere LED ausgeschaltet und die obere LED wird eingeschaltet. Die Querbewegung der Blende wird verwendet, um die Bruchgrenze auf dieselbe horizontale Position wie die Position der Spitze des Fernlichtstrahls, der von dem Reflektor emittiert wird, einzustellen. In einem Reflektor mit zwei LED-Lichtquellen wird die optimale Quereinstellung der Position der Schnittkante der reflektierenden Blende vorteilhafterweise erreicht, und die Ungenauigkeit bei der Montage der LED-Quellen in der Querrichtung wird kompensiert. Das Verfahren zur Verminderung der Rahmen des Lichtbilds in einem Reflektor mit zwei LED-Lichtquellen ist insbesondere vorteilhaft, wenn es in einem Reflektor mit zwei Teilen verwendet wird.
  • Übersicht über die Figuren in den Zeichnungen
  • Das Verfahren und die Vorrichtung zum Vermindern der Rahmen des Lichtbilds eines Scheinwerfers und der Scheinwerfer nach der vorliegenden Erfindung werden unter Zuhilfenahme der Zeichnungen verdeutlicht, wobei
    • 1 ein Diagramm der Vorrichtung zum Vermindern der Rahmen des Lichtbilds eines Scheinwerfers zeigt;
    • 2 einen vertikalen länglichen Querschnitt eines Scheinwerfers mit einer in der Längsrichtung einstellbaren reflektierenden Blende darstellt;
    • 3 ein Diagramm der Vorrichtung zur Quereinstellung der reflektierenden Blende zeigt;
    • 4 eine axiale Ansicht eines Reflektors mit zwei Teilen mit einer reflektierenden Blende vor der Anpassung darstellt
    • 5 eine axiale Ansicht eines Reflektors mit zwei Teilen mit einer reflektierenden Blende nach der Anpassung darstellt.
  • Beispiele einer Ausführungsform der Erfindung_
  • Gemäß 1 wird eine planare LED-Lichtquelle 2 in einer Halterung 3 montiert, die auf wärmeleitende Weise mit einem Thermal Pad 5 verbunden ist, dessen Zweck es ist, Wärme abzuleiten, die durch die Lichtquelle 2 emittiert wird. In einem anderen Teil des Thermal Pad 5 wird eine längliche Führungsnut 10 zur Verfügung gestellt, durch die eine Befestigungsschraube 7 hindurchläuft, die mit einer Unterlegscheibe 8 auf einer Seite ausgestattet ist, und die mit der reflektierenden Blende mit dem freien Endgewinde auf der anderen Seite verbunden ist. Zwischen der reflektierenden Blende 4 und dem Körper des Thermal Pad 5 ist ein Führungselement 9 montiert, das ein Loch aufweist, durch das die Befestigungsschraube 7 hindurchläuft. Die Bewegung des Führungselements 9 in der Richtung der Längsachse x wird benutzt, um die Längsposition der reflektierenden Blende 4 anzupassen. Die Befestigungsschraube 7 läuft durch die Längsnut 10, mit einem Spiel zur Anpassung der Längsposition in der Richtung der Lichtachse x. Durch Drehen der Befestigungsschraube 7 wird die reflektierende Blende 4 an dem Thermal Pad 5 befestigt. Das Führungselement 9, das auf gleitende Weise auf dem Körper des Thermal Pads 5 montiert ist, ist mit einer Manipulationsvorrichtung 15 durch eine mechanische Verbindung verbunden. Das Bewegen des Führungselements 9 in der Richtung der Lichtachse x verursacht eine Bewegung der reflektierenden Blende 4 in der Richtung der Lichtachse x . Die Lichtstrahlen, die durch die planare LED-Lichtquelle 2 emittiert werden, werden durch einen Reflektor mit einer schalenförmigen Innenfläche zu der Richtung der Lichtachse x reflektiert, was hier nicht gezeigt wird. Nach der Reflexion durch den Reflektor wird ein Teil der Lichtstrahlen weiter von der reflektierenden Oberfläche der reflektierenden Blende 4 reflektiert, wodurch sie zu der oberen Hälfte der optischen Linse 11 gerichtet werden, und ein Teil passiert diese, ohne dass er von der reflektierenden Blende 4 reflektiert wird, direkt zum unteren Teil der optischen Linse 11. Die Grenze zwischen den Strahlen, die von der reflektierenden Blende 4 reflektiert werden, und den Strahlen, die ohne von der reflektierenden Blende 4 reflektiert zu werden hindurchfallen, wird durch die Schnittkante der reflektierenden Blende 4 bestimmt. Wenn sie durch die optische Linse 11 gefallen sind, vereinigen sich die Teile der Lichtstrahlen auf der Beleuchtungsfläche 16, wo sie Lichtbilder 17 des Abblendstrahls LB erzeugen. Der Abblendstrahl LB wird durch die Kante 18 des Lichtbilds in der senkrechten Richtung begrenzt. Die Lichtquelle 2 liegt in dem ersten Brennpunkt FR1 des nicht gezeigten Reflektors, dessen zweiter Bildbrennpunkt FR2 in der Nähe des Brennpunkts FL der Linse 11 liegt. Um die Farbeigenschaften des Rahmens 18 des Lichtbildes zu erfassen, umfasst die Vorrichtung ein farbsensitives fotometrisches Instrument 14, das das erfasste Farbbild, das auf der Beleuchtungsfläche 16 gemessen wird, in Signale umwandelt und diese Signale an die Steuereinheit 13 weiterleitet. Nach der Bewertung der Signale 13 sendet die Steuereinheit der Manipulationsvorrichtung 15 Befehle, die unter Verwendung bekannter Steuermittel das Führungselement 9 in der Richtung der Lichtachse x steuert und bewegt.
  • 2 zeigt die reflektierende Blende 4, die auf dem Führungselement 9 montiert ist und zusammen mit dem Führungselement 9 in der Längsrichtung S1 der Lichtachse x bewegt werden kann. Das Führungselement 9 ist auf eine gleitende Weise auf dem Thermal Pad 5 montiert. Das Thermal Pad 5 ist mit einer Längsnut 10 ausgestattet. Die Befestigungsschraube 7 der reflektierenden Blende 4 läuft durch die Längsnut 10 des Thermal Pad. Die Längsnut 10 ermöglicht die Längsbewegung der Befestigungsschraube 7 in in der Richtung der Lichtachse x. Zwischen dem Kopf der Befestigungsschraube 7 und dem Thermal Pad 5 gibt es eine Unterlegscheibe 8. Das freie Ende der Befestigungsschraube 7 läuft durch das Führungselement 9 und greift in ein Gewinde, das in der reflektierenden Blende 4 erstellt wurde. In der ausgewählten Position kann die Position der reflektierenden Blende 4 durch Festziehen der Befestigungsschraube 7 fixiert werden, wodurch die Unterlegscheibe 8 auf das Thermal Pad 5 gedrückt wird. In der Richtung der Lichtachse x ist eine a Konvexlinse installiert, die in einer Halterung 12 installiert ist. Die Dicke der Konvexlinse variiert aufgrund der Produktionstoleranz zwischen dem maximalen Wert Thmax und dem minimalen Wert Thmin. Unterschiedliche Positionen des Brennpunkts FL der Konvexlinse 11 auf der Lichtachse x, der zwischen den Endpositionen FLmax und FLmin liegt, entsprechen unterschiedlichen Dickewerten der Konvexlinse 11. Der rechte Teil der 2 zeigt die Rahmen 18a, 18b des Lichtbilds 17, das durch die Lichtstrahlen auf der Beleuchtungsfläche 16 produziert wird. Der obere rechte Teil von 2 zeigt einen breiten Rahmen 18a, der erzeugt wird, wenn der Brennpunkt FL der Konvexlinse 11 außerhalb der Schnittkante der reflektierenden Blende 4 liegt. Der Rahmen 18a ist breit, mit verschwommenen Übergangslinien und bemerkenswert bunt mit einer Darstellung vieler Farben des Farbspektrums, die durch eine Zerstreuung der Lichtstrahlen erzeugt wird, die an der Schnittkante der reflektierenden Blende gebeugt werden, wenn der Brennpunkt FL der Konvexlinse 11 außerhalb der Schnittkante der reflektierenden Blende 4 liegt. Der untere rechte Teil von 2 zeigt einen verminderten schmalen Rahmen 18b, der erzeugt wird, wenn der Brennpunkt FL der Konvexlinse 11 an der Position der Schnittkante der reflektierenden Blende 4 liegt. Wenn der Brennpunkt FL der Konvexlinse 11 nur nahe oder direkt an der Stelle der Schnittkante der reflektierenden Blende 4 liegt, ist der Rahmen des Lichtbilds 17 auf der Beleuchtungsfläche am schmalsten und dessen Kanten sind am schärfsten. Die Farbe des schmalen Rahmens 18b des Lichtbilds 17 ist violett. Die Bewegung der reflektierenden Blende 4 in der Richtung der Lichtachse x wie im linken Teil von 2 gezeigt kann verwendet werden, um die Längsposition der Schnittkante auf der reflektierenden Blende 4 auf eine solche Weise einzustellen, dass sie zum Brennpunkt FL der Linse 11 platziert wird, um den schmalsten Rahmen 18b des Lichtbilds 17 zu erhalten.
  • In 3 zeigt das Diagramm der Vorrichtung zur Anpassung der reflektierenden Blende in der Querrichtung einen horizontalen länglichen Querschnitt durch Teile eines Scheinwerfers mit einem zweiteiligen Reflektor, wobei eine untere flache LED-Lichtquelle 2a mit einem unteren Reflektor 1a und eine obere flache LED-Lichtquelle 2b mit einem oberen Reflektor 1b angezeigt werden. In der Einfallrichtung der Lichtstrahlen von den Reflektoren 1a, 1b ist eine Konvexlinse angeordnet, die in einer Halterung 12 montiert ist. Der untere Reflektor reflektiert den Lichtstrahl Ra zu der Konvexlinse 11 und der obere Reflektor reflektiert den Lichtstrahl Rb zu der Konvexlinse 11. Die Lichtstrahlen Ra erzeugen den zentralen Bereich des Fernlichtstrahls HB, die Lichtstrahlen Rb erzeugen den Rahmenbereich des Fernlichtstrahls HB. Zwischen den Reflektoren 1a, 1b und der Konvexlinse 11 gibt es eine reflektierende Blende 4, die aus einem ersten Rahmenteil 4a, dem Übergangsteil 4b und dem zweiten Rahmenteil 4c besteht. Die reflektierende Blende 4 ist auf dem Führungselement 9 montiert, das auf einem Thermal Pad 5 montiert ist, sowohl auf gleitende Weise in der Längsrichtung der Lichtachse x und auf gleitende Weise in der Querrichtung, senkrecht zu der Richtung der Lichtachse x. Ähnlich wie in 1 und 2 wird die Befestigungsschraube 7 verwendet, um die reflektierende Blende 4 zu führen, die mit ihrem freien Ende in die reflektierende Blende 4 geschraubt ist und auf passende Weise durch das Loch in dem Führungselement 9 hindurchläuft. Für die Längsbewegung des Führungselements 9 wird eine Längsnut 10 in dem Führungselement 9 zur Verfügung gestellt; für die Querbewegung des Führungselements 9 wird eine Quernut 6 im Thermal Pad 5 zur Verfügung gestellt. Für die Bewegung in der Längsrichtung der Lichtachse x und für die Bewegung senkrecht zur Lichtachse ist das Führungselement 9 mit einer mechanischen Verbindung mit der Manipulationsvorrichtung 15 verbunden. Die Leuchtintensität des Fernlichtstrahls HB auf der Beleuchtungswand wird durch ein optisches fotometrisches Instrument 14 erfasst, das die erhaltenen Signale zu der Steuereinheit 13 weiterleitet. In der Steuereinheit 13 werden die Signale des fotometrischen Instruments 14 in Befehle an die Manipulationsvorrichtung 15 umgewandelt, die mit der Steuereinheit 13 verbunden ist.
  • In 4 und 5 zeigen die linken Teile von 4 und 5 den unteren Reflektor 1a, die untere flache LED-Lichtquelle 3a mit einem LED-Chip 2am ferner den oberen Reflektor 1b, die obere flache LED-Lichtquelle 3b mit einem LED-Chip 3a und, dazwischen angeordnet, die reflektierende Blende 4 mit dem ersten Rahmenteil 4a, dem Übergangsteil 4b und dem zweiten Rahmenteil 4c. Die Bewegungsrichtung s in der senkrecht zur Lichtachse x liegenden Richtung zur Positionseinstellung in der Querrichtung wird hier schematisch angegeben. Die rechten Teile der 4 und 5 zeigen den Abblendlichtstrahl LB und den Fernlichtstrahl HB.
    Gemäß 4 wird der Fernlichtstrahl von der vertikalen Achse h-h durch die Produktionstoleranz nach rechts verschoben. Die Verschiebungsrichtung S2 wird angegeben, die verwendet wird, um die Leuchtintensität des Fernlichtstrahls HB zu steigern, der durch die untere flache LED-Lichtquelle 1a emittiert wird.
  • Gemäß 5 wird der Fernlichtstrahl in der Richtung s2 zu der vertikalen Achse h-h verschoben, was ihm die Spitzenleuchtintensität verleiht. In 5 wird der Lichtstrahl HB durch Verschieben in der Richtung S zu der vertikalen Achse h-h verschoben, was die Leuchtintensität des Fernlichtstrahls HB erhöht, der von der unteren flachen LED-Lichtquelle 1a emittiert wird, und dessen Leuchtintensität ist auf dem Spitzenwert. Die Bewegung in der Querrichtung der Blende wird verwendet, um den Grenzpunkt auf dieselbe horizontale Position wie die Position der Spitzenintensität des Fernlichtstrahls, der durch den Reflektor emittiert wird, anzupassen, was eine optimale Anpassung der Querposition der Schnittkante der reflektieren Blende gewährleistet und Ungenauigkeiten in der Querrichtung bei der Montage der LED-Quellen kompensiert. Für eine Kompensation der Ungenauigkeit in der Querrichtung durch die Montage der LED-Quellen wird die Vorrichtung zum Reduzieren der Rahmen des Lichtbildes gemäß derselben Erfindung in Übereinstimmung mit den Ansprüchen 4 und 5 vorteilhaft verwendet.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Reflektor
    2
    LED-Chip
    3
    Lichtquelle
    4
    Reflektierende Blende
    4a
    Erhöhte Kante
    4b
    Übergangskante
    4c
    Verminderte Kante
    5
    Thermal Pad
    6
    Quernut
    7
    Befestigungsschraube
    8
    Unterlegscheibe
    9
    Führungselement
    10
    Längsnut
    11
    Linse
    11 a
    Oberer Teil (der Linse)
    11 b
    Unterer Teil (der Linse)
    12
    Linsenhalterung
    13
    Steuereinheit
    14
    Optisches fotometrisches Instrument
    15
    Manipulationsvorrichtung
    16
    Beleuchtungsfläche
    17
    Lichtbild
    18
    Rahmen
    FL
    Brennpunkt der Linse
    FR
    Brennpunkt des Reflektors
    Th
    Linsendicke
    x
    Optische Achse
    S
    Richtung der Längsverschiebung
    S2
    Richtung der Querverschiebung
    h-h
    Horizontale Linie
    v-v
    Vertikale Linie
    HB
    Fernlicht
    LB
    Abblendlicht

Claims (8)

  1. Vorrichtung zur Korrektur des von einem Scheinwerfer erzeugten Lichtbilds (17) durch Einstellung der Position einer Blende (4) der Vorrichtung und des Scheinwerfers, umfassend mindestens eine Lichtquelle (2), einen Reflektor (1) mit einer schalenförmigen Innenfläche zum Reflektieren der Strahlen der Lichtquelle (2), eine reflektierende Blende (4) mit einer Schnittkante zum Formen der Lichtstrahlen und eine Ausgangslinse (11) mit einer optischen Achse (x) zum Austreten der Lichtstrahlen aus dem Scheinwerfer, um das Lichtbild (17) auf der Beleuchtungsfläche (16) zu erzeugen, wobei die Vorrichtung ein optisches farbsensitives fotometrisches Instrument (14) zum Erfassen der Farbeigenschaften der Rahmen (18) auf der Beleuchtungsfläche (16), eine Manipulationsvorrichtung (15) zum Einstellen der Position der reflektierenden Blende (4), die in der Richtung der optischen Achse (x) montiert ist, auf gleitende Weise innerhalb der Anpassungsgrenzen der Längsposition und ausgestattet mit einem Befestigungsmittel zum Fixieren der Längsposition entsprechend einer ausgewählten Farbeigenschaft des Rahmens des Lichtbilds (17), und eine Steuereinheit (13) zum Bewerten der Farbeigenschaften der Rahmen (18) des Lichtbilds (17) auf der Beleuchtungsfläche (16) mit einer Verbindung zu einer aktuellen Position der reflektierenden Blende (4) und zur Steuerung der Manipulationsvorrichtung (15) umfasst.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend ferner ein Mittel zum Anpassen der Position der reflektierenden Blende (4), die auf gleitende Weise in der horizontalen Richtung (h-h) montiert ist, senkrecht zu der optischen Achse (x), innerhalb der Grenzen der Queranpassung, zur horizontalen Einstellung der Querposition des Grenzübergangs in dem Lichtbild, der der Spitzenleuchtintensität des Lichtstrahls der unteren LED-Lichtquelle (1a) für den Fernlichtstrahl entspricht.
  3. Scheinwerfer mit einer Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 und 2, insbesondere ein Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge, umfassend mindestens eine Lichtquelle (2), einen Reflektor (1) mit einer schalenförmigen Innenfläche zum Reflektieren von Strahlen der Lichtquelle (2), eine reflektierende Blende (4) mit einer Schnittkante zum Formen der Lichtstrahlen und eine Ausgangslinse (11) mit einer optischen Achse (x) zum Austreten der Lichtstrahlen aus dem Scheinwerfer und zum Erzeugen des Lichtbilds (17) auf der Beleuchtungsfläche (16), wobei die reflektierende Blende (4) auf gleitende Weise innerhalb der Anpassungsgrenzen der Längsposition montiert und mit einem Befestigungsmittel zum Fixieren der Längsposition entsprechend einer ausgewählten Farbeigenschaft des Rahmens des Lichtbildes (17) ausgestattet ist, wobei der Scheinwerfer für die Verbindung eines optischen farbsensitiven fotometrischen Instruments (14) zum Erfassen der Farbeigenschaften der Rahmen (18) des Lichtbilds (17) auf der Beleuchtungsfläche (16), für die Verbindung einer Manipulationsvorrichtung (15) zum Einstellen der Längsposition der reflektierende Blende (4) und für die Verbindung einer Steuereinheit (13) zum Bewerten der Farbeigenschaften der Rahmen (18) des Lichtbilds (17) auf der Beleuchtungsfläche (16) mit einer Verbindung zu der aktuellen Position der reflektierenden Blende (4) und zur Steuerung der Manipulationsvorrichtung (15) angepasst ist.
  4. Scheinwerfer nach Anspruch 3, mit zwei übereinander angeordneten Reflektoren (1a, 1b) und LED-Lichtquellen (2a, 2b), wobei die reflektierende Blende (4) mit einer durchbrochenen Schnittkante ausgestattet ist und auf eine gleitende Weise ebenso in der horizontalen Richtung (h-h), die senkrecht zu der optischen Achse (x) liegt, innerhalb der Anpassungsgrenzen in der Querrichtung für die horizontale Anpassung der Querposition des Grenzübergangs des Lichtbilds (17) montiert ist, und mit einem Befestigungsmittel zum Fixieren der Querposition, die der Spitzenleuchtintensität des Lichtstrahls der unteren LED-Lichtquelle (1a) für den Fernlichtstrahl entspricht.
  5. Verfahren zur Korrektur des von einem Scheinwerfer erzeugten Lichtbilds (17) das durch die Strahlen einer Lichtquelle (3) durch Reflexion von der inneren schalenförmigen Oberfläche eines Reflektors (1) erzeugt wird, die über die Schnittkante einer reflektierenden Blende (4) fallen und durch eine Scheinwerferlinse (11) auf die Beleuchtungsfläche fallen, durch Einstellung der Position einer Blende (4) eines Scheinwerfers, gemäß den Ansprüchen 3 und 4 und einer Vorrichtung, gemäß den Ansprüchen 1 und 2, wobei die reflektierende Blende (4) in der Richtung der Lichtachse (x) innerhalb der Anpassungsgrenzen für die Längsposition verschoben wird, die Rahmen des Lichtbildes (17) durch einen optischen farbsensitiven fotometrischen Sensor (14) erfasst werden und die Farbeigenschaften der Rahmen des Lichtbilds (17) mit einer Verbindung zu der aktuellen Position der reflektierenden Blende (4) bewertet werden, wobei die reflektierende Blende (4) in der Längsrichtung entsprechend einer ausgewählten Farbeigenschaft des Rahmens des Lichtbilds (17) fixiert ist.
  6. Verfahren zum Reduzieren der Rahmen des Lichtbilds (17) nach Anspruch 5, wobei die reflektierende Blende (4) in der Längsrichtung (x) entsprechend der violetten Farbe des Rahmens des Lichtbilds (17) fixiert ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die reflektierende Blende (4) mit einer durchbrochenen Schnittkante ausgestattet ist und in einem Scheinwerfer mit zwei LED-Lichtquellen (3), die übereinander angeordnet sind, in der senkrecht zur Lichtachse (x) liegenden Richtung verschoben wird, um die Querposition der Bruchgrenze zur horizontalen Position einzustellen, die der Spitzenleuchtintensität des Lichtstrahls der unteren Lichtquelle für den Fernlichtstrahl entspricht.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der optische farbsensitive fotometrische Sensor (14) die Farbeigenschaft des Rahmens (18) des Lichtbilds (17) erfasst, so dass anhand der dadurch erfassten Signale die Blende (4) entlang der optischen Achse (x) verstellt wird, oder der optische farbsensitive fotometrische Sensor (14) die Leuchtintensität des Fernlichtstrahls (HB) auf einer Beleuchtungswand erfasst, so dass anhand der derart erhaltenen Signale die Blende (4) in horizontaler Richtung (h-h) senkrecht zur Lichtachse (x) verstellt wird.
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