DE10230639A1 - Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem IR-Strahler - Google Patents

Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem IR-Strahler Download PDF

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Michael Dr. Hamm
Martin Lampen
Ernst-Olaf Rosenhahn
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (2), mit einem IR-Strahler (3) zur Erzeugung von Strahlung (15), die für das menschliche Auge unsichtbare IR-Anteile und sichtbare von weiß abweichende farbige Anteile aufweist. Der IR-Strahler (3) dient zum Ausleuchten eines vorgebbaren Fahrbahnbereichs (4) mit der erzeugten Strahlung (15). Die Beleuchtungseinrichtung (1) umfasst außerdem einen für die IR-Strahlung empfindlichen Empfänger (5) zum Erfassen der IR-Strahlung in dem von der IR-Strahlung ausgeleuchteten Fahrbahnbereich (4) und ein in einem Sichtbereich eines Fahrzeuglenkers angeordnetes Anzeigegerät (6) zur Abbildung des von der IR-Strahlung ausgeleuchteten Fahrbahnbereichs (4). Um die in der von dem IR-Strahler (3) erzeugten Strahlung (15) enthaltenen farbigen Anteile farblich in Richtung weiß zu verändern, wird vorgeschlagen, dass die Beleuchtungseinrichtung (1) Mittel zum Einkoppeln von zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in oder unmittelbar um den Strahlengang der von dem IR-Strahler (3) erzeugten Strahlung (15) aufweist, so dass sich durch eine additive Farbmischung der von dem IR-Strahler (3) erzeugten sichtbaren farbigen Anteile und der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen eine neue Farbe ergibt, die näher an weiß liegt als die ursprüngliche Farbe der von dem IR-Strahler (3) erzeugten sichtbaren farbigen Anteile.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Infrarot (IR)-Strahler zur Erzeugung von Strahlung, die für das menschliche Auge unsichtbare IR-Anteile und sichtbare von weiß abweichende farbige Anteile aufweist. Der IR-Strahler dient zum Ausleuchten eines vorgebbaren Fahrbahnbereichs mit der erzeugten Strahlung. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst des Weiteren einen für die IR-Strahlung empfindlichen Empfänger zum Erfassen der IR-Strahlung in dem von der IR-Strahlung ausgeleuchteten Fahrbahnbereich. Schließlich umfasst die Beleuchtungseinrichtung ein in einem Sichtbereich eines Fahrzeuglenkers angeordnetes Anzeigegerät zur Abbildung des von der IR-Strahlung ausgeleuchteten Fahrbahnbereichs.
  • Eine solche Beleuchtungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 39 32 216 A1 bekannt. Dort wird eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug beschrieben, die einen Scheinwerfer mit einer Lichtquelle zur Erzeugung von für das menschliche Auge sichtbarem Licht aufweist. Der Scheinwerfer kann zwischen einer Fernlichtverteilung und einer Abblendlichtverteilung umgeschaltet werden. Dazu ist ein in den Strahlengang des Scheinwerfers einbringbares Infrarot (IR)-Filter vorgesehen. Das IR-Filter ist durch eine dem Verlauf einer Hell-Dunkel-Grenze der Abblendlichtverteilung entsprechende Kante in zwei Bereiche unterteilt. Ein erster Bereich des Filters, der im Nahbereich vor dem Kraftfahrzeug abgebildet wird, ist für das von der Lichtquelle des Scheinwerfers erzeugte sichtbare Licht durchlässig. Dadurch kann der Nahbereich mit sichtbarem Licht in einer Abblendlichtverteilung ausgeleuchtet werden. Ein zweiter Bereich des Filters, der im Fernbereich vor dem Kraftfahrzeug abgebildet wird, weist nach Art eines TR-Filters IR-durchlässige Eigenschaften auf, wobei von der Lichtquelle erzeugtes sichtbares Licht absorbiert oder reflektiert, also nicht durchgelassen, wird. Dadurch kann derjenige Teil der Fernlichtverteilung, der über die Abblendlichtverteilung hinausgeht, mit IR-Strahlung ausgeleuchtet werden. Der mit der IR-Strahlung ausgeleuchtete Fahrbahnbereich wird von einem IR-empfindlichen Empfänger erfasst und dem Fahrzeuglenker auf einem Anzeigegerät ausgegeben. Als IR-empfindlicher Empfänger wird bspw. eine Charge-Coupled Device (CCD)-Kamera eingesetzt.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte Beleuchtungseinrichtung leuchtet somit in einer Fernlichtstellung den Fahrbahnbereich vor dem Kraftfahrzeug mit sichtbarem Licht in einer Fernlichtverteilung aus. Wenn die Beleuchtungseinrichtung in eine Abblendlichtstellung umgeschaltet wird, wird nur noch der Nahbereich mit sichtbarem Licht in einer Abblendlichtverteilung ausgeleuchtet, während der Fernbereich mit unsichtbarer IR-Strahlung in einer der Differenz aus Fernlichtverteilung und Abblendlichtverteilung entsprechenden Verteilung ausgeleuchtet wird. Durch den Einsatz der IR-Strahlung kann also eine Blendung entgegenkommender Verkehrsteilnehmer vermieden werden. Dennoch hat ein Fahrzeuglenker den gesamten Fahrbahnbereich vor dem Kraftfahrzeug im Blick; den Abblendlichtbereich mit bloßem Auge und den darüber hinaus gehenden, von der IR-Strahlung ausgeleuchteten Fahrbahnbereich auf dem Anzeigegerät. Dadurch ergeben sich erhebliche Vorteile für die Sicherheit des Fahrzeuglenkers, ohne jedoch die Sicherheit anderer Verkehrsteilnehmer zu beeinträchtigen. Diese Beleuchtungseinrichtung stellt einen wichtigen Beitrag zur Verkehrssicherheit dar.
  • Als problematisch bei den aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungseinrichtungen hat es sich in der Vergangenheit erwiesen, dass die von dem IR-Filter hindurchgelassene Strahlung bei außenstehende Beobachtern einen von weiß abweichenden Farbeindruck weckt. Insbesondere ergibt sich je nach Art des verwendeten IR-Filters ein tiefrotes Erscheinungsbild oder zumindest unter bestimmten Beobachterblickwinkeln ein rötlicher Farbeindruck. Die blickwinkelabhängig sichtbaren farbigen Anteile werden von entgegenkommenden Verkehrsteilnehmern in der Regel nicht wahrgenommen. Wenn entgegenkommende Kraftfahrzeuge jedoch aneinander vorbeifahren, verändert sich der Blickwinkel eines entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers auf die Beleuchtungseinrichtung des anderen Kraftfahrzeugs kontinuierlich. Unter bestimmten Beobachterblickwinkeln erzeugt die durch das IR-Filter hindurchgelassene Strahlung dann kurzzeitig einen von weiß abweichenden Farbeindruck bei dem entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer. Obwohl hier von äußerst geringen Intensitäten der Farbanteile die Rede ist, durch welche die Funktionsfähigkeit der Beleuchtungseinrichtung in keiner Weise beeinträchtigt wird, sind diese Farbanteile für das empfindliche menschliche Auge doch sichtbar und könnten unter Umständen zu Irritationen führen.
  • Laut ECE-Regelung 48 darf ein Scheinwerfer in Fahrtrichtung kein rotes Licht abstrahlen. Das bedeutet, dass ein Scheinwerfer zwar weißes oder für bestimmte Leuchtfunktionen auch gelbes Licht, nicht jedoch sichtbares von weiß abweichendes, insbesondere rötliches, Licht aussenden darf, selbst wenn dieses nur unter bestimmten Beobachterblickwinkeln zu erkennen ist.
  • Als IR-Filter werden nach dem Stand der Technik sogenannte Farbglasfilter oder sogenannte Interferenzfilter eingesetzt. Farbglasfilter werden beispielweise unter der Bezeichnung "RG-Glas" von der Firma Schott Glas, Deutschland vertrieben. Farbglasfilter bestehen aus einem durchgefärbten lichtdurchlässigen Material, insbesondere Glas. Bei dem eingesetzten RG-Glas der Firma Schott Glas ergibt sich unabhängig von dem Beobachterblickwinkel ein von weiß abweichendes, insbesondere ein tiefrotes, Erscheinungsbild der von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandten Strahlung.
  • Im Idealfall haben Farbglasfilter eine Rechtecksfunktion als Übertragungsfunktion, d.h. optische Strahlung unterhalb einer vorgebbaren Grenz-Wellenlänge (z.B. der Grenze für sichtbares Licht bei einer Wellenlänge von etwa 780 nm) wird herausgefiltert und optische Strahlung oberhalb der vorgebbaren Wellenlänge wird transmittiert. In der Praxis haben die Farbglasfilter jedoch keine ideale Rechtecksfunktion als Übertragungsfunktion sondern lediglich eine sigmoidartige Funktion, die bereits vor der vorgebbaren Wellenlänge in geringem Grad Transmissionseigenschaften aufweist und unmittelbar nach der vorgebbaren Wellenlänge noch nicht die gesamte IR-Strahlung durchlässt. Das bedeutet, dass die durch ein Farbglasfilter hindurchgelassene Strahlung neben dem IR-Anteil auch einen geringen Anteil sichtbaren Lichts aufweist, der in der Regel eine rötliche oder eine andere von weiß abweichende Farbe aufweist.
  • Durch Auswahl eines Farbglasfilters mit einer zu größeren Wellenlängen hin verschobenen Grenz-Wellenlänge der Übertragungsfunktion kann dieses Problem der von weiß abweichenden farbigen Lichtanteile in der von dem Farbglasfilter hindurchgelassenen Strahlung nicht beseitigt werden, da das menschliche Auge sehr empfindlich ist und bereits geringste Farbnuancen bzw. Farbintensitäten erkennen kann. Zudem kann die Grenz-Wellenlänge nicht beliebig groß gewählt werden, da sonst die von der von dem IR-Strahler ausgesandte IR-Strahlung eine so große Wellenlänge aufweist, dass sie von dem für die IR-Strahlung empfindlichen Empfänger (z.B. CCD-Kamera) nicht mehr erfasst werden kann.
  • Die ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannten Interferenzfilter weisen in Lichtdurchtrittsrichtung mehrere hintereinander angeordnete teil- oder totalreflektierende Schichten auf, an denen eintretende Lichtstrahlen bestimmter Wellenlängen reflektiert werden. Die eintretenden und die reflektierten Lichtstrahlen sind um eine halbe Periodendauer zueinander phasenverschoben, so dass sie sich gegenseitig auslöschen. Durch eine besondere Ausgestaltung der Vielfachschichten der Interferenzfilter kann auf das Interferenzfilter fallende Strahlung derart gefiltert werden, dass sichtbares Licht herausgefiltert und unsichtbare IR-Strahlung transmittiert wird.
  • Die Abstände der einzelnen Schichten des Interferenzfilters sind auf die herauszufilternde Wellenlängen abgestimmt. Mit einer Vielfachschicht eines Interferenzfilters gelingt es in der Regel nur in einem gewissen Wellenlängenbereich die gewünschte Filtercharakteristik zu erhalten, so dass es auch hier möglich ist, dass unerwünschte Beiträge sichtbaren farbigen Lichts transmittiert werden. Dies gilt auch für Strahlen, die schräg auf das Interferenzfilter treffen. Das Interferenzfilter filtert aus den schräg einfallenden Strahlen somit nicht die gewünschten Strahlenanteile innerhalb des Wellenlängenbereichs, auf welchen das Filter abgestimmt ist, heraus. Das bedeutet aber auch, dass die durch das Interferenzfilter hindurchgelassene Strahlung auf einen Beobachter einen blickwinkelabhängigen, von weiß abweichenden Farbeindruck bewirken kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass sich durch die von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandte Strahlung unter keinen Umständen ein unzulässiger oder ein für einen entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer störender Farbeindruck ergibt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung, ausgehend von der Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art vor, dass die Beleuchtungseinrichtung Mittel zum Einkoppeln von zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in oder unmittelbar um den Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung aufweist, so dass sich durch eine additive Farbmischung der von dem IR-Strahler erzeugten sichtbaren farbigen Anteile und der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen eine neue Farbe ergibt, die näher an weiß liegt als die ursprüngliche Farbe der von dem IR-Strahler erzeugten sichtbaren farbigen Anteile.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Leuchtdichte der von weiß abweichenden farbigen Anteile der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung ist sehr gering. Bei einem Farbglasfilter liegt die von dem Auge eines Beobachters wahrgenommene Leuchtdichte der farbigen Anteile in Bezug auf die Leuchtdichte der gesamten von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung bei etwa 10–2 bis 10–5. Das bedeutet, dass lediglich ein Prozent bis 0,01 Promille des gesamten Lichtstroms, den der IR-Strahler erzeugt, als sichtbare, von weiß abweichende farbige Anteile ausgesandt werden. Auch bei Interferenzfiltern haben die von weiß abweichenden farbigen Anteile eine recht geringe Leuchtdichte. Auch die zusätzlich eingekoppelten Lichtstrahlen weisen eine relativ geringe Leuchtdichte auf. Die Leuchtdichte der eingekoppelten Lichtstrahlen reicht jedoch aus, um die Farbe der sichtbaren Lichtanteile durch additive Farbmischung in Richtung weiß zu verändern.
  • Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass nicht versucht wird, durch technisch hochkomplizierte Verfahren das Aussenden von parasitären sichtbaren farbigen Lichtanteilen in der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung zu unterbinden. Stattdessen wird erfindungsgemäß ein wesentlich einfacherer Weg gewählt, bei dem die sichtbaren Lichtanteile als gegeben hingenommen werden und die Farbe der Lichtanteile durch das Einkoppeln von zusätzlichen Lichtstrahlen mittels additiver Farbmischung zu weiß hin verändert wird. Die Frequenz des zusätzlich eingekoppelten Lichts wird so gewählt, dass sich für einen entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer ein Farbeindruck ergibt der näher an weiß liegt als die von dem IR-Strahler ausgesandten sichtbaren Strahlen. Das zusätzliche sichtbare Licht kann auf unterschiedliche Arten in die von dem IR-Strahler erzeugte Strahlung eingekoppelt werden.
  • Die Nähe der sichtbaren farbigen Lichtanteile der von dem IR-Strahler ausgesandten Strahlung und der sich aus der additiven Farbmischung der sichtbaren farbigen Lichtanteile und des zusätzlich eingekoppelten Lichts ergebenden Lichtstrahlen kann bspw. an hand der CIE (Commission Internationale de l'Éclairage)-Normfarbtafel nach CIE 1931 beurteilt werden. In der CIE-Normfarbtafel sind die Farben des Spektrums hufeisenförmig um den absoluten Weißpunkt, den sogenannten Unbuntpunkt, angeordnet. Nach außen nimmt der Sättigungsgrad der Farbe bzw. ihre Buntheit zu. Jeder Punkt innerhalb des Hufeisens stellt eine Farbart dar. Es kann ein erster Farbpunkt in der CIE-Normfarbtafel für die sichtbaren farbigen Lichtanteile des IR-Strahlers und ein zweiter Farbpunkt für die sich durch additive Farbmischung ergebenden Lichtstrahlen bestimmt werden. Durch Messen der Abstände zwischen den Farbpunkten und dem Unbuntpunkt kann ermittelt werden, welcher Farbpunkt näher an weiß ist.
  • In dem mit IR-Strahlung ausgeleuchteten Bereich treten bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung also außer den unsichtbaren IR-Strahlen auch sichtbare Lichtstrahlen auf. Diese Lichtstrahlen haben aber eine derart geringe Leuchtdichte, dass sie zu keiner Störung entgegenkommender Verkehrsteilnehmer und zu keiner Beeinträchtigung der Verkehrssicherheit führen. Es ist bspw. denkbar, diese weißen oder gelben sichtbaren Lichtstrahlen gezielt als Begrenzungslicht für das Kraftfahrzeug einzusetzen.
  • Auch die gesetzlichen Anforderungen hinsichtlich der maximal zulässigen Lichtstärke bzw. Beleuchtungsstärke werden durch die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung erfüllt. Durch gesetzliche Regelungen ist bspw. der Bereich, der von einem Abblendlicht mit sichtbarem Licht ausgeleuchtet werden darf, genau begrenzt. Ebenso ist gesetzlich festgelegt, wie viel sichtbares Licht in die Bereiche außerhalb des von dem Abblendlicht ausgeleuchteten Bereichs auftreten darf. So liegt bspw. die gesetzliche Grenze der Lichtstärke für Begrenzungslicht in Europa bei 100 Candela (cd). Biese Grenze wird mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung bei weitem unterschritten.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der IR-Strahler eine Lichtquelle zur Erzeugung von für das menschliche Auge sichtbaren Lichtstrahlen und von unsichtbaren IR-Strahlen und ein in einem Strahlengang der von der Lichtquelle erzeugten Strahlen angeordnetes IR-Filter aufweist, welches im Wesentlichen nur für die IR-Strahlen durchlässig ist. Die Lichtquelle des IR-Strahlers ist bspw. als eine Halogenlampe oder als eine Gasentladungslampe ausgebildet. Ein geringer Anteil an Licht in einer von weiß abweichenden Farbe und mit einer geringen Leuchtdichte, der durch das IR-Filter hindurch gelassen wird, wird bei der Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch additive Farbmischung farblich zu weiß hin verändert.
  • Alternativ wird vorgeschlagen, dass der IR-Strahler eine IR-Strahlenquelle zur Erzeugung von für das menschliche Auge unsichtbaren IR-Strahlen aufweist. Außer den unsichtbaren IR-Strahlen kann die von den IR-Strahlenquellen erzeugte Strahlung u.U. auch geringe Anteile von für das menschliche Auge sichtbarem Licht in einer von weiß abweichenden Farbe aufweisen. Diese farbigen Anteile sichtbaren Lichts werden bei der Beleuchtungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung durch additive Farbmischung farblich zu weiß hin verändert. Die IR-Strahlenquelle ist vorzugsweise als mindestens eine IR-Diode oder als mindestens eine Vorrichtung zur IR-Strahlungsverstärkung durch stimulierte Emission (sogenannter IR-Laser) ausgebildet.
  • Bei einer IR-Diode oder einem IR-Laser als IR-Strahlenquelle ist es sogar denkbar, dass die zusätzlich zu der IR-Strahlung emittierten farbigen Anteile sichtbaren Lichts gegen Null gehen. Dennoch kann es auch in diesen Fällen sinnvoll sein, zusätzliche sichtbare Lichtstrahlen in oder unmittelbar um den Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung einzukoppeln. Dies kann bspw. zu Ästhetikzwecken oder dazu dienen, die IR-Strahlung emittierende Beleuchtungseinrichtung zu einer im lichttechnischen Sinne zulässigen Lichteinheit zu machen, welche u.a. auch sichtbares Licht emittiert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der IR-Strahler als ein Projektionssystem aufgebaut ist. Bei einem Projektionssystem wird die von einer Lichtquelle oder einer IR-Strahlenquelle erzeugte Strahlung von einem Reflektor reflektiert und über ein optisches Element, das beispielsweise als eine Linse ausgebildet ist, auf die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug projiziert. Durch das Einbringen einer Blende in den Strahlengang kann die Strahlung auf bestimmte Fahrbahnbereiche beschränkt werden. So kann beispielsweise durch das Einbringen einer Blende mit einer Abrisskante, die einen horizontalen Bereich und einen um etwa l5° zu der Horizontalen geneigten Bereich umfasst, eine asymmetrische Lichtverteilung erzeugt werden, die einer Abblendlichtverteilung entspricht. Dabei wird die Abrisskante der Blende als Hell-Dunkel-Grenze auf die Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug projiziert.
  • Alternativ wird vorgeschlagen, dass der IR-Strahler als ein Reflexionssystem aufgebaut ist, bei dem die von einer Lichtquelle oder einer IR-Strahlenquelle erzeugte Strahlung durch einen Reflektor auf die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug reflektiert wird. Ein derart ausgebildeter IR-Strahler kann beispielsweise durch Variation der Position der Lichtquelle oder IR-Strahlenquelle relativ zu dem Reflektor zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtverteilungen umgeschaltet werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass in einem Strahlengang der von dem IR-Strahler ausgesandten Strahlung eine zumindest bereichsweise für sichtbares Licht im Wesentlichen undurchlässige Blende angeordnet ist. Die für das sichtbare Licht undurchlässigen Bereiche können auch für die IR-Strahlung durchlässig sein. Durch das Einbringen einer solchen Blende in den Strahlengang kann die Beleuchtungseinrichtung zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtverteilungen umgeschaltet werden.
  • Vorteilhafterweise ist der IR-Strahler zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung aufgebaut, wobei ein einer Abblendlichtverteilung entsprechender Fahrbahnbereich mit sichtbarem Licht und eine einer Differenz zwischen der Fernlichtverteilung und der Abblendlichtverteilung entsprechender Fahrbahnbereich im Wesentlichen nur mit unsichtbaren IR-Strahlen ausgeleuchtet wird. Dabei wird die sichtbare Abblendlichtverteilung von dem IR-Strahler erzeugt. Die sichtbare Abblendlichtverteilung kann aber auch von einem separaten Abblendlichtscheinwerfer erzeugt werden, der in der Beleuchtungseinrichtung vorgesehen ist. In einer Stellung der Beleuchtungseinrichtung für Fernlicht wird der gesamte Fernlichtbereich durch sichtbares Licht ausgeleuchtet. Dieses Licht wird bspw. von einem zusätzlich zu dem IR-Strahler in der Beleuchtungseinrichtung vorgesehenen Fernlichtscheinwerfer erzeugt. In der Stellung für Fernlicht kann der IR-Strahler aus- oder eingeschaltet sein.
  • Um eine Blendung entgegenkommender Verkehrsteilnehmer zu vermeiden, kann es erforderlich sein, die Beleuchtungseinrichtung in eine Stellung für Abblendlicht umzuschalten. In der Stellung für Abblendlicht wird der zusätzliche Scheinwerfer ausgeschaltet und der IR-Strahler aktiviert. Der IR-Strahler weist vorzugsweise eine Lichtquelle auf, die sowohl sichtbares Licht als auch unsichtbare IR-Strahlung erzeugt. Die lichtundurchlässigen Bereiche schatten das von dem IR-Strahler erzeugte sichtbare Licht teilweise ab, so dass der IR-Strahler eine Abblendlichtverteilung mit sichtbarem Licht erzeugt. Wenn die lichtundurchlässigen Bereiche der Blende für IR-Strahlung durchlässig sind, d.h. als ein IR-Strahlung transmittierendes IR-Filter ausgebildet sind, wird der über die Abblendlichtverteilung hinausgehende Bereich der Fernlichtverteilung mit für das menschliche Auge unsichtbarer IR-Strahlung ausgeleuchtet.
  • Alternativ kann der zusätzliche Fernlichtscheinwerfer in der Stellung für Abblendlicht durch Einführen einer bereichsweise lichtundurchlässigen Blende in den Strahlengang oder durch eine Relativbewegung zwischen Reflektor und Lichtquelle auch auf eine Abblendlichtverteilung umgeschaltet werden. Zusätzlich zu dem Fernlichtscheinwerfer wird in der Abblendlichtstellung der IR-Strahler aktiviert, der den gesamten Fernlichtbereich oder lediglich den über die Abblendlichtverteilung hinaus gehenden Fernlichtbereich mit IR-Strahlung ausleuchtet.
  • Das bedeutet also, dass die in der Abblendlichtverteilung gegenüber der Fernlichtverteilung abgeschatteten Bereiche nun durch unsichtbare IR-Strahlung ausgeleuchtet werden. Die IR-Strahlung in diesem Fahrbahnbereich wird von einem IR-empfindlichen Empfänger erfasst und auf einem Anzeigegerät im Sichtbereich des Fahrzeuglenkers abgebildet. Als Anzeigegerät kann ein in dem Fahrzeug bereits für andere Funktionen vorgesehener Bildschirm oder ein zusätzlich vorgesehener Bildschirm eingesetzt werden. Es ist aber auch denkbar, den von der IR-Strahlung ausgeleuchteten Fahrbahnbereich nach Art eines sogenannten Head-up-Displays auf die Frontscheibe in den Sichtbereich des Fahrzeuglenkers zu projizieren.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Mittel zum Einkoppeln ein in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung angeordnetes IR-Filter und lenken die zusätzlichen Lichtstrahlen auf die – in Lichtaustrittsrichtung betrachtet – Rückseite des IR-Filters. Das IR-Filter kann als ein Farbglasfilter, als ein Interferenzfilter oder beliebig anders ausgebildet sein. Über das IR-Filter können die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in den Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung eingekoppelt werden und die von dem IR-Strahler erzeugte Strahlung derart überlagern, dass durch eine additive Farbmischung eine Veränderung der Farbe der von dem IR-Strahler ausgesandten sichtbaren Lichtstrahlen in Richtung weiß erfolgt.
  • Um die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen besonders gut in den Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung einkoppeln zu können, ist das IR-Filter vorteilhafterweise schräg relativ zu einer optischen Achse des IR-Strahlers in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung angeordnet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Mittel zum Einkoppeln eine in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung angeordnete Blende umfassen und die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen auf die – in Lichtaustrittsrichtung betrachtet – Vorderseite oder Rückseite der Blende lenken. Die Oberfläche der Blende, auf welche die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen treffen, kann derart ausgeführt sein, dass die zusätzlichen Lichtstrahlen gestreut oder im Wesentlichen in Richtung der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung reflektiert oder absorbiert und in die von dem IR-Strahler erzeugte Strahlung eingekoppelt werden.
  • Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Mittel zum Einkoppeln ein in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung angeordnetes und für die Strahlung durchlässiges Element umfassen und die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen auf die – in Lichtaustrittsrichtung betrachtet – Vorderseite oder Rückseite dieses Elements lenken. Dieses Element wird zusätzlich zu den die gewünschte Lichtverteilung vor dem Kraftfahrzeug erzeugenden Elementen in den Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung eingebracht und hat keine strahlformenden optischen Eigenschaften. Die Aufgabe dieses Elements besteht darin, die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in den Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung einzukoppeln, um so für eine Veränderung der Farbe in Richtung weiß zu sorgen. Zu diesem Zweck kann das Element mit einer Beschichtung versehen sein, welche eine Reflexion, eine Absorption oder eine Streuung der auf das Element treffenden zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen fördert.
  • Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Mittel zum Einkoppeln eine Linse eines als Projektionssystem ausgebildeten IR-Strahlers umfassen und die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen auf die Linse lenken. Die in die Linse eingekoppelten zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen vagabundieren als Streulicht in der Linse und treten zumindest teilweise in einer Richtung, die im Wesentlichen der Richtung des Strahlengangs der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung entspricht, aus der Linse heraus und überlagern die von dem IR-Strahler erzeugte Strahlung.
  • Vorteilhafterweise umfassen die Mittel zum Einkoppeln der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in die Linse auf der – in Lichtaustrittsrichtung betrachtet – Vorderseite der Linse eine Lamellenstruktur, eine Profilstruktur, vorzugsweise mit prismaförmigen Erhebungen und/oder Vertiefungen, oder eine Mikrostruktur. Durch jede dieser Maßnahmen oder durch Kombination dieser Maßnahmen kann die Einkopplung der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in die Linse entscheidend verbessert werden.
  • Um die in die Linse eingekoppelten zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen innerhalb der Linse besser lenken zu können und diese an einer oder mehreren vorgebbaren Stellen aus der Linse austreten zu lassen, weist die Linse vorzugsweise spiegelnde oder halbtransparente Oberflächenbereiche auf.
  • Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Mittel zum Einkoppeln die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen unmittelbar außerhalb des Strahlengangs der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung einkoppeln. Gemäß dieser Weiterbildung werden die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen also nicht direkt in, sondern unmittelbar um den Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung eingekoppelt. Dadurch ergibt sich eine für einen Betrachter, beispielsweise für einen entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer, eine sichtbare Variation der Farbe der von dem IR-Strahler ausgesandten Lichtstrahlen in Richtung weiß oder gelb. Bei dieser Weiterbildung wird ein an sich bei Farbfernsehgeräten oder Computerbildschirmen bekannter Effekt ausgenutzt, wonach sich verschiedene dicht zusammenliegende Farbpunkte durch additive Farbmischung zu einer neuen Farbe überlagern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein in dem IR-Strahler angeordnetes IR-Filter außerhalb eines im Wesentlichen nur für die IR-Strahlung durchlässigen Bereichs mindestens einen für die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen durchlässigen Bereich aufweist. Durch diesen für die sichtbaren Lichtstrahlen durchlässigen Bereich können die Lichtstrahlen unmittelbar um den Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung herum eingekoppelt werden.
  • Vorteilhafterweise weist der mindestens eine für die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen durchlässige Bereich des IR-Filters eine Vielzahl kleiner Öffnungen auf. Durch diese Öffnungen außerhalb des für die IR-Strahlung durchlässigen Bereichs des IR-Filters können die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen unmittelbar um den Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung herum eingekoppelt werden.
  • Gemäß noch einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Mittel zum Einkoppeln der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen mindestens einen Zusatzreflektor umfassen. Der Zusatzreflektor ist derart im Bereich der Beleuchtungseinrichtung angeordnet, dass die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen auf ein IR-Filter, eine Blende, eine Linse oder ein anderes Element zum Einkoppeln der Lichtstrahlen treffen und letztendlich für eine Variation der Farbe von dem IR-Strahler ausgesandten Lichtstrahlen sorgen.
  • Alternativ oder zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die Mittel zum Einkoppeln der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen mindestens einen Lichtwellenleiter umfassen. Über den Lichtwellenleiter können die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen auf ein IR-Filter, eine Blende, eine Linse oder ein anderes zusätzliches Element zum Einkoppeln der Lichtstrahlen treffen und letztendlich für eine Variation der Farbe von dem IR-Strahler ausgesandten Lichtstrahlen sorgen.
  • Die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen können von einer Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung, welche die für das menschliche Auge sichtbaren Lichtstrahlen und die unsichtbaren IR-Strahlen zur Fahrbahnausleuchtung erzeugt, stammen und über die Zusatzreflektoren, die Lichtwellenleiter oder andere geeignete Elemente in oder unmittelbar um den Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung eingekoppelt werden. Dazu kann ein geringer Anteil des von der Lichtquelle erzeugten sichtbaren Lichts ausgekoppelt und in den Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung eingekoppelt werden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jedoch vorgeschlagen, dass die Beleuchtungseinrichtung eine gesonderte Lichtquelle zur Erzeugung der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen aufweist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der mindestens eine Lichtwellenleiter die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in eine Linse eines als Projektionssystem ausgebildeten IR-Strahlers einkoppelt und die Linse Auskoppelmittel zum Auskoppeln der Lichtstrahlen zumindest teilweise in Richtung der von dem IR-Strahler erzeugten und durch die Linse hindurchgetretenen Strahlung aufweist.
  • Vorteilhafterweise ist mindestens ein Lichtwellenleiter zumindest um einen Teil eines Umfangs einer Linse eines als Projektionssystem ausgebildeten IR-Strahlers angeordnet, wobei der Lichtwellenleiter Einkoppelmittel zum Einkoppeln der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in den Lichtwellenleiter und Auskoppelmittel zum Auskoppeln der Lichtstrahlen aus dem Lichtwellenleiter und zum Einkoppeln der Lichtstrahlen in den Stahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung aufweist.
  • Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung, sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es zeigen:
  • 1 eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug;
  • 2 einen IR-Strahler der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
  • 3 eine in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler erzeugten Strahlung angeordnete Blenden-IR-Filter-Kombination gemäß der ersten Ausführungsform;
  • 4 eine Blenden-IR-Filter-Kombination des IR-Strahlers gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 5 eine Blenden-IR-Filter-Kombination des IR-Strahlers gemäß einer dritten Ausführungsform;
  • 6 einen IR-Strahler einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform;
  • 7 einen IR-Strahler einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform;
  • 8 einen IR-Strahler einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform;
  • 9 einen IR-Strahler einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß einer siebten bevorzugten Ausführungsform:
  • 10 einen IR-Strahler einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß einer achten bevorzugten Ausführungsform;
  • 11 einen IR-Strahler einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß einer neunten bevorzugten Ausführungsform;
  • 12 einen IR-Strahler einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß einer zehnten bevorzugten Ausführungsform;
  • 13 einen IR-Strahler einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß einer elften bevorzugten Ausführungsform;
  • 14 die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung gemäß der elften Ausführungsform in einer Ansicht von vorne;
  • l5 eine erste erfindungsgemäße Veränderung der Farbe des von einem IR-Strahler ausgesandten sichtbaren Lichts anhand der CIE-Normfarbtafel; und
  • 16 eine zweite erfindungsgemäße Veränderung der Farbe des von einem IR-Strahler ausgesandten sichtbaren Lichts anhand der CIE-Normfarbtafel.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 1 ist für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug 2 vorgesehen. Die Beleuchtungseinrichtung 1 umfasst einen Infrarot (IR)-Strahler 3 zur Erzeugung von Strahlung, die zum überwiegenden Teil für das menschliche Auge unsichtbare IR-Anteile umfasst. Je nach Aufbau des IR-Strahlers 3 weist die Strahlung auch geringe Mengen von für das menschliche Auge sichtbaren von weiß abweichenden farbigen Anteilen auf.
  • Der IR-Strahler 3 der Beleuchtungseinrichtung 1 leuchtet einen vorgebbaren Fahrbahnbereich 4 mit der erzeugten Strahlung aus. Der Fahrbahnbereich 4 entspricht bspw. einem mit einer Fernlichtverteilung ausgeleuchtetem Fahrbahnbereich. Die Beleuchtungseinrichtung 1 umfasst außerdem einen für die IR-Strahlung empfindlichen Empfänger 5 zum Erfassen der IR-Strahlung in dem von der Strahlung des IR-Strahlers 3 ausgeleuchteten Fahrbahnbereich 4. Der Empfänger 5 ist Teil des Kraftfahrzeugs 2 und kann in dieses bspw. im Bereich der Scheinwerfer der Beleuchtungseinrichtung 1, im Bereich der IR-Strahler 3 oder in einem Kühlergrill integriert sein. Schließlich verfügt die Beleuchtungseinrichtung 1 über ein in einem Sichtbereich eines Fahrzeuglenkers angeordnetes Anzeigegerät 6 zur Abbildung des von der Strahlung des IR-Strahlers 3 ausgeleuchteten Fahrbahnbereichs 4. Das Anzeigegerät 6 kann als ein Bildschirm im Inneren des Kraftfahrzeugs 2 oder als ein sogenanntes Head-up-Display, bei dem der ausgeleuchtete Fahrbahnbereich 4 auf eine Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs 2 in den Sichtbereich des Fahrzeuglenkers projiziert wird, ausgebildet sein. Bei Betrieb des IR-Strahlers 3 wird die Fahrbahn vor dem Fahrzeug 2 immer auch mit einer sichtbaren Abblendlichtverteilung ausgeleuchtet. Der IR-Strahler 3 dient also der Sichtverbesserung im Fernlichtbereich ohne entgegenkommende Verkehrsteilnehmer zu blenden.
  • In 2 ist ein IR-Strahler 3 der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 1 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Der IR-Strahler 3 umfasst einen ellipsoidförmigen Reflektor 10 und eine Lichtquelle 11, die vorzugsweise als eine Halogenlampe ausgebildet ist. Die Lichtquelle 11 erzeugt für das menschliche Auge sichtbare Lichtstrahlen, aber auch einen relativ großen Anteil unsichtbarer IR-Strahlen. Es wird vorzugsweise eine Halogenlampe als Lichtquelle 11 eingesetzt, da diese einen größeren Anteil an unsichtbaren IR-Strahlen erzeugt als beispielsweise Gasentladungslampen. Der IR-Strahler 3 umfasst außerdem ein optisches Element 12, das vorzugsweise als eine Linse ausgebildet ist, durch welche von der Lichtquelle 11 erzeugte und von dem Reflektor 10 reflektierte Strahlung auf den Fahrbahnbereich 4 vor dem Kraftfahrzeug 2 projiziert wird. Der in 2 dargestellte IR-Strahler 3 ist also als ein sogenanntes Projektionssystem ausgebildet.
  • In dem Strahlengang der von der Lichtquelle 11 erzeugten und von dem Reflektor 10 reflektierten Strahlung ist vor einer Reflektoröffnung 13 des Reflektors 10 ein IR-Filter 14 angeordnet. Statt zwischen dem Reflektor 10 und der Linse 12 kann das IR-Filter 14 auch der Linse 12 nachgeordnet in dem Strahlengang angeordnet sein (vgl. Bezugszeichen 14'). Nach vorne wird der IR-Strahler 3 durch eine lichtdurchlässige Abdeckscheibe 15 begrenzt, welche mit oder ohne strahlformenden Elementen ausgebildet sein kann. Die Abdeckscheibe 15 ist vorzugsweise bündig in die Fahrzeugkarosserie eingelassen.
  • Wenn bspw. ein Farbglasfilter als IR-Filter 14, 14' in dem IR-Strahler 3 zum Einsatz kommt, erzeugt der IR-Strahler 3 Strahlung mit unsichtbaren IR-Anteilen und sichtbaren bernsteinfarbenen oder rötlichen Anteilen. Beim Einsatz eines Interferenzfilters als IR-Filter erzeugt der IR-Strahler 3 Strahlung mit unsichtbaren IR-Anteilen. Unter bestimmten Blickwinkeln kann ein Beobachter außerdem rötliche oder andere Farbtöne in der Strahlung erkennen.
  • Die von weiß abweichenden farbigen Anteile haben zwar eine sehr geringe Leuchtdichte; das menschliche Auge ist aber so empfindlich, dass es die farbigen Anteile in der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung wahrnimmt. Abgesehen davon, dass die von weiß abweichenden farbigen Anteile in der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung entgegenkommende Verkehrsteilnehmer, die aus einer Blickrichtung B in die Beleuchtungseinrichtung 1 des Kraftfahrzeugs 2 sehen, stören kann, verstoßen die von weiß und gelb abweichenden farbigen Anteile in der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung außerdem gegen zur Zeit geltende gesetzliche Regelungen, wonach Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs lediglich weißes bzw. gelbes Licht ausstrahlen dürfen; ausdrücklich sind rötliche Anteile in dem Scheinwerferlicht in Fahrtrichtung zu vermeiden (vergleiche z.B. ECE-Norm 48).
  • Hier setzt die vorliegende Erfindung an, durch die eine Veränderung der Farbe der von dem IR-Strahler 3 ausgesandten sichtbaren, von weiß abweichenden Lichtanteile durch eine additive Farbmischung mit zusätzlich in den Strahlengang der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung eingekoppeltem Licht in Richtung weiß erzielt wird. Dadurch werden sowohl entgegenkommende Verkehrsteilnehmer weniger gestört als auch gesetzliche Anforderungen erfüllt.
  • Um eine Fernlichtverteilung zu erzeugen, wird bspw. ein zusätzlicher Fernlichtscheinwerfer (nicht dargestellt) der Beleuchtungseinrichtung 1 aktiviert. Durch den Fernlichtscheinwerfer wird der Fernlichtbereich 4 vor dem Kraftfahrzeug mit sichtbarem Licht ausgeleuchtet. Um eine Blendung von entgegenkommenden Verkehrsteilnehmern zu verhindern, kann es erforderlich sein, die Beleuchtungseinrichtung 1 in eine Abblendlichtfunktion umzuschalten.
  • In der Abblendlichtfunktion wird bspw. der zusätzliche Fernlichtscheinwerfer ausgeschaltet und der IR-Strahler 3 aktiviert. In 3 ist ein IR-Filter 14, 14' gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Das IR-Filter 14, 14' weist einen für sichtbares Licht und für unsichtbare IR-Strahlung durchlässigen ersten Bereich 141 und einen lediglich für die unsichtbare IR-Strahlung durchlässigen zweiten Bereich 142 auf. Der erste Bereich 141 und der zweite Bereich 142 sind durch eine Kante 143 voneinander getrennt, welche einer Hell-Dunkel-Grenze der Abblendlichtverteilung entspricht. Die Kante 143 wird als Hell-Dunkel-Grenze auf die Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug 2 projiziert, wobei ein Anstieg der Kante 143 um einen Winkel α von etwa 15° eine weitreichendere Ausleuchtung eines Fahrbahnrands auf der eigenen Fahrbahnseite mit sichtbarem Licht bewirkt. Derjenige Fahrbahnbereich der Fernlichtverteilung, der über die Abblendlichtverteilung hinausgeht, wird fast nur mit unsichtbarer IR-Strahlung ausgeleuchtet. Dafür sorgen die IR-durchlässigen Eigenschaften des zweiten Bereichs 142 des IR-Filters 14, 14'. Idealerweise reflektiert oder absorbiert der IR-durchlässige Bereich 142 das gesamte sichtbare Licht, das von der Lichtquelle 11 erzeugt und von dem Reflektor 10 reflektiert wird.
  • Die aus der Praxis bekannten IR-Filter l4, 14' können das sichtbare Licht jedoch nicht vollständig herausfiltern. Zumindest unter bestimmten Blickwinkeln in Blickrichtung B lassen sie sichtbare von weiß abweichende farbige Anteile der Strahlung durch. Das bedeutet also, dass die Beleuchtungseinrichtung 1 in ihrer Stellung für Abblendlicht zumindest unter bestimmten Blickwinkeln Strahlung mit sichtbaren von weiß abweichenden Farbanteilen im Bereich der Fernlichtverteilung aussendet. Diese Farbanteile können mit der vorliegenden Erfindung farblich in Richtung weiß verändert werden Zu diesem Zweck sind in dem IR-durchlässigen zweiten Bereich 142 des IR-Filters 14, 14' sehr kleine Öffnungen 144 vorgesehen, durch welche zusätzliche sichtbare Lichtstrahlen hindurchtreten können. Das durch die Öffnungen 144 hindurchtretende sichtbare Licht hat eine so geringe Leuchtdichte, dass entgegenkommende Verkehrsteilnehmer dadurch nicht geblendet werden (Beleuchtungsstärke vorzugsweise < 0,7 lux). Die Leuchtdichte ist jedoch groß genug, dass sich durch eine additive Farbmischung der von dem IR-Strahler 3 erzeugten sichtbaren farbigen Anteile und der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen eine neue Farbe ergibt, die näher an weiß liegt als die ursprüngliche Farbe der von dem IR-Strahler 3 erzeugten sichtbaren farbigen Anteile.
  • Bei der additiven Farbmischung nimmt das Auge eines Beobachters mehrere Strahlungen gleichzeitig (z. B. durch Projektion) oder schnell nacheinander (z. B. bei einem Farbkreisel) wahr. Das Prinzip der additiven Farbmischung ist an sich aus dem Bereich der Farbfernseh-Bildschirme oder der LED (Light Emitting Diode)-Bildschirme bekannt. Dabei liegen drei kleine Farbflächen in rot, grün und blau (RGB) nebeneinander, so dass sie bei ausreichendem Abstand nicht mehr aufgelöst werden und dem Auge als eine einheitliche Farbfläche erscheinen. Der Farbreiz im Auge des Beobachters entsteht durch Addition der einzelnen Farben, durch additive Farbmischung kann weiß entstehen. Dieses Prinzip der additiven Farbmischung wird erfindungsgemäß dazu genutzt, bei Scheinwerfern mit einem IR-Strahler 3 von weiß abweichende farbige Anteile in der von dem IR-Strahler 3 ausgesandten Strahlung farblich in Richtung weiß zu verändern.
  • Die Nähe der sichtbaren farbigen Lichtanteile der von dem IR-Strahler 3 ausgesandten Strahlung und der sich aus der additiven Farbmischung der sichtbaren farbigen Lichtanteile und des zusätzlich eingekoppelten Lichts ergebenden Lichtstrahlen kann bspw. an hand einer CIE (Commission Internationale de l'Éclairage)-Normfarbtafel nach CIE 1931 beurteilt werden. Eine solche CIE-Normfarbtafel ist in den 15 und 16 dargestellt. In der CIE-Normfarbtafel sind die Farben des Spektrums hufeisenförmig um den absoluten Weißpunkt, den sogenannten Unbuntpunkt E, angeordnet. Nach außen nimmt der Sättigungsgrad der Farbe bzw. ihre Buntheit zu. Nach unten ist das Hufeisen durch die sog. Purpurgerade P begrenzt. Die auf dem Rand des Hufeisens angegebenen Zahlenwerte entsprechen der Wellenlänge des Lichts in Nanometern. Jeder Punkt innerhalb des Hufeisens stellt eine Farbart dar. Innerhalb des Hufeisens ist ein in Europa für Scheinwerfer zulässiger weißer Farbbereich W dargestellt.
  • Es kann ein erster Farbpunkt A in der CIE-Normfarbtafel für die sichtbaren farbigen Lichtanteile des IR-Strahlers 3 in der Normfarbtafel bestimmt werden. Für die Farbe der sich durch additive Farbmischung ergebenen Lichtstrahlen wird ein zweiter Farbpunkt C, C' in der Normfarbtafel bestimmt. Der zweite Farbpunkt C in 15 liegt knapp außerhalb des zulässigen Farbbereichs W. Der zweite Farbpunkt C' in 16 liegt dagegen innerhalb des zulässigen Farbbereichs W und sogar relativ nah an dem Unbuntpunkt E. Durch Messen der Abstände der Farbpunkte A, C, C' zu dem Unbuntpunkt E bzw. zu dem zulässigen weißen Farbbereich W kann ermittelt werden, welcher Farbpunkt näher an weiß gelegen ist.
  • Anhand der 15 ist deutlich zu erkennen, dass der zweite Farbpunkt C wesentlich näher an dem Unbuntpunkt E bzw. an dem zulässigen weißen Farbbereich W liegt als der erste Farbpunkt A. Somit ergibt sich bei dem in 15 dargestellten Ausführungsbeispiel durch die additive Farbmischung der von dem IR-Strahler 3 erzeugten sichtbaren farbigen Anteile und der durch die Öffnungen 144 hindurchtretenden zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen eine neue Farbe (Farbpunkt C), die wesentlich näher an weiß liegt als die ursprüngliche Farbe der von dem IR-Strahler 3 erzeugten sichtbaren farbigen Anteile (Farbpunkt A).
  • Anhand der 16 ist deutlich zu erkennen, dass der zweite Farbpunkt C' ebenfalls wesentlich näher an dem Unbuntpunkt E bzw. an dem zulässigen weißen Farbbereich W liegt als der erste Farbpunkt A. Somit ergibt sich auch bei dem in 16 dargestellten Ausführungsbeispiel durch die additive Farbmischung der von dem IR-Strahler 3 erzeugten sichtbaren farbigen Anteile und der durch die Öffnungen 144 hindurchtretenden zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen eine neue Farbe (Farbpunkt C'), die näher an weiß liegt als die ursprüngliche Farbe der von dem IR-Strahler 3 erzeugten sichtbaren farbigen Anteile (Farbpunkt A) und sogar noch dichter an dem Unbuntpunkt E als der zweite Farbpunkt C bei dem Ausführungsbeispiel aus 15. Die verschiedenen zweiten Farbpunkte C, C' ergeben sich dadurch, dass die von dem IR-Strahler 3 emittierten sichtbaren Lichtstrahlen (Farbpunkt A) mit unterschiedlichen zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen überlagert wurden.
  • Es sind verschiedene Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 1 denkbar. Außer der hier beschriebenen Ausführungsform mit einem zusätzlichen Fernlichtscheinwerfer und dem IR-Strahler 3, der eine Fernlichtverteilung erzeugt und in dessen Strahlengang das IR-Filter 14, 14' angeordnet ist, wäre auch eine Beleuchtungseinrichtung 1 denkbar, die lediglich über den IR-Strahler 3 verfügt, in dessen Strahlengang das IR-Filter 14, 14' einbringbar ist. In einer Stellung für Fernlicht ist das IR-Filter 14, 14' aus dem Strahlengang herausbewegt und der IR-Strahler 3 leuchtet den gesamten Fernlichtbereich 4 mit sichtbarem Licht aus. In einer Stellung für Abblendlicht wird dann das IR-Filter 14, 14' in den Strahlengang bewegt und der IR-Strahler 3 leuchtet den Abblendlichtbereich mit sichtbarem Licht und den Fernlichtbereich bzw. den Bereich der Fernlichtverteilung, der über die Abblendlichtverteilung hinausgeht, mit unsichtbarer IR-Strahlung aus.
  • In 4 ist ein IR-Filter 14, 14' gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Das IR-Filter 14, 14' umfasst einen zentralen rechteckförmigen IR-durchlässigen und für sichtbares Licht undurchlässigen IR-Filterbereich 145, der von einem weiteren Bereich 146 umgeben ist, der weder für sichtbare Lichtstrahlen noch für IR-Strahlen durchlässig ist. Beim Einsatz eines solchen IR-Filters 14, 14' in einem IR-Strahler 3 leuchtet dieser den Fahrbahnbereich 4 vor dem Kraftfahrzeug 2 mit IR-Strahlung aus.
  • Wie oben bereits näher erläutert, lassen die in der Praxis eingesetzten IR-Filter 14, 14' jedoch geringe Mengen eines sichtbaren von weiß abweichenden farbigen Lichtanteils zumindest unter bestimmten Blickwinkeln durch den Bereich 145 hindurchtreten. Um für einen Beobachter, der in der Blickrichtung B in die Beleuchtungseinrichtung 1 blickt, die störenden Auswirkungen durch die farbigen Lichtanteile zu vermindern und um gesetzlichen Anforderungen Genüge zu leisten, sind oberhalb des Bereichs 145 Öffnungen 147 in dem weiteren Bereich 146 ausgebildet, durch welche zusätzliches sichtbares Licht hindurchtreten kann.
  • Alternativ oder zusätzlich kann an einem oberen Rand des weiteren Bereichs 146 ein schlitzförmiger Bereich 148 vorgesehen sein, durch welchen ebenfalls zusätzliches sichtbares Licht hindurchtreten kann. Das durch die Öffnungen 147 und durch den Schlitz 148 hindurchtretende sichtbare Licht bewirkt durch additive Farbmischung mit den von dem IR-Strahler 3 erzeugten sichtbaren farbigen Anteile eine neue Farbe, die näher an weiß liegt als die ursprüngliche Farbe der von dem IR-Strahler 3 erzeugten sichtbaren farbigen Anteile. Dadurch erscheinen einem Beobachter die von dem IR-Strahler ausgesandten sichtbaren Lichtanteile nicht mehr in einem störenden rot oder in anderen Farbtönen sondern in einem gewohnten weiß oder gelb. Außerdem können gesetzliche Anforderungen sowohl hinsichtlich der Farbe des von Scheinwerfern ausgesandten Lichts als auch hinsichtlich der maximal zulässigen Lichtstärke des von Scheinwerfern ausgesandten Lichts erfüllt werden. Das sichtbare Abblendlichtbündel kann bei dieser Ausführungsform von einem separaten Abblendlichtscheinwerfer erzeugt werden. Das gilt – je nach Ausführung der Blenden-Filter-Kombination 14, 14'' auch für die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele.
  • In 5 ist ein IR-Filter 14, 14' gemäß einer dritten Ausführungsform dargestellt. Dabei sind keine Öffnungen 147 in dem weiteren Bereich 146 vorgesehen. Stattdessen wurde der schlitzförmige Bereich 148 aus dem Ausführungsbeispiel aus 4 nach unten, unmittelbar oberhalb des IR-durchlässigen Bereichs 145 verlagert. Der für das sichtbare Licht durchlässige Bereich 148 des Ausführungsbeispiels aus 5 ist rechteckförmig ausgebildet. Zwischen dem IR-durchlässigen Bereich 145 und dem für sichtbares Licht durchlässigen Bereich 148 ist eine Kante 149 vorgesehen, die mit einer Hell-Dunkel-Grenze eines Abblendlichts oder eines Nebellichts zusammenfallen oder oberhalb dieser Kante liegen kann. Durch den Bereich 148 ergibt sich für einen Beobachter ein zusätzliches sichtbares Lichtband, welches gegenüber der blendungskritischen Region deutlich abgesenkt ist. Der für sichtbares Licht durchlässige Bereich 148 kann beliebig ausgebildet sein und sich sogar über die gesamte obere Reflektoröffnung 13 erstrecken. Durch den unmittelbar neben dem IR-Filter 145 angeordneten für sichtbares Licht durchlässigen Bereich 148 wird durch additive Farbmischung die Farbe der von dem IR-Strahler 3 ausgesandten sichtbaren farbigen Anteile dahingehend verändert, dass sie näher an weiß liegen als die ursprüngliche Farbe der durch den IR-filternden Bereich 145 hindurchtretenden sichtbaren Strahlanteile.
  • In 6 ist ein IR-Strahler 3 gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind Zusatzreflektoren 16, 16' vorgesehen, durch welche zusätzliche sichtbare Lichtstrahlen in oder unmittelbar um den Strahlengang der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung 15 eingekoppelt werden. Die sichtbaren Lichtstrahlen, die über die Zusatzreflektoren 16, 16' eingekoppelt werden, können entweder von der Lichtquelle 11 des IR-Strahlers 3 erzeugt werden (vgl. Strahlen 17) oder aber von einer gesonderten, extra dafür vorgesehenen Leuchteneinheit erzeugt werden (vgl. Strahlen 18). Diese Leuchteneinheit umfasst bspw. einen Reflektor 10' und eine Lichtquelle 11'.
  • Die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen 17, 18 können über den oder jeden Zusatzreflektor 16 auf eine Blende und/oder das IR-Filter 14 reflektiert und in den Strahlengang der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung 15 eingekoppelt werden. Auf diese Weise wird die Farbe der von dem IR-Strahler 3 ausgesandten sichtbaren farbigen Anteile durch additive Farbmischung dahingehend verändert, dass sie näher an weiß liegen als die ursprüngliche Farbe der durch das IR-Filter 14 hindurchtretenden sichtbaren Strahlanteile.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der oder jeder Zusatzreflektor 16' auch so ausgerichtet sein, dass die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen 17, 18 auf die – in Lichtaustrittsrichtung betrachtet – Vorderseite 121 der Linse 12 reflektiert werden. Von dort werden die sichtbaren Lichtstrahlen in die Linse 12 eingekoppelt und können in der Linse 12 vagabundieren. Das Streulicht wird zumindest teilweise in Richtung des Strahlengangs der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung 15 aus der Linse 12 ausgekoppelt. Dadurch ergibt sich für einen Beobachter, der aus der Blickrichtung B auf die Beleuchtungseinrichtung 1 blickt, der Eindruck, dass die Linse 12 schwach leuchtet. Die aus der Linse 12 austretenden Lichtstrahlen bewirken durch additive Farbmischung eine Veränderung der Farbe der von dem IR-Strahler 3 ausgesandten Lichtstrahlen in Richtung weiß oder gelb.
  • Bei der in 7 dargestellten fünften Ausführungsform eines IR-Strahlers 3 wird das zusätzliche sichtbare Licht über Lichtwellenleiter 19, 19' in den Strahlengang der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung 15 eingekoppelt. Der Einsatz von Lichtwellenleitern 19, 19' bietet sich insbesondere dann an, wenn das zusätzliche sichtbare Licht nicht von der Lichtquelle 11 des IR-Strahlers 3 und auch nicht von der Lichtquelle 11' einer extra dafür vorgesehenen Leuchteinheit, sondern vielmehr von einer benachbarten Leuchtfunktion innerhalb der Beleuchtungseinrichtung 1, bspw. von einem benachbarten Kraftfahrzeugscheinwerfer, entnommen wird. Durch die Lichtwellenleiter 19, 19' ergeben sich wesentlich größere Freiräume bei der Konstruktion und Auslegung der Beleuchtungseinrichtung 1.
  • Das in den Lichtwellenleiter 19 eingekoppelte zusätzliche sichtbare Licht wird aus diesem auf eine Blende und/oder ein IR-Filter 14 ausgekoppelt und über dieses der Strahlung 15 überlagert. Durch additive Farbmischung wird die Farbe der von dem IR-Strahler 3 ausgesandten sichtbaren Lichtstrahlen in Richtung weiß verändert. Die in den Lichtwellenleiter 19' eingekoppelten zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen werden auf ein in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung 15 angeordnetes und für die Strahlung 15 durchlässiges Element 14" gelenkt und von dort auf die Vorderseite 121 der Linse 12 reflektiert. Alternativ kann der Lichtwellenleiter 19' auch derart ausgerichtet sein, dass das zusätzliche Licht unmittelbar auf die Vorderseite 121 der Linse 12 fällt. Von der Vorderseite 121 wird das zusätzliche Licht in die Linse 12 eingekoppelt und kann dort – wie oben bereits erläutert – durch additive Farbmischung eine Variation der Farbe der von dem IR-Strahler 3 ausgesandten sichtbaren Lichtstrahlen in Richtung weiß bewirken.
  • In 8 ist ein sechstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines IR-Strahlers 3 dargestellt. Dabei wird das in den Lichtwellenleiter 19 eingekoppelte zusätzliche sichtbare Licht auf eine relativ zu der optischen Achse 20 des IR-Strahlers 3 schräg angeordnete Blende oder ein schräg angeordnetes IR-Filter 14''' ausgekoppelt und über die Blende bzw. das IR-Filter 14''' in den Strahlengang 15 eingebracht.
  • Es wäre denkbar, dass das IR-Filter 14 senkrecht zu der optischen Achse 20 steht und mit dem Bezugszeichen 14''' ein in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung 15 angeordnetes und für die Strahlung 15 durchlässiges Element bezeichnet ist. Dieses Element 14''' hat keine strahlformenden Eigenschaften, sondern dient lediglich dazu, die aus dem Lichtwellenleiter 19 ausgekoppelten zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in den Strahlengang 15 des IR-Strahlers 3 einzukoppeln. Auch das Element 14'' auch 7 kann als ein solches Element ausgebildet sein.
  • In 9 ist ein siebtes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines IR-Strahlers 3 der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 1 dargestellt. Dabei werden in einen Lichtwellenleiter 21 eingekoppelte zusätzliche sichtbare Lichtstrahlen auf die Vorderseite 121 der Linse 12 aus dem Lichtwellenleiter 21 ausgekoppelt. Auf der Vorderseite 121 der Linse 12 ist eine (nicht dargestellte) Mikrostruktur ausgebildet, über welche die aus dem Lichtwellenleiter 21 ausgekoppelten zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen besonders gut in die Linse 12 eingekoppelt werden können.
  • Alternativ oder zusätzlich weist der IR-Strahler 3 aus 9 einen weiteren Lichtwellenleiter 22 auf, dessen Lichtaustrittsfläche 221 der Wölbung der Linsenoberfläche 122 entsprechend ausgebildet ist, so dass aus dem Lichtwellenleiter 22 ausgekoppelte zusätzliche sichtbare Lichtstrahlen unmittelbar in die Linse 12 eingekoppelt werden können. Die in die Linse 12 eingekoppelten zusätzlichen Lichtstrahlen bewirken eine additive Farbmischung und dadurch eine Veränderung der Farbe der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Lichtstrahlen 15 in Richtung weiß oder gelb.
  • In 10 ist ein achtes Ausführungsbeispiel des IR-Strahlers 3 dargestellt. Dabei ist auf der Vorderseite 121 der Linse 12 eine Lamellenstruktur 123 ausgebildet, um die Einkopplung von aus dem Lichtwellenleiter 21 ausgekoppeltem zusätzlichem sichtbarem Licht in die Linse 12 zu verbessern. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Element 123' mit einer Lamellenstruktur in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler 3 ausgesandten Strahlung 15 der Linse 12 nachgeordnet sein. Über das Element 123' kann aus einem Lichtwellenleiter 21' ausgekoppeltes zusätzliches sichtbares Licht in den Strahlengang der Strahlung 15 eingekoppelt werden. Das in die Linse 12 eingekoppelte zusätzliche Licht bzw. das über das Element 123' in den Strahlengang der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung 15 eingekoppelte zusätzliche Licht bewirkt eine additive Farbmischung und dadurch eine Variation der Farbe der von dem IR-Strahler 3 ausgesandten sichtbaren Lichtstrahlen in Richtung weiß oder gelb.
  • In 11 ist ein neuntes Ausführungsbeispiel des IR-Strahlers 3 dargestellt. Dabei sind auf der Vorderseite 121 der Linse 12 Erhebungen 124 ausgebildet, durch welche die Einkopplung von aus dem Lichtwellenleiter 21 ausgekoppeltem zusätzlichem sichtbarem Licht in die Linse 12 verbessert wird. Zusätzlich zu den oder statt der Erhebungen 124 können auf der Vorderseite 121 auch Vertiefungen ausgebildet sein. Die Erhebungen 124 und/oder die Vertiefungen bilden eine Profilstruktur auf der Vorderseite 121 der Linse 12. Die Erhebungen 124 und die Vertiefungen sind vorzugsweise prismaförmig ausgebildet. Der Lichtwellenleiter 22 kann alternativ oder zusätzlich zu dem Lichtwellenleiter 21 vorgesehen sein.
  • In 12 ist ein zehntes Ausführungsbeispiel eines IR-Strahlers 3 der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 1 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind Lichtwellenleiter 23 vorgesehen, die sich von der Lichtaustrittsöffnung 13 des Reflektors 10 des IR-Strahlers 3 bis an die Vorderseite 121 der Linse 12 erstrecken. Von der Lichtquelle 11 erzeugtes und von dem Reflektor 10 reflektiertes Licht wird in eine Lichteintrittsfläche 231 der Lichtwellenleiter 23 eingekoppelt und am gegenüberliegenden Ende der Lichtwellenleiter 23 aus einer Lichtaustrittsfläche 232 unmittelbar in die Linse 12 eingekoppelt.
  • In 13 ist eine elfte Ausführungsform des IR-Strahlers 3 dargestellt, bei der um die Linse 12 herum ein kreisringförmiger Lichtwellenleiter 25 vorgesehen ist. Das in den Lichtwellenleiter 25 eingekoppelte zusätzliche sichtbare Licht wird zum einen aus einer vorderen Begrenzungsfläche 251 und/oder aus einer nach innen gerichteten Begrenzungsfläche 252 ausgekoppelt. Das aus der Begrenzungsfläche 251 ausgekoppelte Licht sorgt für eine Umfeldaufhellung um die durch die Linse 12 hindurchtretende Strahlung 15 herum. In einem Abstand zu der Beleuchtungseinrichtung 1 ergibt sich für einen Beobachter aufgrund einer additiven Farbmischung eine in Richtung weiß geänderte Farbe der von dem IR-Strahler 3 ausgesandten Lichtstrahlen.
  • Das aus der Begrenzungsfläche 252 ausgekoppelte sichtbare Licht wird in die Linse 12 eingekoppelt, vagabundiert in dieser als Streulicht und tritt zumindest teilweise aus der Linse 12 aus. Das aus der Linse 12 heraustretende sichtbare Licht überlagert die von dem IR-Strahler 3 ausgesandte Strahlung 15 und führt zu einer weiteren additiven Farbmischung, so dass sich eine in Richtung weiß geänderte Farbe der von dem IR-Strahler 3 nach der Linse 12 ausgesandten Lichtstrahlen ergibt.
  • Alternativ oder zusätzlich sind an einem oberen und unteren Rand auf der Vorderseite 121 der Linse 12 weitere Lichtwellenleiter 24 nach Art von Flächenstrahlern angeordnet. Das in die Lichtwellenleiter 24 eingekoppelte zusätzliche sichtbare Licht wird aus einer – in Lichtaustrittsrichtung betrachtet – rückwärtigen Begrenzungsfläche 241 des Lichtwellenleiters 24 heraus ausgekoppelt. Das über die Begrenzungsfläche 241 aus dem Lichtwellenleiter 24 ausgekoppelte Licht wird entweder über die Vorderseite 121 der Linse 12 in diese eingekoppelt, über eine vorderseitige Begrenzungsfläche 253 des Lichtwellenleiters 25 in diesen eingekoppelt oder einfach aus dem Lichtwellenleiter 24 ausgekoppelt und von dem IR-Strahler 3 ausgesandt, so dass es für eine Umfeldaufhellung der von dem IR-Strahler 3 über die Linse 12 ausgesandten Strahlung 15 sorgt.
  • Zusammenfassend sind eine Vielzahl unterschiedlicher Ausführungsformen zur Realisierung des der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Gedankens denkbar. Allen Ausführungsformen gemeinsam ist jedoch die erfinderische Idee, die Farbe der sichtbaren von weiß abweichenden farbigen Anteile in der von einem IR-Strahler 3 ausgesandten Strahlung 15 durch additive Farbmischung in Richtung weiß zu verändern, indem zusätzliche sichtbare Lichtstrahlen in oder unmittelbar um den Strahlengang der von dem IR-Strahler 3 erzeugten Strahlung eingekoppelt werden.

Claims (27)

  1. Beleuchtungseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (2), mit einem IR-Strahler (3) zur Erzeugung von Strahlung (15), die für das menschliche Auge unsichtbare IR-Anteile und sichtbare von weiß abweichende farbige Anteile aufweist, und zum Ausleuchten eines vorgebbaren Fahrbahnbereichs (4) mit der erzeugten Strahlung (15), einem für die IR-Strahlung empfindlichen Empfänger (5) zum Erfassen der IR-Strahlung in dem von der IR-Strahlung ausgeleuchteten Fahrbahnbereich (4) und einem in einem Sichtbereich eines Fahrzeuglenkers angeordneten Anzeigegerät (6) zur Abbildung des von der IR-Strahlung ausgeleuchteten Fahrbahnbereichs (4) dadurch gekennzeichnet dass die Beleuchtungseinrichtung (1) Mittel zum Einkoppeln von zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in oder unmittelbar um den Strahlengang der von dem IR-Strahler (3) erzeugten Strahlung (15) aufweist, so dass sich durch eine additive Farbmischung der von dem IR-Strahler (3) erzeugten sichtbaren farbigen Anteile und der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen eine neue Farbe ergibt, die näher an weiß liegt als die ursprüngliche Farbe der von dem IR-Strahler (3) erzeugten sichtbaren farbigen Anteile.
  2. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der IR-Strahler (3) eine Lichtquelle (11) zur Erzeugung von für das menschliche Auge sichtbaren Lichtstrahlen und von unsichtbaren IR-Strahlen und ein in einem Strahlengang der von der Lichtquelle (11) erzeugten Strahlung (15) angeordnetes IR-Filter (14, 14') aufweist, welches im Wesentlichen nur für IR-Strahlen durchlässig ist.
  3. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der IR-Strahler (3) eine IR-Strahlenquelle zur Erzeugung von für das menschliche Auge unsichtbaren IR-Strahlen aufweist.
  4. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die IR-Strahlenquelle als mindestens eine IR-Diode oder als mindestens eine Vorrichtung zur IR-Strahlungsverstärkung durch stimulierte Emission (IR-Laser) ausgebildet ist.
  5. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der IR-Strahler (3) als ein Projektionssystem (PES) aufgebaut ist.
  6. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der IR-Strahler (3) als ein Reflexionssystem aufgebaut ist.
  7. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Strahlengang der von dem IR-Strahler (3) ausgesandten Strahlung (15) eine zumindest bereichsweise für sichtbares Licht im Wesentlichen undurchlässige Blende (14, 14') angeordnet ist.
  8. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der IR-Strahler (3) zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung (4) ausgebildet ist.
  9. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein einer Abblendlichtverteilung entsprechender Fahrbahnbereich mit sichtbarem Licht und ein einer Differenz zwischen der Fernlichtverteilung (4) und der Abblendlichtverteilung entsprechender Fahrbahnbereich im Wesentlichen nur mit unsichtbarer IR-Strahlung ausgeleuchtet wird.
  10. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einkoppeln ein in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler (3) erzeugten Strahlung (15) angeordnetes IR-Filter (14, 14', 14''') umfassen und die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen auf die – in Lichtaustrittsrichtung betrachtet – Vorderseite des IR-Filters (14, 14', 14''') lenken.
  11. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das IR-Filter (14''')schräg relativ zu einer optischen Achse (20) des IR-Strahlers (3) in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler (3) erzeugten Strahlung (15) angeordnet ist.
  12. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einkoppeln eine in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler (3) erzeugten Strahlung (15) angeordnete Blende (14, 14', 14''')umfassen und die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen auf die – in Lichtaustrittsrichtung betrachtet – Vorderseite oder Rückseite der Blende (14, 14', 14''') lenken.
  13. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einkoppeln ein in dem Strahlengang der von dem IR-Strahler (3) erzeugten Strahlung (15) angeordnetes und für die Strahlung durchlässiges Element (14'') umfassen und die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen auf dieses Element (14'') lenken.
  14. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einkoppeln eine Linse (12) eines als Projektionssystem (PES) ausgebildeten IR-Strahlers (3) umfassen und die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen auf die Linse (12) lenken.
  15. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einkoppeln der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in die Linse (12) eine Lamellenstruktur (122) auf der – in Lichtaustrittsrichtung betrachtet – Vorderseite (121) der Linse (12) umfassen.
  16. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einkoppeln der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in die Linse (12) eine Profilstruktur auf der – in Lichtaustrittsrichtung betrachtet – Vorderseite (121) der Linse (12) umfassen.
  17. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilstruktur prismaförmige Erhebungen (124) und/oder Vertiefungen aufweist.
  18. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einkoppeln der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in die Linse (12) eine Mikrostruktur auf der – in Lichtaustrittsrichtung betrachtet – Vorderseite (121) der Linse (12) umfassen.
  19. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Linse (12) spiegelnde oder halbtransparente Oberflächenbereiche aufweist.
  20. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein in dem IR-Strahler (3) angeordnetes IR-Filter (14, 14') außerhalb eines im Wesentlichen nur für die IR-Strahlung durchlässigen Bereichs (145) mindestens einen für die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen durchlässigen Bereich (147, 148) aufweist.
  21. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine für die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen durchlässige Bereich des IR-Filters (14, 14') eine Vielzahl kleiner Öffnungen (147) aufweist.
  22. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einkoppeln der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen mindestens einen Zusatzreflektor (16, 16') umfassen.
  23. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Einkoppeln der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen mindestens einen Lichtwellenleiter (19, 19', 21, 21', 22, 23, 24, 25) umfassen.
  24. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtquelle (11) des IR-Strahlers (3) zur Erzeugung von für das menschliche Auge sichtbaren Lichtstrahlen und von unsichtbaren IR-Strahlen die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen zum Einkoppeln in den Strahlengang der von dem IR-Strahler (3) erzeugten Strahlung (15) erzeugt.
  25. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (1) eine gesonderte Lichtquelle (11') zur Erzeugung der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen zum Einkoppeln in den Strahlengang der von dem IR-Strahler (3) erzeugten Strahlung (15) aufweist.
  26. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lichtwellenleiter (19', 21, 22, 23, 24, 25) die zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in eine Linse (12) eines als Projektionssystem (PES) ausgebildeten IR-Strahlers (3) einkoppelt und die Linse (12) Auskoppelmittel zum zumindest teilweisen Auskoppeln der Lichtstrahlen in Richtung der von dem IR-Strahler (3) erzeugten und durch die Linse (12) hindurchgetretenen Strahlung (15) aufweist.
  27. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 23 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lichtwellenleiter (23, 24, 25) zumindest um einen Teil eines Umfangs einer Linse (12) eines als Projektionssystem (PES) ausgebildeten IR-Strahlers (3) angeordnet ist, wobei der Lichtwellenleiter (23, 24, 25) Einkoppelmittel (231, 253) zum Einkoppeln der zusätzlichen sichtbaren Lichtstrahlen in den Lichtwellenleiter (23, 25) und Auskoppelmittel (232, 241, 251, 252) zum Auskoppeln der Lichtstrahlen aus dem Lichtwellenleiter (23, 24, 25) und zum Einkoppeln der Lichtstrahlen in den Strahlengang der von dem IR-Strahler (3) erzeugten Strahlung (15) aufweist.
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