DE202009004533U1 - Radiating unit for a headlight - Google Patents

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Abstract

Abstrahleinheit für einen Scheinwerfer, umfassend:
mindestens eine Halbleiter-Strahlungsquelle (10, 14, 40, 44, 48, 52, 92) mit einer Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54) zur Abgabe von Strahlung auf eine Optik, die die von der Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) empfangene Strahlung mit einer der durch die Optik abgebildeten Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) entsprechenden räumlichen Strahlungsverteilung in einen auszuleuchtenden Raum projiziert, und
mindestens zwei in einer Ebene nebeneinander angeordnete Blendenelemente (18, 20, 56, 58, 60, 62, 88, 90), die der Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) überlagert sind und zur veränderbaren Abschattung der Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) unabhängig voneinander parallel zu einer vorgegebenen Verstellrichtung über die Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) bewegbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenelemente (18, 20, 56, 58, 60, 62, 88, 90) einander zugewandte Randabschnitte 22,...A headlamp emission unit comprising:
at least one semiconductor radiation source (10, 14, 40, 44, 48, 52, 92) having a radiating surface (12, 16, 42, 46, 50, 54) for emitting radiation onto an optical system that is separated from the radiating surface (12). 12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) projected radiation with a spatial radiation distribution corresponding to the radiating surface (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) imaged by the optics into a space to be illuminated, and
at least two in a plane side by side arranged diaphragm elements (18, 20, 56, 58, 60, 62, 88, 90), which are the radiating surface (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) superimposed and the variable shading the emission surface (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) are movable independently of one another parallel to a predetermined adjustment direction over the emission surface (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94),
characterized in that the diaphragm elements (18, 20, 56, 58, 60, 62, 88, 90) facing edge portions 22, ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Abstrahleinheit für einen Scheinwerfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an emission unit for a headlight according to the preamble of claim 1.

Als Frontscheinwerfer für Fahrzeuge werden üblicherweise Systeme eingesetzt, die im Wesentlichen aus einer Abstrahleinheit, z. B. einer Xenon-Lampe, und einer der Abstrahleinheit nachgeordneten Projektionsoptik bestehen. Um die räumliche Lichtverteilung im Verkehrsraum einzustellen, kann die Projektionsoptik über eine geeignete Mechanik verkippt werden.When Headlights for vehicles are usually Used systems consisting essentially of a radiation unit, z. B. a xenon lamp, and one of the emission unit downstream Projection optics exist. To the spatial light distribution in the traffic area, the projection optics can over a suitable mechanism can be tilted.

Bei den heute üblichen Fahrzeugscheinwerfern mit Projektionsoptik erfolgt die Umschaltung zwischen Abblendlicht und Fernlicht über eine Blende, die sich in der Zwischenabbildungsebene der Projektionsoptik befindet. Die Lichtverteilung in der Zwischenabbildungsebene wird von der Projektionsoptik in den Verkehrsraum abgebildet. Die Blende ist üblicherweise als Blechplatte oder Walze ausgebildet, die mittels einer Getriebemechanik in der Zwischenabbildungsebene bewegt wird. Insbesondere sind Lösungen mit einer drehbar gelagerten und entsprechend der gewünschten Lichtverteilung konturierten Walze bekannt, die in die jeweils benötigte Stellung gedreht wird. Die Einstellung der gewünschten Lichtverteilung mittels einer konturierten Walze ist in Folge der hierfür benötigten Bauteile vergleichsweise aufwendig.at the vehicle headlights usual today with projection optics Switching between dipped beam and main beam is done via a diaphragm, located in the intermediate imaging plane of the projection optics located. The light distribution in the intermediate image plane is imaged by the projection optics in the traffic area. The aperture is usually designed as a metal plate or roller, the moved by means of a gear mechanism in the intermediate image plane becomes. In particular, solutions with a rotatably mounted and contoured according to the desired light distribution Roller known, which rotated in the required position becomes. The setting of the desired light distribution by means of a contoured roll is in consequence of the required Components comparatively expensive.

In jüngerer Vergangenheit wurden Fahrzeugscheinwerfer entwickelt, deren Abstrahleinheiten mit Leuchtdioden, kurz LEDs, arbeiten. Ein Beispiel hierfür ist in der DE 10 2005 041 234 A1 beschrieben. Mit LED-Abstrahleinheiten sind insbesondere Scheinwerfermodule realisierbar, die ausschließlich auf die Erzeugung von Fernlicht ausgelegt sind. Insbesondere bei solchen Modulen ist es wichtig, dass das Fernlicht zuverlässig in der gewünschten Weise abgeblendet wird, da es ansonsten entgegenkommende Verkehrsteilnehmer stört.In the recent past, vehicle headlights have been developed whose emission units operate with light-emitting diodes, in short LEDs. An example of this is in the DE 10 2005 041 234 A1 described. With LED emission units, it is possible, in particular, to implement headlight modules which are designed exclusively for the production of high beam. Especially with such modules, it is important that the high beam is reliably dimmed in the desired manner, since it disturbs otherwise oncoming road users.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abstrahleinheit für einen Scheinwerfer anzugeben, die in einfacher Weise ein zuverlässiges Abblenden der von der Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung ermöglicht.task The invention is an emission unit for a headlight specify that in a simple way a reliable dimming enables the radiation emitted by the radiation source.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.The Invention solves this problem by the characterizing Part of claim 1 specified features.

Bei der erfindungsgemäßen Abstrahleinheit ist durch die Formgebung der in einer Ebene nebeneinander angeordneten Blendenelemente sichergestellt, dass zum einen die Blendenelemente in Verstellrichtung unabhängig voneinander bewegt werden können und dass zum anderen in dem Bereich, in dem die einander zugewandten Randabschnitte der Blendenelemente ineinander greifen, die von der Strahlungsquelle abgegebene Strahlung zuverlässig gesperrt wird. Dadurch ist zuverlässig vermieden, dass zwischen den Blendenelementen Strahlung durchtritt und durch die Optik in den Verkehrsraum projiziert wird.at the emission unit according to the invention is characterized by the shape of the arranged in a plane adjacent panel elements ensured that on the one hand, the aperture elements in the adjustment can be moved independently of each other and that on the other hand in the area where the facing each other Edge portions of the aperture elements interlock, that of the radiation source emitted radiation is reliably blocked. Thereby is reliably avoided between the aperture elements Radiation passes through and projected through the optics in the traffic area becomes.

Indem die einander zugewandten Randabschnitte der nebeneinander liegenden Blendenelemente erfindungsgemäß so geformt sind, dass sie zum Sperren der von der Strahlungsquelle abgegebenen Strahlung ineinander greifen, können die Blendenelemente in einer gemeinsamen Ebene, vorzugsweise der Fokalebene der Optik, angeordnet werden. Dabei ist im Folgenden der Begriff „Ebene" nicht streng mathematisch in dem Sinne zu verstehen, dass zu je zwei in der Ebene liegenden Punkten auch eine durch diese Punkte verlaufende Gerade vollständig in der Ebene liegen muss. Insbesondere soll der Begriff „Ebene" auch bis zu einem gewissen Grad gekrümmte zweidimensionale Räume umfassen.By doing the mutually facing edge portions of the adjacent Shutter elements are shaped according to the invention such that to block the radiation emitted by the radiation source mesh, the aperture elements in one common plane, preferably the focal plane of the optics are arranged. In the following, the term "level" is not strict to understand mathematically in the sense that two each in the plane lying points also complete a straight line passing through these points must lie in the plane. In particular, the term "level" should also to some extent curved two-dimensional Include spaces.

Vorzugsweise sind mindestens zwei Halbleiter-Strahlungsquellen vorgesehen, denen jeweils eines der Blendenelemente zugeordnet ist. So sind beispielsweise Matrixanordnungen denkbar, in denen jeder Strahlungsquelle ein bewegliches Blendenelement überlagert ist.Preferably At least two semiconductor radiation sources are provided, which each one of the diaphragm elements is assigned. Such are, for example Matrix arrangements conceivable in which each radiation source is a mobile Shutter element is superimposed.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Randabschnitt eines der mindestens zwei Blendenelemente eine parallel zur Verstellrichtung verlaufende Vertiefung oder Nut und der diesem Randabschnitt zugewandte Randabschnitt des benachbarten Blendenelementes ein parallel zur Verstellrichtung verlaufenden Vorsprung aufweist, der quer zur Verstellrichtung in die Vertiefung bzw. Nut greift. Werden in dieser Ausgestaltung die beiden Blendenelemente in Verstellrichtung gegeneinander verschoben, so wird der Vorsprung mit einem Teil in der Vertiefung und mit einem anderen Teil außerhalb der Nut angeordnet.In An advantageous embodiment provides that the edge portion one of the at least two diaphragm elements one parallel to the adjustment extending recess or groove and facing this edge portion Edge portion of the adjacent aperture element parallel to Has adjustment direction extending projection, which is transverse to the adjustment engages in the recess or groove. Be in this embodiment the two diaphragm elements are displaced in the adjustment direction against each other, so the projection becomes with a part in the depression and with a other part arranged outside the groove.

Vorzugsweise sind die einander zugewandten Randabschnitte so geformt und zueinander angeordnet, dass zwischen ihnen eine Fuge, d. h. ein Zwischenraum, vorhanden ist. Dadurch können die Blendenelemente berührungsfrei gegeneinander bewegt werden. Durch das Ineinandergreifen der Randabschnitte ist die Fuge zwangsläufig so geformt, dass sie keine Strahlung von der Abstrahlfläche abgegebene Strahlung durchlässt.Preferably the mutually facing edge portions are shaped and each other arranged that between them a fugue, d. H. a gap, is available. As a result, the diaphragm elements contact each other without contact to be moved. By the meshing of the edge sections is the fugue is inevitably shaped so that it does not emit radiation transmits radiation emitted by the radiating surface.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist den Blendenelementen jeweils ein parallel zur jeweiligen Abstrahlfläche wirkender Linearaktor zugeordnet, der das Blendenelement parallel zur Abstrahlfläche über diese bewegt. So können beispielsweise bei einer Matrixanordnung eine Vielzahl von bau- und funktionsgleichen Linearaktoren vorgesehen sein, die die ihnen jeweils zugeordneten Blendenelemente in der Verstellrichtung über die Abtastflächen bewegen. Ein solcher Linearaktor kann beispielsweise aus einem Elektromagneten mit einem Kern gebildet sein, an dem das Blendenelement angebracht ist und der parallel zur Abstrahlfläche verschiebbar ist.In a preferred embodiment, the diaphragm elements are each assigned a linear actuator acting parallel to the respective radiating surface, which transmits the diaphragm element parallel to the radiating surface this moves. For example, in the case of a matrix arrangement, a multiplicity of linear and functionally identical linear actuators can be provided which move the respective aperture elements assigned to them in the adjustment direction over the scanning surfaces. Such a linear actuator can for example be formed from an electromagnet with a core on which the diaphragm element is mounted and which is displaceable parallel to the radiating surface.

In einer alternativen Ausgestaltung ist den Blendenelementen jeweils ein Biegewandler mit einem biegbaren Arm zugeordnet, der ein durch Biegen des Arms auslenkbares Ende hat, an dem das Blendenelement angebracht und über die Abstrahlfläche bewegbar ist. Der Biegewandler ist beispielsweise als piezoelektrisches Element ausgebildet. Ein solches kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass ein aus einer Piezokeramik bestehendes, längliches Element mit einem Trägermaterial verklebt wird. Ein Ende des so gebildeten Arms ist dabei ortsfest montiert, während das andere frei auslenkbar ist. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung wird in der Piezokeramik eine Längenänderung verursacht, die zu einer Biegung des Arms und damit zu einer Auslenkung des Armendes führt.In an alternative embodiment is the aperture elements respectively a bending transducer associated with a bendable arm, a through Bending the arm has deflectable end on which the aperture element mounted and movable over the radiating surface is. The bending transducer is, for example, as a piezoelectric element educated. Such a can be designed, for example, such that a consisting of a piezoceramic, elongated element is glued to a substrate. An end to it formed arm is fixedly mounted while the other is freely deflectable. By applying an electrical voltage is caused in the piezoceramic a change in length, the to a bend of the arm and thus to a deflection of the arm end leads.

Vorzugsweise sind der Einbauort des Biegewandlers und die Länge des Arms des Biegewandlers so gewählt, dass das an dem auslenkbaren Ende des Arms angebrachte Blendenelement auf einer Bahn über die Abtastfläche bewegt wird, die annähernd Teil eines Referenzkreises ist, dessen Radius mit der Flächennormale der Abtastfläche zusammenfällt. Durch dieses Konzept der Referenzkreise, die den einzelnen Biegewandlern und damit den einzelnen Blendenelementen zugeordnet sind, können bei Verwendung von nicht linear wirkenden Aktoren, wie sie Biegewandler darstellen, die Bahnen der Blendenelemente über den Abstrahlflächen so festgelegt werden, dass ein störungsfreies Ineinandergreifen der einander zugewandten Randabschnitte der Blendenelemente möglich ist.Preferably are the installation location of the bending transducer and the length of the Arms of the bending transducer so chosen that on the deflectable End of the arm attached aperture element on a track over the scanning surface is moved, which is approximately part a reference circle whose radius is the surface normal the scanning coincides. Through this concept the reference circles, the individual bending transducers and thus the individual aperture elements are assigned when using of non-linear acting actuators, as they are bending transducers, the tracks of the aperture elements over the radiating surfaces be set so that a trouble - free interlocking of facing edge portions of the aperture elements possible is.

Vorzugsweise ist das jeweilige Blendenelement in Verstellrichtung entsprechend einem Krümmungsradius gekrümmt, der gleich dem Radius des Referenzkreises ist. Auch dies begünstigt ein störungsfreies Ineinandergreifen der einander zugewandten Randabschnitte der nebeneinander liegenden Blendenelemente.Preferably is the respective panel element in the adjustment accordingly curved a radius of curvature equal to the Radius of the reference circle is. This also favors one trouble-free interlocking of the facing each other Edge sections of the adjacent panel elements.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Radius des Referenzkreises im Verhältnis zur Länge der Bahn des Blendenelementes über der Abstrahlfläche so groß, dass derjenige Teil des Referenzkreises, dem die Bahn des Blendenelementes angenähert ist, annähernd geradlinig ist. Dadurch ist es auch bei Verwendung von Biegewandlern möglich, die Blendenelemente nahezu geradlinig über die Abstrahlflächen zu bewegen, was insbesondere auch die Formgebung der einander zugewandten Randabschnitte der Blendenelemente vereinfacht.In an advantageous embodiment is the radius of the reference circle in relation to the length of the web of the diaphragm element over the radiating surface is so large that the part the reference circle to which the path of the diaphragm element approximates is, is approximately straight. This is also the case Use of bending transducers possible, the aperture elements almost straight across the radiating surfaces move, which in particular also the shape of the mutually facing edge portions the aperture elements simplified.

Als Halbleiter-Strahlungsquellen werden vorzugsweise Leuchtdioden eingesetzt.When Semiconductor radiation sources are preferably used light emitting diodes.

Die erfindungsgemäße Abstrahleinheit dient vorzugsweise der Erzeugung von Fernlicht in einem Kraftfahrzeug. Durch die in ihren Randabschnitten inei nander greifenden Blendenelemente ist in diesem Fall sichergestellt, dass kein Fernlicht zwischen den Blendenelementen hindurch tritt.The The emission unit according to the invention is preferably used the generation of high beam in a motor vehicle. By the in their edge sections inei cross-aperture elements is In this case, ensure that no high beam between the aperture elements passes through.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:The The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show:

1 eine Anordnung aus zwei Leuchtdioden und zwei zugehörigen Blendenelementen in einer Seitenansicht; 1 an arrangement of two light emitting diodes and two associated aperture elements in a side view;

2 eine Anordnung aus vier Leuchtdioden und vier zugehörigen Blendenelementen in einer Draufsicht; 2 an arrangement of four light emitting diodes and four associated aperture elements in a plan view;

3 eine Anordnung aus zwei Blendenelementen, die jeweils an einem Biegewandler gehalten sind, in einer Seitenansicht; und 3 an arrangement of two diaphragm elements, which are each held on a bending transducer, in a side view; and

4 eine Darstellung, die das erfindungsgemäße Konzept eines Referenzkreises in einer mit Biegewandlern arbeitenden Ausführungsform zeigt. 4 a representation showing the inventive concept of a reference circle in a working with bending transducers embodiment.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 gezeigt. Die vorliegenden Ausführungsbeispiele betreffen eine Abstrahleinheit, die in einem Fahrzeugscheinwerfer einer nicht gezeigten Projektionsoptik vorgeordnet und zur Erzeugung von Fernlicht bestimmt ist.In the following the invention will be described by means of exemplary embodiments with reference to FIGS 1 to 4 shown. The present exemplary embodiments relate to an emission unit, which is arranged upstream of a projection headlight (not shown) in a vehicle headlight and is intended to generate high beam light.

1 zeigt beispielhaft eine Anordnung aus zwei Leuchtdioden 10, 14, die jeweils eine Abstrahlfläche 12 bzw. 16 aufweisen. Der Abstrahlfläche 12 der Leuchtdiode 10 ist ein Blendenelement 18 überlagert, während der Abstrahlfläche 16 der Leuchtdiode 14 ein Blendenelement 20 überlagert ist. 1 shows an example of an arrangement of two light emitting diodes 10 . 14 , each having a radiating surface 12 respectively. 16 exhibit. The radiating surface 12 the LED 10 is an aperture element 18 superimposed while the radiating surface 16 the LED 14 an aperture element 20 is superimposed.

Der Einfachheit halber umfasst die in 1 gezeigte Anordnung nur zwei Leuchtdioden 10 und 14. In der praktischen Anwendung werden in der Regel mehr als zwei Leuchtdioden und damit auch mehr als zwei Blendenelemente vorgesehen sein, die beispielsweise in Form einer Matrix angeordnet sind. Die Leuchtdioden geben Licht an die Projektionsoptik ab. Die Projektionsoptik projiziert das von den Leuchtdioden empfangene Licht mit einer räumlichen Verteilung, die den von der der Projektionsoptik abgebildeten Abstrahlflächen entspricht, in den Verkehrsraum.For simplicity, the in 1 shown arrangement only two LEDs 10 and 14 , In practical application more than two LEDs and thus more than two diaphragm elements are usually provided, which are arranged for example in the form of a matrix in the rule. The light emitting diodes emit light to the projection optics. The projection optics project the light received by the light-emitting diodes into the traffic space with a spatial distribution which corresponds to the emission areas imaged by the projection optics.

Die Anordnung nach 1 ist in der Seitenansicht gezeigt. Die Blendenelemente 18 und 20 sind in der gezeigten Darstellung senkrecht zur Zeichenebene bewegbar, um die jeweilige Abstrahlfläche 12 bzw. 16 variabel abzuschatten. Diese Bewegungsrichtung wird im Folgenden als Verstellrichtung bezeichnet. Wie in 1 gezeigt, sind die Blendenelemente 18 und 20 in einer Ebene angeordnet, in der sie über die Abstrahlflächen 12 bzw. 16 bewegt werden. Diese Ebene liegt vorzugsweise in oder nahe der Fokalebene der Projektionsoptik.The arrangement after 1 is shown in the side view. The aperture elements 18 and 20 are movable perpendicular to the plane of the drawing in the illustration shown, to the respective radiating surface 12 respectively. 16 shade variable. This direction of movement is referred to below as the adjustment direction. As in 1 shown are the aperture elements 18 and 20 arranged in a plane in which they pass over the radiating surfaces 12 respectively. 16 to be moved. This plane is preferably in or near the focal plane of the projection optics.

Die Blendenelemente 18 und 20 weisen einander zugewandte Randabschnitte 22 bzw. 24 auf. Die Randabschnitte 22 und 24 sind so geformt, dass sie quer zur Verstellrichtung, d. h. in 1 in der Zeichenebene horizontal ineinander greifen. In der in 1 gezeigten Ausführungsform weist der Randabschnitt 22 des Blendenelementes 18 einen Vorsprung 26 auf, der in Verstellrichtung, d. h. in 1 senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Das Blendenelement 20 weist eine Vertiefung oder eine Nut 28 auf, die sich ebenfalls in Verstellrichtung erstreckt. Der Vorsprung 26 greift in einer Richtung senkrecht zur Verstellrichtung, d. h. in 1 nach rechts, in die Vertiefung 28.The aperture elements 18 and 20 have facing edge portions 22 respectively. 24 on. The edge sections 22 and 24 are shaped so that they transversely to the adjustment, ie in 1 mesh horizontally in the drawing plane. In the in 1 the embodiment shown, the edge portion 22 of the diaphragm element 18 a lead 26 on, in the adjustment, ie in 1 runs perpendicular to the drawing plane. The aperture element 20 has a recess or a groove 28 on, which also extends in the adjustment. The lead 26 engages in a direction perpendicular to the adjustment, ie in 1 to the right, into the depression 28 ,

Wie in 1 gezeigt, greifen die Randabschnitte 22 und 24 so ineinander, dass zwischen ihnen ein Zwischenraum oder eine Fuge 30 vorhanden ist. Dabei sind die Randabschnitte 22 und 24 so geformt, dass die durch sie entstehende Fuge 30 weder Licht, das von der Abstrahlfläche 12, noch Licht, das von der Abstrahlfläche 16 ausgesendet wird, zur Projektionsoptik hin durchlässt.As in 1 shown, grab the edge sections 22 and 24 in such a way that between them a gap or a fugue 30 is available. Here are the edge sections 22 and 24 shaped so that the fugue that arises through them 30 neither light coming from the radiating surface 12 , yet light that from the radiating surface 16 is transmitted, let through to the projection optics.

Die in 1 gezeigte Form der Randabschnitte 22 und 24 ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Es ist jede Form geeignet, die zum Einen gewährleistet, dass die Randabschnitte 26, 28 der Blendenelemente 18, 20 quer zur Verstellrichtung ineinander greifen, um den Durchtritt des von den Abstrahlflächen 12, 16 abgegebenen Lichtes zwischen den Blendenelementen 18, 20 zu verhindern, und die zum Anderen gewährleistet, dass die Blendenelemente 18, 20 in Verstellrichtung gegeneinander bewegt werden können.In the 1 shown shape of the edge sections 22 and 24 is merely an example. It is suitable for any shape which, on the one hand, ensures that the marginal sections 26 . 28 the aperture elements 18 . 20 crosswise to each other in the direction of adjustment, to the passage of the radiating surfaces 12 . 16 emitted light between the aperture elements 18 . 20 To prevent, and on the other hand, ensures that the aperture elements 18 . 20 can be moved in the adjustment direction against each other.

In 2 ist das erfindungsgemäße Prinzip nochmals anhand einer Anordnung veranschaulicht, die vier Leuchtdioden 40, 44, 48, 52 mit Abstrahlflächen 42, 46, 50, 54 sowie vier zugehörige Blendenelemente 56, 58, 60 und 62 umfasst. Die in 2 dargestellte Anordnung ist in der Draufsicht gezeigt. Die Pfeile geben die beispielhafte Verstellrichtung der Blendenelemente 56, 58, 60 und 62 an.In 2 the principle according to the invention is again illustrated by means of an arrangement which comprises four light-emitting diodes 40 . 44 . 48 . 52 with radiating surfaces 42 . 46 . 50 . 54 and four associated aperture elements 56 . 58 . 60 and 62 includes. In the 2 shown arrangement is shown in plan view. The arrows indicate the exemplary adjustment direction of the diaphragm elements 56 . 58 . 60 and 62 at.

Wie in 2 gezeigt, sind die Blendenelemente 56, 58, 60 und 62 mit ihren einander zugewandten und ineinander greifenden Randabschnitten 64, 66, 68, 70, 72 und 74 in Verstellrichtung gegeneinander verschiebbar. Die ineinander greifenden Randabschnitte 64, 66, 68, 70, 72 und 74 sorgen dafür, dass das Licht, das von den Abstrahlflächen 42, 46, 50 und 54 abgegeben wird, nicht zwischen den Blendenelementen 56, 58, 60 und 62 hindurch tritt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Randabschnitte 64, 66, 68, 70, 72 und 74 im Querschnitt entsprechend der in 1 gezeigten Ausführungsform gestaltet.As in 2 shown are the aperture elements 56 . 58 . 60 and 62 with their mutually facing and interlocking edge portions 64 . 66 . 68 . 70 . 72 and 74 in the adjustment direction against each other. The interlocking edge sections 64 . 66 . 68 . 70 . 72 and 74 Make sure that the light coming from the radiating surfaces 42 . 46 . 50 and 54 is dispensed, not between the aperture elements 56 . 58 . 60 and 62 passes through. In the present embodiment, the edge portions 64 . 66 . 68 . 70 . 72 and 74 in cross-section according to the in 1 designed embodiment.

Um die Blendenelemente 56, 58, 60, 62 in der in 2 gezeigten Weise über die Abstrahlflächen 42, 46, 50, 54 zu bewegen, ist jedem der Blendenelemente 56, 58, 60, 62 ein nicht gezeigter Linearaktor zugeordnet. Die Linearaktoren sind beispielsweise Elektromagnete, die jeweils einen an dem zughörigen Blendenelement 56, 58, 60, 62 angebrachten, verschiebbar gelagerten Kern aufweisen. Indem der Elektromagnet mit elektrischem Strom gespeist wird, wird sein Kern und damit das zugehörige Blendenelement 56, 58, 60, 62 in der in 2 durch Pfeile angedeuteten Verstellrichtung bewegt.To the aperture elements 56 . 58 . 60 . 62 in the in 2 shown way on the radiating surfaces 42 . 46 . 50 . 54 to move is to each of the aperture elements 56 . 58 . 60 . 62 associated with a not shown linear actuator. The linear actuators are, for example, electromagnets, each one on the associated aperture element 56 . 58 . 60 . 62 attached, slidably mounted core. By the electromagnet is fed with electric current, its core and thus the associated diaphragm element 56 . 58 . 60 . 62 in the in 2 moved by arrows indicated adjustment direction.

Die Verwendung von Linearaktoren ermöglicht eine einfache, insbesondere geradlinige Verstellung der Blendenelemente 56, 58, 60, 62 und damit auch eine einfache Formgebung der ineinander greifenden Randabschnitte der Blendenelemente. Es ist jedoch ebenso möglich, anstelle von linear wirkenden Aktoren auch nicht-linear wirkende Aktoren, z. B. Biegewandler, einzusetzen. Eine entsprechende Ausführungsform hierzu ist beispielhaft in 3 gezeigt.The use of linear actuators allows a simple, in particular straight-line adjustment of the diaphragm elements 56 . 58 . 60 . 62 and thus also a simple shaping of the interlocking edge portions of the diaphragm elements. However, it is also possible, instead of linear acting actuators and non-linear acting actuators, for. B. bending transducer to use. A corresponding embodiment of this is exemplified in 3 shown.

3 zeigt zwei Biegewandler 80 und 82 in einer Seitenansicht. Jeder dieser Biegewandler 80 und 82 umfasst einen länglichen Arm 84 bzw. 86, an dessen auslenkbarem Ende ein Blendenelement 88 bzw. 90 angebracht ist. Die Blendelemente 80, 90 sind jeweils einer von zwei nebeneinander liegenden Leuchtdioden zugeordnet, von denen in der Seitenansicht nach 3 eine verdeckt und damit nur die andere, mit 92 bezeichnete Leuchtdiode zu sehen ist. Die Leuchtdioden weisen jeweils eine der nicht gezeigten Projektionsoptik zugewandte Abstrahlfläche auf, von denen in 3 nur eine mit 94 bezeichnete Fläche zu sehen ist. 3 shows two bending transducers 80 and 82 in a side view. Each of these bending transducers 80 and 82 includes an elongated arm 84 respectively. 86 , at the deflectable end of an aperture element 88 respectively. 90 is appropriate. The glare elements 80 . 90 are each associated with one of two adjacent LEDs, of which in the side view 3 one covered and thus only the other, with 92 designated light-emitting diode can be seen. The light emitting diodes each have one of the projection optics not shown facing radiating surface, of which in 3 only one with 94 designated area can be seen.

Wie in 3 gezeigt, werden die Blendenelemente 88 und 90 auf einer Bahn über die ihnen zugeordneten Abtastflächen bewegt, die annähernd kreisförmig ist. Ein Konzept zur Festlegung dieser Bahn ist schematisch in 4 dargestellt.As in 3 shown, the aperture elements 88 and 90 moved on a path over their associated scanning surfaces, which is approximately circular. A concept for defining this path is shown schematically in 4 shown.

In 4 ist ein Referenzkreis K gezeigt, dessen vom Kreismittelpunkt M aus gemessener Radius r mit der Flächennormale der zugehörigen Abstrahlfläche zusammenfällt. Die Flächennormale soll durch den Mittelpunkt der Abstrahlfläche gehen. In 4 ist ferner schematisch der Arm 84 des Biegewandlers 80 dargestellt. Der Arm 84 ist mit seinem einen Ende in einem Punkt O fest montiert. Das andere Ende, an dem das durch den Punkt P angedeutete Blendenelement angebracht ist, ist durch Biegen des Arms 84 auslenkbar. Der Kreis K' soll eine idealisierte Kreisbahn des auslenkbaren Endes des Arms 84 für kleine Auslenkungen darstellen. Nimmt man beispielhaft an, dass die Länge des Arms 84 etwa 40 mm beträgt, so liegen die vorstehend genannten kleinen Auslenkungen in einem Bereich von etwa +/–2 mm um eine definierte Nulllage.In 4 a reference circle K is shown, whose radius r measured from the center of the circle M coincides with the surface normal of the associated emitting surface. The surface normal should go through the center of the radiating surface. In 4 is also schematically the arm 84 of the bending transducer 80 shown. The arm 84 is permanently mounted with its one end at a point O The other end, to which the aperture element indicated by the point P is attached, is by bending the arm 84 deflectable. The circle K 'is an idealized circular path of the deflectable end of the arm 84 represent small deflections. Assuming by way of example that the length of the arm 84 is about 40 mm, so the aforementioned small deflections are in a range of about +/- 2 mm to a defined zero position.

Der Einbauort des Biegewandlers 80, d. h. der Punkt O, sowie die Länge des Arms 84 sind so gewählt, dass das an dem auslenkbaren Ende des Arms 84 angebrachte Blendenelement auf einer Bahn über die Abtastfläche bewegt wird, die annähernd mit einem Teil des Referenzkreises K übereinstimmt. Dieser Teil des Referenzkreises K liegt in 4 zwischen den Punkten X1 und X2 liegt. Wie vorher erwähnt, ist das bewegte Blendenelement in 4 durch den Punkt P angedeutet.The installation location of the bending transducer 80 ie the point O, as well as the length of the arm 84 are chosen so that at the deflectable end of the arm 84 mounted aperture element is moved on a path over the scanning surface, which coincides approximately with a part of the reference circle K. This part of the reference circle K lies in 4 between points X1 and X2. As previously mentioned, the moving shutter is in 4 indicated by the point P.

Der Radius r des Referenzkreises K ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Verhältnis zur Länge der Bahn zwischen den Punkten X1 und X2 so groß gewählt, dass die Bahn zwischen den Punkten X1 und X2 annähernd geradlinig ist.Of the Radius r of the reference circle K is in the present embodiment in relation to the length of the track between the Points X1 and X2 are chosen so large that the track between the points X1 and X2 is approximately rectilinear.

Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass die Länge des Arms 84 und damit der Radius r des Referenzkreises K im Verhältnis zur Bahnlänge zwischen den Punkten X1 und X2 auch kleiner gewählt werden kann. In diesem Fall ist die Bahn zwischen den Punkten X1 und X2 eher kreisförmig.It should be noted, however, that the length of the arm 84 and so that the radius r of the reference circle K in relation to the track length between the points X1 and X2 can also be made smaller. In this case, the track between points X1 and X2 is more circular.

Da bei der Festlegung der Bahn, auf der das jeweilige Blendenelement über die zugehörige Abstrahlfläche bewegt wird, auf den Referenzkreis K mit dessen Radius r Bezug genommen wird, kann eine Krümmung des Blendenelementes mit einem Krümmungsradius vorgesehen werden, die gleich dem Radius r des Referenzkreises K ist. Eine solche Krümmung der Blendenelemente 88 und 90 ist in 3 schematisch angedeutet.Since in the determination of the path on which the respective diaphragm element is moved via the associated radiating surface reference is made to the reference circle K with its radius r, a curvature of the diaphragm element can be provided with a radius of curvature equal to the radius r of the reference circle K. is. Such a curvature of the diaphragm elements 88 and 90 is in 3 indicated schematically.

Die Biegewandler 80 und 82 sind beispielsweise piezoelektrische Elemente. Dabei ist der jeweilige Arm 84 bzw. 86 aus einer mit einem Trägermaterial verklebten Piezokeramik gebildet. Indem an den Arm 84 bzw. 86 eine elektrische Spannung angelegt wird, ändert sich die Länge der Piezokeramik, was zu einer Biegung des Arms 84 bzw. 86 führt.The bending transducer 80 and 82 For example, piezoelectric elements. Here is the respective arm 84 respectively. 86 formed from a bonded with a substrate piezoceramic. By the arm 84 respectively. 86 an electric voltage is applied, the length of the piezoceramic changes, resulting in bending of the arm 84 respectively. 86 leads.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102005041234 A1 [0004] DE 102005041234 A1 [0004]

Claims (12)

Abstrahleinheit für einen Scheinwerfer, umfassend: mindestens eine Halbleiter-Strahlungsquelle (10, 14, 40, 44, 48, 52, 92) mit einer Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54) zur Abgabe von Strahlung auf eine Optik, die die von der Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) empfangene Strahlung mit einer der durch die Optik abgebildeten Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) entsprechenden räumlichen Strahlungsverteilung in einen auszuleuchtenden Raum projiziert, und mindestens zwei in einer Ebene nebeneinander angeordnete Blendenelemente (18, 20, 56, 58, 60, 62, 88, 90), die der Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) überlagert sind und zur veränderbaren Abschattung der Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) unabhängig voneinander parallel zu einer vorgegebenen Verstellrichtung über die Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54, 94) bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenelemente (18, 20, 56, 58, 60, 62, 88, 90) einander zugewandte Randabschnitte 22, 24) aufweisen, die der derart geformt sind, dass sie quer zur Verstellrichtung ineinander greifen und parallel zur Verstellrichtung gegeneinander bewegbar sind.A headlamp emission unit, comprising: at least one semiconductor radiation source ( 10 . 14 . 40 . 44 . 48 . 52 . 92 ) with a radiating surface ( 12 . 16 . 42 . 46 . 50 . 54 ) for the emission of radiation to an optical system that the of the radiating surface ( 12 . 16 . 42 . 46 . 50 . 54 . 94 ) received radiation with one of the radiating surface imaged by the optics ( 12 . 16 . 42 . 46 . 50 . 54 . 94 ) projected corresponding spatial radiation distribution in a space to be illuminated, and at least two in a plane adjacent diaphragm elements ( 18 . 20 . 56 . 58 . 60 . 62 . 88 . 90 ), the radiating surface ( 12 . 16 . 42 . 46 . 50 . 54 . 94 ) are superimposed and for variable shadowing of the radiating surface ( 12 . 16 . 42 . 46 . 50 . 54 . 94 ) independently of one another parallel to a predetermined adjustment direction over the emission surface ( 12 . 16 . 42 . 46 . 50 . 54 . 94 ) are movable, characterized in that the aperture elements ( 18 . 20 . 56 . 58 . 60 . 62 . 88 . 90 ) facing edge portions 22 . 24 ), which are shaped such that they engage in each other transversely to the adjustment and are movable parallel to the adjustment against each other. Abstrahleinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei Halbleiter-Strahlungsquellen (10, 14, 40, 44, 48, 52, 92), denen jeweils eines der Blendenelemente (18, 20, 56, 58, 60, 62, 88, 90) zugeordnet ist.A radiation emitting device according to claim 1, characterized by at least two semiconductor radiation sources ( 10 . 14 . 40 . 44 . 48 . 52 . 92 ), each one of the diaphragm elements ( 18 . 20 . 56 . 58 . 60 . 62 . 88 . 90 ) assigned. Abstrahleinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Randabschnitt (24) eines der mindestens zwei Blendenelemente (18, 20, 56, 58, 60, 62, 88, 90) eine parallel zur Verstellrichtung verlaufende Vertiefung (28) und der diesem Randabschnitt (24) zugewandte Randabschnitt (22) des benachbarten Blendenelementes einen parallel zur Vers tellrichtung verlaufenden Vorsprung (26) aufweist, der quer zur Verstellrichtung in die Vertiefung (28) greift.A radiation unit according to claim 1 or 2, characterized in that the edge portion ( 24 ) one of the at least two diaphragm elements ( 18 . 20 . 56 . 58 . 60 . 62 . 88 . 90 ) a parallel to the adjustment direction extending recess ( 28 ) and this marginal section ( 24 ) facing edge portion ( 22 ) of the adjacent diaphragm element a parallel to the tell-tell direction extending projection ( 26 ), which transversely to the adjustment in the recess ( 28 ) attacks. Abstrahleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Fuge (30) zwischen den ineinander greifenden Randabschnitten (22, 24) der Blendenelemente (18, 20, 56, 58, 60, 62, 88, 90).Emission unit according to one of the preceding claims, characterized by a joint ( 30 ) between the interlocking edge portions ( 22 . 24 ) of the diaphragm elements ( 18 . 20 . 56 . 58 . 60 . 62 . 88 . 90 ). Abstrahleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den Blendenelementen (18, 20, 56, 58, 60, 62) jeweils ein parallel zur jeweiligen Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54) wirkender Linearaktor zugeordnet ist, der das jeweilige Blendenelement (18, 20, 56, 58, 60, 62) parallel zur Abstrahlfläche (12, 16, 42, 46, 50, 54) über diese bewegt.Radiating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the aperture elements ( 18 . 20 . 56 . 58 . 60 . 62 ) each one parallel to the respective radiating surface ( 12 . 16 . 42 . 46 . 50 . 54 ) Acting linear actuator is associated with the respective aperture element ( 18 . 20 . 56 . 58 . 60 . 62 ) parallel to the radiating surface ( 12 . 16 . 42 . 46 . 50 . 54 ) about this moves. Abstrahleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Blendenelementen (88, 90) jeweils ein Biegewandler (80, 82) mit einem biegbaren Arm (84, 86) zugeordnet ist, der ein durch Biegen des Arms (84, 86) auslenkbares Ende hat, an dem das jeweilige Blendenelement (88, 90) angebracht und über die Abstrahlfläche (94) bewegbar ist.Radiating unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the aperture elements ( 88 . 90 ) each a bending transducer ( 80 . 82 ) with a bendable arm ( 84 . 86 ), one by bending the arm ( 84 . 86 ) deflectable end, on which the respective aperture element ( 88 . 90 ) and over the radiating surface ( 94 ) is movable. Abstrahleinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einbauort des Biegewandlers (80, 82) und die Länge des Arms (84, 86) des Biegewandlers (80, 82) so gewählt sind, dass das an dem auslenkbaren Ende des Arms angebrachte Blendenelement (88, 90) auf einer Bahn über die Abstrahlfläche (94) bewegt wird, die annähernd Teil eines Referenzkreises (K) ist, dessen Radius (r) mit der Flächennormale der Abstrahlfläche (94) zusammenfällt.A discharge unit according to claim 6, characterized in that the installation location of the bending transducer ( 80 . 82 ) and the length of the arm ( 84 . 86 ) of the bending transducer ( 80 . 82 ) are selected so that the attached to the deflectable end of the arm aperture element ( 88 . 90 ) on a web over the radiating surface ( 94 ), which is approximately part of a reference circle (K) whose radius (r) with the surface normal of the radiating surface ( 94 ) coincides. Abstrahleinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Blendenelement (88, 90) in Verstellrichtung entsprechend einem Krümmungsradius gekrümmt ist, der gleich dem Radius (r) des Referenzkreises (K) ist.Radiating unit according to claim 7, characterized in that the respective aperture element ( 88 . 90 ) is curved in the adjustment direction corresponding to a radius of curvature which is equal to the radius (r) of the reference circle (K). Abstrahleinheit nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (r) des Referenzkreises (K) im Verhältnis zur Länge der Bahn des Blendenelementes (88, 90) über der Abstrahlfläche (94) so groß ist, dass derjenige Teil des Referenzkreises (K), dem die Bahn des Blendenelementes (88, 90) angenähert ist, annähernd geradlinig ist.Radiating unit according to claim 7 or 8, characterized in that the radius (r) of the reference circle (K) in relation to the length of the track of the diaphragm element ( 88 . 90 ) above the radiating surface ( 94 ) is so large that that part of the reference circle (K) to which the path of the diaphragm element ( 88 . 90 ), is approximately rectilinear. Abstrahleinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegewandler (80, 82) piezoelektrische Elemente sind.Emission unit according to one of claims 6 to 9, characterized in that the bending transducers ( 80 . 82 ) are piezoelectric elements. Abstrahleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiter-Strahlungsquellen (10, 14, 40, 44, 48, 52, 92) Leuchtdioden sind.Emission unit according to one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor radiation sources ( 10 . 14 . 40 . 44 . 48 . 52 . 92 ) Are light-emitting diodes. Abstrahleinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Erzeugung von Fernlicht in einem Kraftfahrzeug bestimmt ist.A radiation unit according to one of the preceding claims, characterized in that they are used to generate high beam in intended for a motor vehicle.
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