WO2021151711A1 - Beleuchtungsvorrichtung für ein fahrzeug, insbesondere scheinwerfer - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung für ein fahrzeug, insbesondere scheinwerfer Download PDF

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WO2021151711A1
WO2021151711A1 PCT/EP2021/050949 EP2021050949W WO2021151711A1 WO 2021151711 A1 WO2021151711 A1 WO 2021151711A1 EP 2021050949 W EP2021050949 W EP 2021050949W WO 2021151711 A1 WO2021151711 A1 WO 2021151711A1
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WO
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lenses
lighting device
array
light
vehicle
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PCT/EP2021/050949
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Inventor
Bernd Fischer
Benjamin Willeke
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HELLA GmbH & Co. KGaA
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/265—Composite lenses; Lenses with a patch-like shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
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    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/285—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S41/24 - F21S41/2805
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device for a vehicle, in particular a headlight, according to the preamble of claim 1.
  • the lighting device described therein is designed as a headlight and comprises three light sources designed as light-emitting diodes (LEDs) from which light emanates when the lighting device is in operation.
  • the lighting direction further comprises three collimation optics, one of the light sources being assigned to one of the collimation optics so that the light emanating from one of the light sources passes through the assigned collimation optics.
  • Each of the collimation optics has an entry surface facing the assigned light source and an exit surface opposite it.
  • a diaphragm is arranged on the entry surface of each of the collimation optics.
  • the lighting device also includes projection optics through which the light emanating from the collimation optics passes.
  • the projection optics have a substrate with an array of cylindrical lenses on an entry surface facing the collimation optics and with an array of prisms on an opposite exit surface.
  • Each of the collimation optics images the imaging plane on its entry surface, given by the aperture, into the exterior of the vehicle to infinity.
  • the cylinder lenses have vertically aligned cylinder axes so that the array of cylinder lenses causes the light distribution to spread horizontally.
  • the prisms deflect the light in the vertical direction, so that the prisms, together with the collimation optics and the arrangement of the light-emitting diodes, achieve the desired illumination in the vertical direction.
  • a disadvantage of this lighting device known from the prior art is that, for example, a low beam geometry formed as a gusset in the imaging plane is also spread apart by the cylindrical lenses and thus displayed in a smeared manner.
  • the diaphragm is arranged in front of the first array of lenses, so that the light only afterwards during operation of the lighting device strikes the first array of lenses upon passing through the aperture. Since the diaphragm no longer has to be arranged in the form of an array between the two arrays of lenses in this way, the lighting device is much easier to manufacture.
  • the diaphragm can also be made much simpler than in the prior art according to WO 2017/066818 A1. In contrast to the arrays of diaphragms described therein, a simple rectangular aperture can be used.
  • the diaphragm is arranged on the collimation optics.
  • the diaphragm can be arranged on the entry surface of the collimation optics, in particular it can be vapor-deposited onto the entry surface.
  • the arrangement of the diaphragm on the collimation optics results in an easy-to-implement positioning of the diaphragm.
  • the two arrays of lenses are formed on a substrate, the first array of lenses being arranged on the entry surface and the second array of lenses being arranged on the exit surface of the substrate.
  • the substrate with the arrays arranged thereon can be designed as a one-piece injection-molded part.
  • the lenses of at least one of the two arrays are designed as cylindrical lenses.
  • NEN the cylinder lenses in the vehicle installed state of the Leuchtvor direction be arranged side by side in the horizontal direction and the Zylin derachsen of the cylinder lenses extend in the vertical direction. In this way, the illumination in the outer space of the vehicle can be controlled in a targeted manner in the horizontal direction by the cylinder lenses.
  • the lenses of at least one of the two arrays are designed as lenses which have a refractive power in two directions perpendicular to one another and to the central direction of propagation of the light.
  • the lenses can be spherical. Lenses designed in this way can control the illumination in the exterior of the vehicle in a targeted manner in the horizontal and vertical directions.
  • At least two, in particular all, lenses of the second array have radii of curvature different from one another or focal lengths different from one another.
  • the lighting device comprises a plurality of light sources and a plurality of collimation optics and a projection optics or a plurality of projection optics, which are each arranged next to one another in the horizontal direction when the lighting device is installed in the vehicle.
  • One of the light sources can be assigned a collimation optics and the or one of the projection optics in such a way that the light emanating from the light source successively passes through the assigned collimation optics and the projection optics or the assigned projection optics.
  • FIG. 1 shows a plan view of a first embodiment of a lighting device according to the invention
  • FIG. 3 shows a perspective view of a second embodiment of a lighting device according to the invention.
  • FIG. 4 shows a plan view of a third embodiment of a lighting device according to the invention.
  • FIG. 7 shows a plan view of a fourth embodiment of a lighting device according to the invention.
  • the embodiment of a lighting device according to the invention shown in FIGS. 1 and 2 comprises a light source which is shown only schematically 1, from which light 2 emanates.
  • the light source 1 can have at least one light emitting diode and / or at least one laser diode.
  • the lighting device further comprises collimation optics 3 with an entry surface 4 and an exit surface 5 through which the light 2 emanating from the light source 1 passes one after the other.
  • the lighting device further comprises a diaphragm 6 which is arranged on the entry surface 4 of the collimation optics 3.
  • the diaphragm 6 can be vapor-deposited onto the entry surface 4.
  • the diaphragm 6 can have a rectangular aperture, the lower edge of which can define a light-dark boundary in the light distribution generated in the exterior of the vehicle.
  • the lighting device further comprises projection optics 7, which comprise a first array 8 of lenses 9 and a second array 10 of lenses 11.
  • projection optics 7 comprise a first array 8 of lenses 9 and a second array 10 of lenses 11. The light emanating from the collimation optics 3 first passes through the first array 8 of lenses 9 and then through the second array 10 of lenses 11.
  • the lenses 9, 11 of the first and second arrays 8, 10 are each designed as cylinder lenses.
  • the cylinder lenses are arranged side by side in the horizontal direction, where the cylinder axes of the cylinder lenses extend in the vertical direction.
  • the lenses 9, 11 of the first and second arrays 8, 10 thus only act in the hori zontal direction.
  • the light sources 1 and the collimation optics 3 are each arranged in the vehicle installed state of the lighting device next to each other in the horizontal direction.
  • one of the light sources 1 is assigned collimation optics such that the light 2 emanating from the light source 1 passes through the assigned collimation optics and then through the projection optics 7.
  • the lenses 9, 11 of the first and second arrays 8, 10 of the projection optics 7 are formed as cylinder lenses, as in the first embodiment according to FIGS. 1 and 2, the cylinder axes of which extend in the vertical direction.
  • At least two, in particular all, lenses 11 of the second array 10 have radii of curvature different from one another or focal lengths different from one another.
  • the radius of curvature and thus the focal length of the lenses 11 arranged further down in FIG. 5 is greater than the radius of curvature and thus the focal length of the lenses 11 arranged further up in FIG. 5, for example, the radius of curvature of the uppermost lens 11 in FIG a significantly smaller than the radius of curvature of the lowest lens 11g in FIG. 5.
  • 6 shows schematically that differently sized images of the light 2 incident on the lenses 11 or the intermediate images generated in the plane 12 are generated by different radii of curvature.
  • a small image such as the image provided with the reference numeral 13a in FIG. 6, could be generated by a lens with a small radius of curvature such as the lens 11a.
  • a large image such as the image provided with the reference symbol 13g in FIG. 6, could be produced by a lens with a large radius of curvature such as the lens 11g.
  • the images 13a, 13g of the intermediate images are enlarged in the lower end area of the light distribution generated in the exterior of the vehicle, so that a connection to the area lighting generated in front of the vehicle is established.
  • Fig. 7 shows the beam path of the light 2 through an embodiment in which three light sources 1 and three collimation optics 3 and a projection optics 7 are vorgese hen, the light sources 1 and the collimation optics 3 each in the vehicle installed state of the lighting device in the horizontal Direction are arranged side by side.
  • One of the light sources 1 is assigned collimation optics in such a way that the light 2 emanating from the light source 1 passes through the assigned collimation optics and then through the projection optics 7.
  • the lenses 9, 11 of the first and second arrays 8, 10 of the projection optics 7 are designed as lenses 9, 11, as in the third embodiment according to FIGS len direction have a refractive power.

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Abstract

Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Scheinwerfer, umfassend eine Lichtquelle (1), von der im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht (2) ausgeht, eine Kollimationsoptik (3) mit einer Eintrittsfläche (4) und einer Austrittsfläche (5), durch die das von der Lichtquelle (1) ausgehende Licht (2) hindurchtritt, eine Projektionsoptik (7) mit einem ersten Array (8) von Linsen (9) und einem zweiten Array (10) von Linsen (11), wobei das von der Kollimationsoptik (3) ausgehende Licht (2) zuerst durch das erste Array (8) von Linsen (9) und danach durch das zweite Array (10) von Linsen (11) hindurchtritt, sowie eine Blende (6), durch die das Licht (2) hindurchtritt, wobei die Blende (6) vor dem ersten Array (8) von Linsen (9) angeordnet ist, so dass im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung das Licht (2) erst nach dem Hindurchtritt durch die Blende (6) auf das erste Array (8) von Linsen (9) auftrifft.

Description

BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG FÜR EIN FAHRZEUG, INSBESONDERE
SCHEINWERFER
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug, ins besondere einen Scheinwerfer, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Beleuchtungsvorrichtung der vorgenannten Art ist aus der WO 2017/066818 A1 bekannt. Die darin beschriebene Beleuchtungsvorrichtung ist als Scheinwerfer ausge bildet und umfasst eine aus Leuchtdioden gebildete Lichtquelle, von der im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht ausgeht. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiter hin eine Kollimationsoptik, durch die das von der Lichtquelle ausgehende Licht hin durchtritt. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin eine Projektionsoptik, durch die das von den Kollimationsoptiken ausgehende Licht hindurchtritt. Dabei weist die Projektionsoptik ein Substrat mit einem Array von Linsen auf einer den Kollima tionsoptiken zugewandten Eintrittsfläche und mit einem Array von Linsen auf einer ge genüberliegenden Austrittsfläche auf. Weiterhin sind zwischen den beiden Arrays von Linsen zwei Arrays von Blenden vorgesehen, wobei jeder der Linsen des ersten und des zweiten Arrays zwei Blenden der Arrays von Blenden zugeordnet sind, durch die das von den einzelnen Linsen des ersten Arrays ausgehende Licht nacheinander hin durchtritt. Die Arrays von Blenden können durch komplizierte Aufdampfprozesse und anschließende laserstrahlinduzierte Materialabtragungen auf die Substrate aufge bracht werden, die als Träger für die Arrays von Linsen dienen. Als nachteilig bei die ser aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist anzusehen, dass die Herstellung vergleichsweise aufwendig ist.
Eine weitere Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug ist aus der DE 102018 107 213 A1 bekannt Die darin beschriebene Beleuchtungsvorrichtung ist als Scheinwerfer ausgebildet und umfasst drei als Leuchtdioden (LED) ausgebildete Lichtquellen, von denen im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht ausgeht. Die Beleuchtungsvor- richtung umfasst weiterhin drei Kollimationsoptiken, wobei jeweils einer der Lichtquel len eine der Kollimationsoptiken zugeordnet ist, so dass das von einer der Lichtquel len ausgehende Licht durch die zugeordnete Kollimationsoptik hindurchtritt. Dabei weist jede der Kollimationsoptiken eine der zugeordneten Lichtquelle zugewandte Ein trittsfläche und eine dieser gegenüberliegende Austrittsfläche auf. Auf der Eintrittsflä che einer jeder der Kollimationsoptiken ist eine Blende angeordnet. Die Beleuchtungs vorrichtung umfasst weiterhin eine Projektionsoptik, durch die das von den Kollima tionsoptiken ausgehende Licht hindurchtritt. Dabei weist die Projektionsoptik ein Sub strat mit einem Array von Zylinderlinsen auf einer den Kollimationsoptiken zugewand ten Eintrittsfläche und mit einem Array von Prismen auf einer gegenüberliegenden Austrittsfläche auf. Dabei bildet eine jede der Kollimationsoptiken die auf ihrer Eintritts fläche befindliche, durch die Blende gegebene Abbildungsebene in den Außenraum des Fahrzeugs in das Unendliche ab. Die Zylinderlinsen weisen vertikal ausgerichtete Zylinderachsen auf, so dass das Array von Zylinderlinsen eine horizontale Spreizung der Lichtverteilung bewirkt. Die Prismen lenken das Licht in vertikaler Richtung ab, so dass die Prismen zusammen mit den Kollimationsoptiken und der Anordnung der Leuchtdioden die gewünschte Ausleuchtung in vertikaler Richtung realisieren. Als nachteilig bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist anzusehen, dass beispielsweise eine als Zwickel ausgebildete in der Abbildungs ebene befindliche Abblendlichtgeometrie durch die Zylinderlinsen ebenfalls gespreizt und somit verschmiert dargestellt wird.
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art, bei der mit einfachen Mitteln eine gewünschte Lichtverteilung im Außenraum des Fahrzeugs realisierbar ist.
Dies wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Blende vor dem ersten Array von Linsen angeordnet ist, so dass im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung das Licht erst nach dem Hindurchtritt durch die Blende auf das erste Array von Linsen auftrifft. Da auf diese Weise die Blende nicht mehr in Form eines Arrays zwischen den beiden Arrays von Linsen angeordnet werden muss, ergibt sich eine wesentlich einfachere Herstel lung der Beleuchtungsvorrichtung. Die Blende kann auch wesentlicher einfacher aus gebildet sein als im Stand der Technik gemäß WO 2017/066818 A1. Im Gegensatz zu den darin beschriebenen Arrays von Blenden kann eine einfache rechteckige Apertur verwendet werden.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Blende an der Kollimationsoptik angeordnet ist. Beispielsweise kann die Blende auf der Eintrittsfläche der Kollimationsoptik ange ordnet sein, insbesondere auf die Eintrittsfläche aufgedampft sein. Durch die Anord nung der Blende an der Kollimationsoptik ergibt sich eine einfach zu realisierende Po sitionierung der Blende.
Es besteht die Möglichkeit, dass das erste Array von Linsen eine Mehrzahl von Zwi schenbildern der Blende in dem Zwischenraum zwischen den beiden Arrays von Lin sen erzeugt, insbesondere wobei das zweite Array von Linsen die Zwischenbilder im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung in den Außen raum des Fahrzeugs, insbesondere in das Unendliche, abbilden kann. Dabei kann durch das zweite Array von Linsen die Lichtverteilung im Außenraum des Fahrzeugs gezielt gesteuert werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die beiden Arrays von Linsen auf einem Substrat aus gebildet sind, wobei das erste Array von Linsen auf der Eintrittsfläche und das zweite Array von Linsen auf der Austrittsfläche des Substrats angeordnet ist. Dadurch ergibt sich ein sehr kompakter und robuster Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung. Beispiels weise kann das Substrat mit den darauf angeordneten Arrays als einstückiges Spritz gussteil ausgebildet sein.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Linsen mindestens eines der beiden Arrays, ins besondere die Linsen beider Arrays, als Zylinderlinsen ausgebildet sind. Dabei kön- nen die Zylinderlinsen im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvor richtung in der horizontalen Richtung nebeneinander angeordnet sein und die Zylin derachsen der Zylinderlinsen sich in der vertikalen Richtung erstrecken. Damit kann die Ausleuchtung im Außenraum des Fahrzeugs in der horizontalen Richtung durch die Zylinderlinsen gezielt gesteuert werden.
Es besteht alternativ die Möglichkeit, dass die Linsen mindestens eines der beiden Ar- rays, insbesondere die Linsen beider Arrays, als Linsen ausgebildet sind, die in zwei zueinander und zur mittleren Ausbreitungsrichtung des Lichts senkrechten Richtungen eine Brechkraft aufweisen. Beispielsweise können die Linsen sphärisch ausgebildet sein. Derartig gestaltete Linsen können die Ausleuchtung im Außenraum des Fahr zeugs in der horizontalen und der vertikalen Richtung gezielt steuern.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens zwei, insbesondere sämtliche, Linsen des zweiten Arrays voneinander verschiedene Krümmungsradien beziehungsweise vonei nander verschiedene Brennweiten aufweisen. Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass die Abbildungen der Zwischenbilder in dem unteren Endbereich der im Außenraum des Fahrzeugs erzeugten Lichtverteilung vergrößert werden, so dass ein Anschluss an eine vor dem Fahrzeug erzeugte Vorfeldbeleuchtung hergestellt wird.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Lichtquelle mindestens eine Leuchtdiode und/o der mindestens eine Laserdiode umfasst.
Es kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Mehrzahl von Licht quellen sowie eine Mehrzahl von Kollimationsoptiken und eine Projektionsoptik oder eine Mehrzahl von Projektionsoptiken umfasst, die jeweils im in das Fahrzeug einge bauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung in der horizontalen Richtung nebenei nander angeordnet sind. Dabei kann jeweils einer der Lichtquellen eine Kollima tionsoptik und die oder eine der Projektionsoptiken derart zugeordnet sein, dass das von der Lichtquelle ausgehende Licht nacheinander durch die zugeordnete Kollima tionsoptik und die Projektionsoptik oder die zugeordnete Projektionsoptik hindurchtritt. Durch die Wahl einer Mehrzahl von in der horizontalen Richtung nebeneinander ange ordneten Lichtquellen und Kollimationsoptiken können die Stärke und Breite der Licht verteilung vergrößert werden.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 1 ;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfin dungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;
Fig. 5 eine Seitenansicht der Beleuchtungsvorrichtung gemäß Fig. 4;
Fig. 6 eine schematische Verdeutlichung unterschiedlich großer Abbildungen un terschiedlich geformter Linsen;
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine vierte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
In den Figuren sind gleiche und funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in den Fig. 1 und Fig. 2 abgebildete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine lediglich schematisch dargestellte Lichtquelle 1 , von der Licht 2 ausgeht. Die Lichtquelle 1 kann mindestens eine Leuchtdiode und/oder mindestens eine Laserdiode aufweisen.
Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin eine Kollimationsoptik 3 mit einer Ein trittsfläche 4 und einer Austrittsfläche 5, durch die das von der Lichtquelle 1 ausge hende Licht 2 nacheinander hindurchtritt. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiter hin eine Blende 6, die auf der Eintrittsfläche 4 der Kollimationsoptik 3 angeordnet ist. Die Blende 6 kann auf die Eintrittsfläche 4 aufgedampft sein. Die Blende 6 kann eine rechteckige Apertur aufweisen, deren untere Kante in der im Außenraum des Fahr zeugs erzeugten Lichtverteilung eine Hell-Dunkel-Grenze definieren kann.
Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin eine Projektionsoptik 7, die ein erstes Array 8 von Linsen 9 und ein zweites Array 10 von Linsen 11 umfasst. Dabei tritt das von der Kollimationsoptik 3 ausgehende Licht zuerst durch das erste Array 8 von Lin sen 9 und danach durch das zweite Array 10 von Linsen 11 hindurch.
Die Linsen 9, 11 des ersten und des zweiten Arrays 8, 10 sind jeweils als Zylinderlin sen ausgebildet. Die Zylinderlinsen sind im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung in der horizontalen Richtung nebeneinander angeordnet, wo bei die Zylinderachsen der Zylinderlinsen sich in der vertikalen Richtung erstrecken. Die Linsen 9, 11 des ersten und des zweiten Arrays 8, 10 wirken also nur auf die hori zontale Richtung.
Das erste Array 8 von Linsen 9 erzeugt eine Mehrzahl von Zwischenbildern der Blende 6 in einer Abbildungsebene 12 in dem Zwischenraum zwischen den beiden Ar rays 8, 10. Das zweite Array 10 von Linsen 11 bildet die Zwischenbilder im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung in den Außenraum des Fahrzeugs in das Unendliche ab. Damit kann die Ausleuchtung im Außenraum des Fahrzeugs in der horizontalen Richtung durch die Zylinderlinsen gezielt gesteuert wer den. Die Verteilung in vertikaler Richtung wird durch die Divergenz der Lichtquelle 1 , die Blende 6 und die Kollimationsoptik 3 vorgegeben. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der drei Lichtquellen 1 sowie drei Kollima tionsoptiken 3 und eine Projektionsoptik 7 vorgesehen sind, wobei die Lichtquellen 1 und die Kollimationsoptiken 3 jeweils im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung in der horizontalen Richtung nebeneinander angeordnet sind. Dabei ist jeweils einer der Lichtquellen 1 eine Kollimationsoptik derart zugeord net, dass das von der Lichtquelle 1 ausgehende Licht 2 durch die zugeordnete Kolli mationsoptik und anschließend durch die Projektionsoptik 7 hindurchtritt. Dabei sind die Linsen 9, 11 des ersten und des zweiten Arrays 8, 10 der Projektionsoptik 7 wie bei der ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und Fig. 2 als Zylinderlinsen ausge bildet, deren Zylinderachsen sich in der vertikalen Richtung erstrecken.
Anstelle einer gemeinsamen Projektionsoptik 7 für sämtliche der Lichtquellen 1 und Kollimationsoptiken 3 können auch drei jeweils den einzelnen Lichtquellen 1 und Kolli mationsoptiken 3 zugeordnete Projektionsoptiken 7 vorgesehen sein.
Die in Fig. 4 und Fig. 5 abgebildete dritte Ausführungsform entspricht im Wesentlichen der ersten, in Fig. 1 und Fig. 2 abgebildeten Ausführungsform. Im Unterschied dazu sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und Fig.5 die Linsen 9, 11 der Arrays 8,
10 nicht als Zylinderlinsen ausgebildet sondern als Linsen 9, 11 , die sowohl in der ho rizontalen als auch in der vertikalen Richtung eine Brechkraft aufweisen. Beispiels weise sind die Linsen 9, 11 sphärische Linsen. Dadurch können insbesondere die Lin sen 11 des zweiten Arrays 10 gezielt die Ausleuchtung im Außenraum des Fahrzeugs in der horizontalen und der vertikalen Richtung steuern.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und Fig. 5 weisen mindestens zwei, insbeson dere sämtliche, Linsen 11 des zweiten Arrays 10 voneinander verschiedene Krüm mungsradien beziehungsweise voneinander verschiedene Brennweiten auf. Dabei ist der Krümmungsradius und damit die Brennweite der in Fig. 5 weiter unten angeordne ten Linsen 11 größer als der Krümmungsradius und damit die Brennweite der in Fig. 5 weiter oben angeordneten Linsen 11. Beispielsweise ist der Krümmungsradius der in Fig. 5 obersten Linse 11 a deutlich kleiner als der Krümmungsradius der in Fig. 5 un tersten Linse 11g. Fig. 6 verdeutlicht schematisch, dass durch unterschiedliche Krümmungsradien unter schiedlich große Abbildungen des auf die Linsen 11 auftreffenden Lichts 2 bezie hungsweise der in der Ebene 12 erzeugten Zwischenbilder erzeugt werden. Beispiels weise könnte ein kleines Abbild, wie das in Fig. 6 mit dem Bezugszeichen 13a verse hene Abbild, durch eine Linse mit einem kleinen Krümmungsradius wie die Linse 11 a erzeugt werden. Weiterhin könnte ein großes Abbild, wie das in Fig. 6 mit dem Be zugszeichen 13g versehene Abbild, durch eine Linse mit einem großen Krümmungs radius wie die Linse 11 g erzeugt werden.
Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass die Abbildungen 13a, 13g der Zwi schenbilder in dem unteren Endbereich der im Außenraum des Fahrzeugs erzeugten Lichtverteilung vergrößert werden, so dass ein Anschluss an eine vor dem Fahrzeug erzeugte Vorfeldbeleuchtung hergestellt wird.
Fig. 7 zeigt den Strahlengang des Lichts 2 durch eine Ausführungsform, bei der drei Lichtquellen 1 sowie drei Kollimationsoptiken 3 und eine Projektionsoptik 7 vorgese hen sind, wobei die Lichtquellen 1 und die Kollimationsoptiken 3 jeweils im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung in der horizontalen Rich tung nebeneinander angeordnet sind. Dabei ist jeweils einer der Lichtquellen 1 eine Kollimationsoptik derart zugeordnet, dass das von der Lichtquelle 1 ausgehende Licht 2 durch die zugeordnete Kollimationsoptik und anschließend durch die Projektionsop tik 7 hindurchtritt. Dabei sind die Linsen 9, 11 des ersten und des zweiten Arrays 8, 10 der Projektionsoptik 7 wie bei der dritten Ausführungsform gemäß den Fig. 4 und Fig. 5 als Linsen 9, 11 ausgebildet, die sowohl in der horizontalen als auch in der vertika len Richtung eine Brechkraft aufweisen. Bezugszeichenliste
1 Lichtquelle
2 von der Lichtquelle 1 ausgehendes Licht
3 Kollimationsoptik
4 Eintrittsfläche der Kollimationsoptik 3
5 Austrittsfläche der Kollimationsoptik 3
6 Blende
7 Projektionsoptik
8 erstes Array der Projektionsoptik 7
9 Linse des erstes Arrays 8
10 zweites Array der Projektionsoptik 7
11, 11a, 11g Linse des zweiten Arrays 8
12 Abbildungsebene
13a, 13g Abbildungen 13a, 13g

Claims

BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG FÜR EIN FAHRZEUG, INSBESONDERESCHEINWERFER Patentansprüche
1. Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Scheinwerfer, um fassend
- eine Lichtquelle (1), von der im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht (2) ausgeht,
- eine Kollimationsoptik (3) mit einer Eintrittsfläche (4) und einer Austritts fläche (5), durch die das von der Lichtquelle (1) ausgehende Licht (2) hindurchtritt,
- eine Projektionsoptik (7) mit einem ersten Array (8) von Linsen (9) und einem zweiten Array (10) von Linsen (11), wobei das von der Kollima tionsoptik (3) ausgehende Licht (2) zuerst durch das erste Array (8) von Linsen (9) und danach durch das zweite Array (10) von Linsen (11) hin durchtritt, sowie
- eine Blende (6), durch die das Licht (2) hindurchtritt, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (6) vor dem ersten Array (8) von Linsen (9) angeordnet ist, so dass im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung das Licht (2) erst nach dem Hindurchtritt durch die Blende (6) auf das erste Array (8) von Linsen (9) auftrifft.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (6) an der Kollimationsoptik (3) angeordnet ist.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (6) auf der Eintrittsfläche (4) der Kollimationsoptik (3) angeord net ist, insbesondere auf die Eintrittsfläche (4) aufgedampft ist.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, dass das erste Array (8) von Linsen (9) eine Mehrzahl von Zwischenbildern der Blende in dem Zwischenraum zwischen den beiden Ar- rays (8, 10) von Linsen (9, 11) erzeugt.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Array (10) von Linsen (11) die Zwischenbilder im in das Fahr zeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung in den Außenraum des Fahrzeugs, insbesondere in das Unendliche, abbildet.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden Arrays (8, 10) von Linsen (9, 11) auf einem Substrat ausgebildet sind, wobei das erste Array (8) von Linsen (9) auf der Eintrittsfläche und das zweite Array (10) von Linsen (11) auf der Austrittsflä che des Substrats angeordnet ist.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Linsen (9, 11) mindestens eines der beiden Arrays (8, 10), insbesondere die Linsen beider Arrays (8, 10), als Zylinderlinsen ausgebildet sind.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlinsen im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuch tungsvorrichtung in der horizontalen Richtung nebeneinander angeordnet sind und die Zylinderachsen der Zylinderlinsen sich in der vertikalen Rich tung erstrecken.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Linsen (9, 11) mindestens eines der beiden Arrays (8, 10), insbesondere die Linsen beider Arrays (8, 10), als Linsen ausgebil det sind, die in zwei zueinander und zur mittleren Ausbreitungsrichtung des Lichts (2) senkrechten Richtungen eine Brechkraft aufweisen.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsen (11) sphärisch ausgebildet sind.
11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens zwei, insbesondere sämtliche, Linsen (11, 11a, 11g) des zweiten Arrays (10) voneinander verschiedene Krümmungs radien beziehungsweise voneinander verschiedene Brennweiten aufweisen.
12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch ge kennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) mindestens eine Leuchtdiode und/o der mindestens eine Laserdiode umfasst.
13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Mehrzahl von Licht quellen (1) sowie eine Mehrzahl von Kollimationsoptiken (3) und eine Pro jektionsoptik (7) oder eine Mehrzahl von Projektionsoptiken (7) umfasst, die jeweils im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrich tung in der horizontalen Richtung nebeneinander angeordnet sind.
14. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einer der Lichtquellen (1) eine Kollimationsoptik (3) und die oder eine der Projektionsoptiken (7) derart zugeordnet ist, dass das von der Lichtquelle (1) ausgehende Licht (2) nacheinander durch die zugeordnete Kollimationsoptik (3) und die Projektionsoptik (7) oder die zugeordnete Pro jektionsoptik (7) hindurchtritt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024062108A1 (de) * 2022-09-23 2024-03-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Abblendlichtscheinwerfer und verfahren zum herstellen derselben

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021122953B3 (de) 2021-09-06 2022-12-22 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102021124222A1 (de) 2021-09-20 2023-04-06 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
KR20230155712A (ko) * 2022-05-04 2023-11-13 현대모비스 주식회사 차량용 램프
WO2024094283A1 (en) 2022-10-31 2024-05-10 HELLA GmbH & Co. KGaA Headlamp for a motor vehicle
WO2024110012A1 (en) * 2022-11-22 2024-05-30 HELLA GmbH & Co. KGaA Lighting device for a motor vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017066818A1 (de) 2015-10-23 2017-04-27 Zkw Group Gmbh Mikroprojektions-lichtmodul für einen kraftfahrzeugscheinwerfer zur erzeugung von abbildungsfehlerfreien lichtverteilungen
EP3312501A1 (de) * 2016-10-19 2018-04-25 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge
EP3404313A1 (de) * 2017-05-18 2018-11-21 Automotive Lighting Reutlingen GmbH Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem mikroprojektoren aufweisenden lichtmodul
WO2019060935A1 (de) * 2017-09-27 2019-04-04 Zkw Group Gmbh Kraftfahrzeugbeleuchtungsvorrichtung mit unterteilte mikro-eintrittsoptiken aufweisenden mikrooptik-systemen
DE102018107213A1 (de) 2018-03-27 2019-10-02 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4037337B2 (ja) 2003-07-24 2008-01-23 株式会社小糸製作所 灯具ユニットおよび車両用前照灯

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017066818A1 (de) 2015-10-23 2017-04-27 Zkw Group Gmbh Mikroprojektions-lichtmodul für einen kraftfahrzeugscheinwerfer zur erzeugung von abbildungsfehlerfreien lichtverteilungen
EP3312501A1 (de) * 2016-10-19 2018-04-25 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge
EP3404313A1 (de) * 2017-05-18 2018-11-21 Automotive Lighting Reutlingen GmbH Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem mikroprojektoren aufweisenden lichtmodul
WO2019060935A1 (de) * 2017-09-27 2019-04-04 Zkw Group Gmbh Kraftfahrzeugbeleuchtungsvorrichtung mit unterteilte mikro-eintrittsoptiken aufweisenden mikrooptik-systemen
DE102018107213A1 (de) 2018-03-27 2019-10-02 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024062108A1 (de) * 2022-09-23 2024-03-28 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Abblendlichtscheinwerfer und verfahren zum herstellen derselben

Also Published As

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