DE102016007368A1

DE102016007368A1 - Zum Aussenden eines segmentierten Lichtbündels konfigurierte Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und mit einer solchen Vorrichtung ausgestatteter Scheinwerfer

Info

Publication number: DE102016007368A1
Application number: DE102016007368.3A
Authority: DE
Inventors: Delphine Puech; Antoine De Lamberterie
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2015-07-08
Filing date: 2016-06-16
Publication date: 2017-01-12
Also published as: FR3038694B1; FR3038694A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die zum Aussenden eines segmentierten Lichtbündels (3) ausgebildet ist, mit einem ersten Optikmodul (1), das einen ersten Satz Lichtquellen (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) umfasst, die Lichtstrahlen auszusenden vermögen, wobei jede Lichtquelle selektiv ansteuerbar und dazu ausgebildet ist, ein Segment (5) des Lichtbündels solchermaßen zu erzeugen, dass eine erste Reihe (13) Segmente (5) gebildet wird, wobei die erste Segmentreihe (13) an jedem Ende der ersten Reihe (13) ein erstes und ein zweites Randsegment (14, 15) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner ein zweites Optikmodul mit einer ersten spezifischen Lichtquelle umfasst, die dazu ausgebildet ist, ein erstes zusätzliches Randsegment (19) zu erzeugen, das bezüglich der anderen Segmente (5) verbreitert ist, wobei das zusätzliche erste Randsegment (19) das erste Randsegment (14) der ersten Reihe (13) wenigstens teilweise zu überdecken vermag, so dass ein erster Rand des Lichtbündels (3) gebildet wird, und das dazu bestimmt ist, eine Seite der Straße zu beleuchten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die dazu ausgebildet ist, ein segmentiertes Lichtbündel auszusenden, und einen Scheinwerfer vom Typ Abblendlicht oder Fernlicht, der mit einer derartigen Beleuchtungsvorrichtung versehen ist.
Im Automobilbereich besteht das Bedürfnis, die von einem Fahrzeug befahrene Straße in einem ”Teilfernlichtmodus” zu beleuchten, das heißt, in einem Fernlicht einen oder mehrere dunkle Bereich zu erzeugen, die Stellen entsprechen, an denen sich entgegenkommende oder vorausfahrende Fahrzeuge befinden, um ein Blenden der Insassen dieser Fahrzeuge zu vermeiden, dabei aber die Straße in ihrer größtmöglichen Fläche auszuleuchten. Eine derartige Funktion wird als ADB bezeichnet (Adaptive Driving Beam, Englisch für adaptives Fernlicht).
Einige Techniken ermöglichen zum Beispiel das Erfassen von entgegenkommenden Fahrzeugen und das Projizieren eines Lichtbündels mit einem dunklen Bereich. Mit anderen Worten, das projizierte Lichtbündel weist in Richtung des erfassten Fahrzeugs Lichtlöcher auf, um ein Blenden des Fahrers des entgegenkommenden Fahrzeugs zu vermeiden, dabei aber dennoch eine breite Ausleuchtung zu beiden Seiten dieses Fahrzeugs beizubehalten. Beim Einsatz dieser Funktion folgen das oder die Lichtlöcher der Bewegung der entgegenkommenden Fahrzeuge; diese bewegen sich somit innerhalb des projizierten Lichtbündels. Diese Funktion erfordert eine hohe Auflösung des Lichtbündels, insbesondere um den beweglichen dunklen Bereich mit großer Genauigkeit zu definieren.
Hierzu wird beispielsweise ein segmentiertes Lichtbündel gebildet, das heißt ein Lichtbündel, das seitlich in eine Vielzahl von übereinander- oder nebeneinanderliegenden Segmenten unterteilt ist. Jedes Segment weist gegebenenfalls eine untere Hell-Dunkel-Grenze auf, die den unteren Lichtrand des Segments definiert. Die Segmente können somit solchermaßen angeordnet sein, dass alle unteren Hell-Dunkel-Grenzen fluchtend angeordnet sind.
Es ist bekannt ein segmentiertes Lichtbündel zu erzeugen, indem eine Vielzahl von Lichtquellen vor einem optischen Projektionssystem, zum Beispiel einer oder mehreren Linsen, angeordnet ist und indem das Ein- oder Ausschalten dieser Lichtquellen gesteuert wird. Zum Erlangen eines derartigen Lichtbündels werden oft Leuchtdiodennetze, wie etwa Diodenmatrizen oder -sätze verwendet. Jede Leuchtdiode erzeugt ein Segment des Lichtbündels, das aus dem Optikmodul austritt, wobei die Segmente beispielsweise in Reihen angeordnet sind. Eine große Zahl von Dioden ermöglicht somit, nicht nur die Leuchtkraft zu erhöhen, sondern auch die Auflösung der erzielten Beleuchtung zu verbessern. Das Lichtbündel weist nämlich eine größere Anzahl von Segmenten für ein und dasselbe Lichtbündel auf. Die Diodensätze oder -matrizen ermöglichen es zudem, jede Leuchtdiode individuell zu aktivieren. Die individuelle Aktivierung bestimmter Dioden ermöglicht es, die Form des Lichtbündels zu modulieren und den oder die dunklen Bereiche auftreten zu lassen.
Diese technische Lösung bewirkt aber auch, dass dunkle Bereiche zwischen jedem von den Lichtquellen erzeugten Lichtsegment auftreten. Ein solcher Fehler resultiert daraus, dass die Lichtquellen nicht vollkommen aneinanderstoßend angeordnet sein können, da die für diese Lichtquellen eingesetzte Technik eines Mindestabstands zwischen jeder Lichtquelle bedarf.
In der EP 2 280 215 A2 offenbart ein Lichtmodul für Kraftfahrzeuge, das die Funktion ADB erfüllt. Es umfasst eine Vielzahl von Strahlungsquellen, wobei jede Strahlungsquelle einem eigens dafür vorgesehenen Lichtleiter und einer oder mehreren Linsen zugeordnet ist, so dass eine Vielzahl von aneinandergrenzenden Lichtstreifen erzeugt wird.
Eine derartige Vorrichtung erlaubt es jedoch nicht, an den Seitenrändern des projizierten Lichtbündels eine ausreichende Gleichförmigkeit zu erzielen, da die Segmentierung an den in Bezug auf die optische Projektionsachse des Scheinwerfers größeren Projektionswinkeln deutlich sichtbar ist. Die Projektion für diese Winkel ist nämlich kürzer, da das Lichtbündel Gegenstände beleuchtet, die näher am Fahrzeug liegen als an den der optischen Achse benachbarten Projektionswinkeln, wo das Lichtbündel mit einer größeren Reichweite ausleuchten muss.
Auch ermöglicht es eine derartige Vorrichtung nicht, die gesetzlichen Vorschriften hinsichtlich der Lichtstärke zu erfüllen, die für einen Scheinwerfer in bestimmten Ländern, insbesondere den USA bestehen.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine zum Aussenden eines segmentierten Lichtbündels ausgebildete Beleuchtungsvorrichtung anzugeben, die ein über die gesamte Breite des Lichtbündels und somit über die gesamte Breite der Straße gleichförmiges Lichtbündel zu erzeugen vermag. Und die überdies alle gesetzlichen Vorschriften hinsichtlich der Lichtfunktionen, wie etwa der vorstehend genannten zu erfüllen vermag.
Hierzu betrifft die Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die dazu ausgebildet ist, ein segmentiertes Lichtbündel auszusenden, mit einem ersten Optikmodul, das einen ersten Satz Lichtquellen umfasst, die Lichtstrahlen auszusenden vermögen, wobei jede Lichtquelle selektiv ansteuerbar und dazu ausgebildet ist, ein Segment des Lichtbündels solchermaßen zu erzeugen, dass eine erste Segmentreihe gebildet wird, wobei die erste Segmentreihe ein erstes und ein zweites Randsegment an jedem Ende der ersten Reihe umfasst.
Die Vorrichtung ist deswegen bemerkenswert, weil sie zudem ein zweites Optikmodul mit einer ersten spezifischen Lichtquelle umfasst, die dazu ausgebildet ist, ein zusätzliches erstes Randsegment zu erzeugen, das bezüglich der anderen Segmente verbreitert ist, wobei das zusätzliche erste Randsegment das erste Randsegment der ersten Reihe wenigstens teilweise solchermaßen zu überdecken vermag, dass ein erster Rand des Lichtbündels gebildet wird, und das dazu bestimmt ist, eine Seite der Straße zu beleuchten.
Da das zusätzliche Randsegment verbreitert und dazu ausgebildet ist, das erste Randsegment teilweise zu überdecken, erzeugt somit die erste spezifische Lichtquelle eine gleichmäßige Beleuchtung am Rand des Lichtbündels. Eine Ausgestaltung mit mehreren schmalen Segmenten, die nebeneinander angeordnet sind, bewirkt nämlich Veränderungen der Lichtstärke aufgrund der Zwischenräume zwischen den Segmenten, die jeweils in kurzem Abstand auftreten. Die Vorrichtung ermöglicht folglich die Projektion eines segmentierten Lichtbündels, ohne dass hierbei Probleme bei der Gleichförmigkeit der Lichtstärke auftreten.
Gemäß verschiedener Ausführungsarten der Erfindung, die zusammen oder getrennt angewandt werden können,

– ist das zweite Randsegment der ersten Reihe ein verbreitertes Segment, das durch eine zweite spezifische Lichtquelle erzeugt wird,
– umfasst der erste Satz wenigstens drei Lichtquellen, wovon zwei Lichtquellen die ersten und zweiten Randsegmente erzeugen und wenigstens eine Lichtquelle ein mittleres Segment zwischen den beiden Randsegmenten erzeugt
– hat jedes Segment eine untere Hell-Dunkel-Grenze, wobei die Segmente vorzugsweise solchermaßen angeordnet sind, dass alle unteren Hell-Dunkel-Grenzen fluchtend angeordnet sind,
– haben die Segmente der ersten Reihe eine im Wesentlichen gleiche Breite,
– umfassen die erste und/oder die zweite seitliche Lichtquelle einen Lichtleiter,
– ist der Lichtleiter mit einer polynomischen Oberfläche versehen, die dazu bestimmt ist, die Lichtstrahlen solchermaßen zu reflektieren, dass eine gleichförmige Reflexion der Lichtstrahlen erzielt wird,
– umfasst die Vorrichtung ein drittes Optikmodul mit einem zweiten Satz Lichtquellen, die dazu ausgebildet sind, eine zweite Reihe Segmente zu erzeugen, die die Segmente der ersten Reihe wenigstens teilweise zu überdecken vermögen, und dabei bezüglich der ersten Reihe einen seitlichen Versatz aufweisen,
– entspricht der seitliche Versatz im Wesentlichen der Breite eines Segments oder entspricht der seitliche Versatz in einer Ausführungsvariante im Wesentlichen einem Achtel der Breite eines Segments,
– umfasst die Vorrichtung eine mittlere Lichtquelle, die dazu ausgebildet ist, ein zusätzliches mittleres Segment in der Mitte des Lichtbündels zu erzeugen, derart, dass ein oder mehrere Segmente der ersten Reihe wenigstens teilweise überdeckt werden,
– ist die mittlere Lichtquelle in dem zweiten Modul angeordnet,
– hat das zusätzliche mittlere Segment eine Lichtstärke, die höher ist als die Lichtstärke aller anderen Segmente,
– umfasst das zweite Modul einen Satz zusätzlicher Lichtquellen, die dazu ausgebildet sind, eine Reihe zusätzlicher Segmente zu erzeugen, die die Segmente der ersten und/oder der zweiten Reihe wenigstens teilweise zu überdecken vermögen, und dabei bezüglich der ersten und/oder der zweiten Reihe einen seitlichen Versatz aufweisen, wobei die Reihe zusätzlicher Segmente an einem Ende das zusätzliche Randsegment umfasst,
– umfasst der Satz zusätzlicher Lichtquellen nur die erste spezifische Lichtquelle und die mittlere Lichtquelle,
– umfasst der Satz zusätzlicher Lichtquellen alternativ wenigstens drei zusätzliche Lichtquellen, darunter die erste spezifische Lichtquelle und die mittlere Lichtquelle, wobei das zusätzliche mittlere Segment und das zusätzliche erste Randsegment die beiden Enden der Reihe zusätzlicher Segmente bilden,
– entspricht der seitliche Versatz im Wesentlichen einem Drittel der Breite eines Segments,
– ist das zusätzliche erste Randsegment das erste Randsegment der Reihe zusätzlicher Segmente,
– ist die Vorrichtung dazu ausgebildet, dass die Segmente ein und derselben Reihe voneinander beabstandet sind,
– ist die Vorrichtung alternativ dazu ausgebildet, dass die Segmente ein und derselben Reihe aneinanderstoßen,
– umfassen die Lichtquellen emittierende Halbleiterbereiche wie etwa Leuchtdioden,
– umfassen die Lichtquellen Primäroptikelemente, insbesondere Lichtleiter,
– umfasst die erste spezifische Lichtquelle einen Lichtleiter, der bezüglich der Lichtleiter der anderen Lichtquellen verbreitert ist, um das zusätzliche erste verbreiterte Randsegment zu erzielen,
– umfasst jede Lichtquelle ein lichtemittierendes Element und ein Primäroptikelement, das dazu ausgebildet ist, die von dem lichtemittierenden Element ausgesandten Lichtstrahlen abzulenken, um ein Segment des Lichtbündels zu bilden,
– umfasst jedes Modul ein optisches Projektionssystem, das dazu ausgebildet ist, an der Bildung des oder der Lichtsegmente der Lichtquelle bzw. Lichtquellen des Moduls mitzuwirken,
– haben die Segmente die Form eines Lichtstreifens, wobei der Lichtstreifen vorteilhafterweise mit im Wesentlichen senkrechten Seitenrändern versehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer derartigen Beleuchtungsvorrichtung zur Abgabe eines segmentierten Lichtbündels. Der Scheinwerfer umfasst vorteilhafterweise ein zusätzliches Optikmodul, das ein Lichtbündel mit einer oberen Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen vermag. Vorzugsweise ist die obere Hell-Dunkel-Grenze dazu ausgebildet, mit den unteren Hell-Dunkel-Grenzen der Segmente zusammenzuwirken.
Vorteilhafterweise umfasst der Scheinwerfer Mittel zum Erfassen der Position eines entgegenkommenden oder vorausfahrenden Fahrzeugs und Steuerungsmittel, die dazu ausgebildet sind, die von den Lichtquellen der Beleuchtungsvorrichtung abgegebene Leuchtleistung in Abhängigkeit der erfassten Position zu aktivieren, zu deaktivieren oder zu verändern.
Die Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung, die lediglich der Erläuterung dient und die Erfindung nicht einschränken soll, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht:
1 zeigt schematisch ein Modul mit einem Satz Lichtquellen,
2 zeigt schematisch ein Lichtbündel, das mit zwei Segmentreihen zweier Module erzielt wird,
3 zeigt schematisch ein Lichtbündel, das mit einem Randsegment und einem mittleren Segment erzielt wird,
4 zeigt schematisch einen Lichtleiter zum Erhalt eines verbreiterten Randsegments,
5 zeigt schematisch das Lichtbündel und die Segmente, die mit zwei Vorrichtungen gemäß einer ersten Ausführungsart der Erfindung erzielt werden,
6 zeigt schematisch die Segmente, die mit einer Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsart der Erfindung erzielt werden.
Die Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, ist dazu ausgebildet, ein segmentiertes Lichtbündel auszusenden. In 1 umfasst die Vorrichtung ein erstes Modul 1 mit einem ersten Satz Lichtquellen 1a, 1b, 1c, 1d, 1e, die zum Bilden des Lichtbündels Lichtstrahlen zu emittieren vermögen, und in dem ein den Lichtquellen des ersten Satzes gemeinsames optisches Projektionssystem 10 vorhanden ist. Das optische Projektionssystem 10, zum Beispiel eine Projektionslinse, ist am Ausgang des Moduls angeordnet. Das System 10 ist dazu ausgeführt, an der Bildung des oder der Lichtsegmente der Lichtquelle bzw. der Lichtquellen des Moduls mitzuwirken.
Das Modul umfasst vorzugsweise eine Vorrichtung 2 zur Korrektur des Lichtbündels, um chromatische Aberrationen zu korrigieren, die den Lichtquellen gemeinsam ist. Die Korrekturvorrichtung 2 ist zum Beispiel ein optisches Element, das als Linse dient. Jede Lichtquelle 1a, 1b, 1c, 1d und 1e umfasst ein lichtemittierendes Element und ein Primäroptikelement, das dazu ausgebildet ist, die von dem lichtemittierenden Element ausgesandten Lichtstrahlen abzulenken, um ein Segment des Lichtbündels zu bilden. Das lichtemittierende Element ist zum Beispiel ein emittierender Halbleiterbereich, etwa eine Leuchtiode, und das Primäroptikelement ist zum Beispiel ein Lichtleiter. Die Lichtleiter sind hier in Kontakt mit der Korrekturvorrichtung 2. Der Satz umfasst hier fünf Lichtquellen 1a, 1b, 1c, 1d und 1e. Das Modul 1 erzeugt ein im Wesentlichen auf eine optische Achse 4 ausgerichtetes Lichtbündel.
Wie in den 2 und 4 dargestellt, sind die Lichtquellen 1a, 1b, 1c, 1d und 1e dazu ausgebildet, jeweils ein Segment 5 des Lichtbündels 3 zu erzeugen, so dass eine erste Reihe 13 Lichtsegmente 5 gebildet wird. Jedes Segment 5 hat eine untere Hell-Dunkel-Grenze, wobei die Segmente 5 solchermaßen angeordnet sind, dass alle unteren Hell-Dunkel-Grenzen fluchten. Die Segmente 5 der ersten Reihe 13 sind zudem im Wesentlichen gleich breit. Jede Lichtquelle 1a, 1b, 1c, 1d, 1e ist selektiv ansteuerbar, um jedes Segment ein- oder ausschalten zu können.
Das Projektionssystem 10 hat die Aufgabe, die Segmente 5 des Lichtbündels zu projizieren, die von den das Optikmodul 1 bildenden Lichtquellen 1a, 1b, 1c, 1d und 1e erzeugt werden, welche zum Beispiel auf einem Träger befestigt sind. Insbesondere kann ein derartiges Projektionssystem ein Bündelungssystem sein. Es ist somit nachvollziehbar, dass es sich um ein einziges optisches Projektionssystem 10 handelt, das an der Bildung mehrerer Segmente 5 mitwirkt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei einem derartigen Projektionssystem um eine oder mehrere Linsen, die insbesondere wenigstens eine konvexe Seite aufweisen.
Ein derartiges Optikmodul 1 wirkt an der Ausführung einer adaptiven Fernlichtfunktion mit, das heißt an einem selektiven Ein- und Ausschalten eines oder mehrerer Segmente innerhalb eines Lichtbündels vom Typ Fernlicht, um das Blenden eines entgegenkommenden oder eines vorausfahrenden Fahrzeugs zu vermeiden, wobei jedoch die Beleuchtungsstärke des Fernlichtbündels auf beiden Seiten des entgegenkommenden oder vorausfahrenden Fahrzeugs aufrechterhalten wird.
Um eine Reihe aus 13 Segmenten 5 zu erhalten, sind die Lichtquellen zum Beispiel ebenfalls in einer Reihe angeordnet, wie in 1 zu erkennen. Die Lichtleiter einer jeden Lichtquelle ein und derselben Reihe sind aneinandergefügt, um aneinanderstoßende Lichtsegmente 5 zu erhalten, das heißt im Wesentlichen ohne Zwischenraum zwischen ihnen.
In 2 und 5 haben die Segmente 5 die Form eines Lichtstreifens gleicher Größe. Der Lichtstreifen ist vorteilhafterweise mit im Wesentlichen senkrechten Seitenrändern versehen. Die erste Reihe 13 Segmente 5 hat an jedem Ende ein erstes 14 und ein zweites 15 Randsegment.
In dieser Ausführungsart umfasst die Vorrichtung auch ein zweites Modul, das dem ersten ähnlich ist, das heißt, es weist im Wesentlichen die gleichen Merkmale auf. So umfasst es einen zweiten Satz Lichtquellen, die dazu ausgebildet sind, eine zweite Reihe 15 Segmente 6 zu erzeugen. Das zweite Modul ist solchermaßen angeordnet, dass die zweite Reihe 16 zur ersten Reihe 13 im Wesentlichen parallel ist und wenigstens teilweise auf dieser liegt. Die Segmente 6 der zweiten Reihe 16 überdecken somit die Segmente 5 der ersten Reihe 13 wenigstens teilweise. Zudem weisen die beiden Reihen 13, 16 einen Versatz auf, damit die Segmente 5, 6 einer Reihe den Übergang zwischen den Segmenten der anderen Reihe wenigstens teilweise oder auch vollständig überdecken.
2 zeigt ein Lichtbündel 3a, das mit zwei Reihen 13, 16 von Segmenten 5, 6 erzielt wird, die durch zwei Module erhalten werden. Das Lichtbündel 3a ist im Wesentlichen auf eine optische Achse 4 ausgerichtet.
Hierzu ist das zweite Lichtmodul bezüglich des ersten Lichtmoduls winkelmäßig solchermaßen ausgerichtet, dass die Segmente 6 der zweiten Reihe 16 in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse 4 seitlich versetzt sind. Die beiden Reihen 13, 16 sind im Wesentlichen parallel, und die Versatzrichtung ist senkrecht zur optischen Achse 4 gewählt, derart, dass der seitliche Versatz entlang den Reihen 13, 16 der Segmente 5, 6 ausgerichtet ist. Die Versatzrichtung ist vorzugsweise so gewählt, dass ein Randsegment 17 der zweiten Reihe 16 über das erste Randsegment 14 der ersten Reihe 13 an der Seite des Lichtbündels 3 hinausragt. Der Versatz entspricht in dieser Ausführungsart zum Beispiel im Wesentlichen einer halben Breite des Segments 5, 6. Das Lichtbündel 3a ist demnach in Streifen segmentiert, die im Wesentlichen der Hälfte der Breite eines Segments 5, 6 entsprechen.
In einer in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsvariante entspricht der seitliche Versatz im Wesentlichen einem Achtel der Breite eines Segments.
Die Kombination von zwei Lichtmodulen trägt zum Beispiel zur Bildung eines Lichtbündels 3a vom Typ Fernlicht bei, wie in 1 dargestellt. Durch die Verknüpfung von Reihen 13, 16 mit Segmenten 5, 6 ist es möglich, die Auflösung des von der Vorrichtung projizierten Lichtbündels 3 für die Lichtfunktion ADB zu erhöhen. Je mehr Segmentreihen vorhanden sind, umso schmaler sind die Lichtstreifen, die ein- oder ausgeschaltet werden können, indem die Lichtquellen individuell betätigt werden.
Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung ein drittes, in den Zeichnungen nicht dargestelltes Modul, das mit einer ersten spezifischen Lichtquelle versehen ist, die dazu ausgebildet ist, ein zusätzliches erstes Randsegment 19 zu erzeugen, das dazu dient, einen ersten Rand des Lichtbündels 3 zu bilden und dazu bestimmt ist, eine Seite der Straße zu beleuchten, wie in den 3 und 5 dargestellt. Das zusätzliche erste Randsegment 19 ist bezüglich der anderen Segmente 5 verbreitert, um eine gleichmäßige Beleuchtung auf der Seite der Straße bereitzustellen. 3 zeigt ein Lichtbündel 3b, das mit dem dritten Modul alleine erzielt wird. Die erste spezifische Lichtquelle umfasst einen Lichtleiter, der bezüglich der Lichtleiter der anderen Lichtquellen verbreitert ist, um das zusätzliche erste verbreiterte Randsegment zu erzielen.
In dieser Ausführungsart umfasst das von der Vorrichtung erzeugte Lichtbündel 3 das Lichtbündel 3a der Module 1 und 2 und das Lichtbündel 3b des dritten Moduls.
5 zeigt ein segmentiertes Gesamtlichtbündel 20 für ein Fahrzeug, das mit zwei Beleuchtungsvorrichtungen versehen ist, die jeweils ein Lichtbündel 3 bzw. 12 erzeugen, zum Beispiel mit einem rechten Scheinwerfer und einem linken Scheinwerfer an der Vorderseite des Fahrzeugs. Das Gesamtlichtbündel 20 wird durch die Überlagerung von zwei Lichtbündeln 3, 12 erzielt, wobei jedes Lichtbündel 3, 12 durch drei Module wie vorstehend beschrieben erzeugt wird. Die Ränder des Gesamtlichtbündels 20 sind somit gleichförmig, während der übrige Teil des Lichtbündels 20 in Streifen segmentiert ist.
Das Ein- oder Ausschalten der Lichtstreifen unterliegt einer (nicht dargestellten) Steuervorrichtung, deren eine Funktion darin besteht, die Funktion ADB auszuführen.
Die erste spezifische Lichtquelle ist so angeordnet, dass das zusätzliche erste Randsegment 19 das erste Randsegment 14 der ersten Reihe 13 teilweise überdeckt, und somit das Randsegment 17 der zweiten Reihe 16. Das zusätzliche Randsegment 19 erlaubt es auch, das Lichtbündel 3 an den Enden der ersten und zweiten Reihen gleichförmig zu gestalten.
Um ein verbreitertes Segment zu erhalten, umfasst die erste seitliche Lichtquelle einen speziellen Lichtleiter 7, der mit einer polynomischen Oberfläche 8 versehen ist, wie in 4 dargestellt. Die von der Leuchtdiode emittierten Lichtstrahlen treten in den Lichtleiter 7 durch einen Teil 11 des Lichtleiters 7 ein und werden im Wesentlichen gleichförmig durch die Oberfläche 8 reflektiert, so dass eine gleichförmige Reflexion erzielt wird. Die Austrittsfläche 9 des Lichtleiters 7 ist folglich breiter so wie auch das daraus resultierende Segment 19. Ein derartiger verbreiterter Lichtleiter 7 ist in der Patentanmeldung EP 2 743 567 beschrieben.
Vorzugsweise umfasst das dritte Modul zusätzlich eine mittlere Lichtquelle, die dazu ausgebildet ist, ein zusätzliches mittleres Segment 18 in der Mitte des Lichtbündels 3 zu erzeugen. Das zusätzliche mittlere Segment 18 bewirkt eine zusätzliche Beleuchtung in der Mitte des Lichtbündels 3, um eine größere Reichweite zu erzielen und um bestimmten gesetzlich vorgegebenen Merkmalen zu entsprechen. In 3 ist es auf die optische Achse 4 des Lichtbündels 3b des dritten Moduls ausgerichtet dargestellt. Das zusätzliche mittlere Segment 18 ist vorzugsweise breiter als ein Einzelsegment 5, 6. Wie in 5 und 6 dargestellt, ist die mittlere Lichtquelle solchermaßen angeordnet, dass das zusätzliche mittlere Segment 18 ein oder zwei Segmente 5, 6 der ersten 13 und der zweiten 16 Reihe wenigstens teilweise überdeckt. Das zusätzliche mittlere Segment 18 hat vorzugsweise eine Lichtstärke, die höher ist als die aller anderen Segmente.
In einer zweiten, in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsart umfasst das dritte Modul an Stelle der mittleren Lichtquelle der ersten Ausführungsart einen dritten Satz Lichtquellen. Die Lichtquellen sind dazu ausgebildet, eine dritte Reihe Segmente zu erzeugen, die die Segmente der ersten und/oder der zweiten Reihe wenigstens teilweise überdecken. Der dritte Satz Lichtquellen umfasst an seinem Ende die spezifische Lichtquelle derart, dass wie in der vorangehenden Ausführungsart eine Segmentreihe mit dem zusätzlichen ersten Randsegment an ihrem Ende erzielt wird. Die dritte Reihe weist auch einen seitlichen Versatz bezüglich der beiden anderen Reihen des ersten und zweiten Moduls in der Richtung der Reihe auf. Der seitliche Versatz zwischen den drei Reihen entspricht im Wesentlichen einem Drittel der Breite eines Segments. Das Lichtbündel ist demnach in Streifen segmentiert, die einem Drittel der Breite eines Segments 5, 6 entsprechen.
In einer in 6 dargestellten Variante der ersten Ausführungsart umfasst der erste Lichtquellensatz eine zweite spezifische Lichtquelle, die an einem Ende des Satzes angeordnet ist. Die zweite spezifische Lichtquelle erzeugt ein zusätzliches zweites verbreitertes Randsegment 25 am Ende der ersten Segmentreihe 23 an Stelle des zweiten Randsegments 15 aus 4. Dieses zweite Randsegment 25 dient insbesondere dazu, das Lichtbündel 33 der Beleuchtungsvorrichtung mit einem durch eine zweite Beleuchtungsvorrichtung desselben Fahrzeugs erzeugten Lichtbündel zu verbinden. Die Lichtstärke des Teils 27 des mit dieser Variante der Vorrichtung (6) erzeugten Lichtbündels 30 wird dadurch nämlich erhöht, wobei der Teil 27 dazu bestimmt ist, das mit der zweiten Beleuchtungsvorrichtung erzeugte Lichtbündel teilweise zu überdecken. Es kann somit den gesetzlichen Vorschriften, insbesondere in den USA, hinsichtlich der Lichtstärke des durch ein Fahrzeug projizierten Lichtbündels entsprochen werden. Diese Vorrichtung 3 umfasst auch das zweite Modul für die zweite Reihe 26 und das dritte Modul für das zusätzliche mittlere Segment 28 und das zusätzliche Randsegment 29. Diese Variante kann zudem auch bei der zweiten Ausführungsart ausgeführt werden.
Der Scheinwerfer umfasst auch ein in den Figuren nicht dargestelltes zusätzliches Optikmodul, das ein Lichtbündel mit einer oberen Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen vermag, die dazu ausgebildet ist, mit den unteren Hell-Dunkel-Grenzen der Segmente zusammenzuwirken. Das heißt, die obere Hell-Dunkel-Grenze des Zusatzmoduls ist im Wesentlichen an die unteren Hell-Dunkel-Grenzen der Segmente angrenzend angeordnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2280215 A2 [0007]
EP 2743567 [0041]

Claims

Beleuchtungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die zum Aussenden eines segmentierten Lichtbündels (3) ausgebildet ist, mit einem ersten Optikmodul (1), das einen ersten Satz Lichtquellen (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) umfasst, die Lichtstrahlen auszusenden vermögen, wobei jede Lichtquelle selektiv ansteuerbar und dazu ausgebildet ist, ein Segment (5) des Lichtbündels solchermaßen zu erzeugen, dass eine erste Reihe (13) Segmente (5) gebildet wird, wobei die erste Segmentreihe (13) an jedem Ende der ersten Reihe (13) ein erstes und ein zweites Randsegment (14, 15) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner ein zweites Optikmodul mit einer ersten spezifischen Lichtquelle umfasst, die dazu ausgebildet ist, ein zusätzliches erstes Randsegment (19) zu erzeugen, das bezüglich der anderen Segmente (5) verbreitert ist, wobei das zusätzliche erste Randsegment (19) das erste Randsegment (14) der ersten Reihe (13) wenigstens teilweise zu überdecken vermag, so dass ein erster Rand des Lichtbündels (3) gebildet wird, und das dazu bestimmt ist, eine Seite der Straße zu beleuchten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Randsegment (15) der ersten Reihe ein verbreitertes Segment ist, das durch eine zweite spezifische Lichtquelle erzeugt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das die erste und/oder die zweite seitliche Lichtquelle einen Lichtleiter (7) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein drittes Optikmodul mit einem zweiten Satz Lichtquellen umfasst, die dazu ausgebildet sind, eine zweite Reihe (16) Segmente (6) zu erzeugen, die die Segmente (5) der ersten Reihe (13) wenigstens teilweise zu überdecken vermögen und dabei bezüglich der ersten Reihe einen seitlichen Versatz aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Versatz im Wesentlichen der halben Breite eines Segments (5, 6) entspricht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine mittlere Lichtquelle umfasst, die dazu ausgebildet ist, ein zusätzliches mittleres Segment (18) in der Mitte des Lichtbündels (3) zu erzeugen, derart, dass ein oder mehrere Segmente (5) der ersten Reihe (13) wenigstens teilweise überdeckt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Modul einen Satz zusätzlicher Lichtquellen umfasst, die dazu ausgebildet sind, eine Reihe zusätzlicher Segmente zu erzeugen, die die Segmente (5, 6) der ersten (13) und/oder der zweiten (16) Reihe wenigstens teilweise zu überdecken vermögen, und dabei bezüglich der ersten und/oder der zweiten Reihe einen seitlichen Versatz aufweisen, wobei die Reihe zusätzlicher Segmente an einem Ende das zusätzliche Randsegment (19) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der seitliche Versatz im Wesentlichen einem Drittel der Breite eines Segments entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche erste Randsegment (19) das erste Randsegment der Reihe zusätzlicher Segmente ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie so ausgebildet ist, dass die Segmente (5, 6) ein und derselben Reihe (13, 16, 23, 26) aneinanderstoßen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) emittierende Halbleiterbereiche umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) Primäroptikelemente, insbesondere Lichtleiter umfassen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (5, 6) die Form eines Lichtstreifens haben.
Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Scheinwerfer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass er ein zusätzliches Optikmodul umfasst, das ein Lichtbündel mit einer oberen Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen vermag.