Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit mehreren Gruppen von LED-Lichtquellen und mit mehreren Optikeinheiten unterschiedlicher Abbildungscharakteristik, so dass durch eine erste Optikeinheit abgebildete erste Lichtflecken eine unterschiedliche Größe zu durch eine zweite Optikeinheit abgebildete zweite Lichtflecken aufweisen, wobei durch die ersten Lichtflecken eine erste Teillichtverteilung und durch die zweiten Lichtflecken eine zweite Teillichtverteilung gebildet ist, und dass die Gruppen von LED-Lichtquellen derart ansteuerbar sind, dass eine vorgegebene Gesamtlichtverteilung durch Überlagerung der Teillichtverteilungen gebildet ist.

Aus der DE 10 2005 041 234 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, bei dem eine Gesamtlichtverteilung durch Überlagerung von Teillichtverteilungen gebildet ist. Die Teillichtverteilungen werden jeweils durch mehrere Optikeinheiten unterschiedlicher Abbildungscharakteristik gebildet, denen jeweils eine unterschiedliche Gruppe von LED-Lichtquellen zugeordnet ist. Jede Optikeinheit ist derart ausgebildet, dass von ihr auf einer Messwand Zeilen und/oder Spalten gleich großer Lichtflecken abgebildet werden. Damit eine vorgegebene Lichtverteilung, wie beispielsweise eine asymmetrische Abblendlichtverteilung, generiert werden kann, sind die von einer zweiten Optikeinheit abgebildeten Lichtflecken kleiner als die von der ersten Optikeinheit abgebildeten Lichtflecken. Soll als Gesamtlichtverteilung eine Fernlichtverteilung generiert werden, bei der die LED-Lichtquellen derart angesteuert werden, dass ein im Fahrzeugvorfeld befindliches Objekt nicht geblendet wird, wird ein das entsprechende Vorfeldsegment ausleuchtende LED-Lichtquelle abgeschaltet. Da die Segmente der Fernlichtverteilung durch Abbildung jeweils einer einzigen LED-Lichtquelle zu einem Lichtflecken erzeugt werden, führt das Ausschalten der LED-Lichtquelle, die dem Segment zugeordnet ist, in dem sich das Verkehrsobjekt befindendet zu einem großen Beleuchtungsstärkegradient zwischen dem entblendeten Segment und dem ausgeleuchteten Segment. Auch können dynamische Lichtverteilungen, wie beispielsweise die Verschiebung des Lichtschwerpunktes, nur eingeschränkt genutzt werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Scheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass eine variablere Anpassung von Lichtverteilungen an das zu beleuchtende Vorfeld, insbesondere im Hinblick von im Vorfeld befindlichen Verkehrsobjekten, gewährleistet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Optikeinheiten derart ausgebildet sind, dass alle Lichtflecken eine gleiche Breite aufweisen und dass die von verschiedenen Optikeinheiten abgebildeten Lichtflecken eine unterschiedliche Höhe aufweisen.

Nach der Erfindung weist der Scheinwerfer Optikeinheiten auf, die eine solche Abbildungscharakteristik haben, dass alle von diesen abgebildeten Lichtflecken eine in horizontaler Richtung gleiche Breite auf einem im Abstand befindlichen Messschirm aufweisen. In vertikaler Richtung weisen die von verschiedenen Optikelementen abgebildeten Lichtflecken jedoch eine unterschiedliche Höhe auf, so dass Segmente eines Fahrzeugvorfeldes durch Überlagerung von mehreren Lichtflecken beleuchtbar sind. Es erfolgt eine spaltenweise Ausleuchtung von Segmenten des Fahrzeugvorfeldes, wobei durch Zu- bzw. Abschalten von LED-Lichtquellen, deren Licht über die mehreren Optikeinheiten zu demselben Segment des Fahrzeugvorfeldes beleuchtenden Lichtflecken abgebildet wird, eine Variierung der Beleuchtungsstärke ermöglicht wird. Wird eine Entblendung des im Fahrzeugvorfeld befindlichen Verkehrsobjektes dadurch ermöglicht, dass die entsprechenden LED-Lichtquellen ausgeschaltet werden, deren Lichtflecken über die Optikeinheiten auf das Segment abgebildet werden, in dem sich das zu entblendende Verkehrsobjekt befindet, können die zu dem Entblen- dungssegment benachbarten Segmente des Fahrzeugvorfeldes mit unterschiedlicher Beleuchtungsstärke ausgeleuchtet werden, je nachdem wie viele und/oder welche Optikeinheiten wirksam sind. Der Beleuchtungsgrad des Fahrzeugvorfeldes in der Fernlichtfunktion kann in Gänze somit auch bei Vorliegen eines zu entblendenden Verkehrsobjektes variiert werden. Dies wird im Wesentlichen dadurch realisiert, dass die Optikeinheiten das Licht ausschließlich in Spaltenrichtung unterschiedlich streuen bzw. sammeln. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Optikeinheiten derart ausgebildet, dass sie von der Gruppe von LED-Lichtquellen jeweils Lichtflecken gleicher Höhe abbilden. Jede Optikeinheit bildet somit Lichtflecken gleicher Höhe und gleicher Breite ab, so dass durch Überlagerung von mittels unterschiedlichen Optikeinheiten abgebildeten Lichtflecken Segmente des Fahrzeugvorfeldes mit unterschiedlicher Beleuchtungsstärke beaufschlagt werden können.

Einfacher gestaltet sich der Aufbau des Scheinwerfers, wenn den Optikeinheiten jeweils eine einzige Zeile von LED-Lichtquellen zugeordnet ist, so dass jede Optikeinheit lediglich eine einzige Zeile von Lichtflecken in horizontaler Richtung abbildet. Durch Überlagerung der entsprechenden Lichtflecken können somit einzelne Segmente des Fahrzeugvorfeldes mit unterschiedlicher Beleuchtungsstärke beaufschlagt werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die LED-Lichtquellen dimmbar ausgebildet, so dass eine weitere Variierung der Beleuchtungsstärke von Segmenten des Fahrzeugvorfeldes gewährleistet ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung zwei oder drei Optikeinheiten vorgesehen, denen jeweils eine Zeile von Lichtquellen zugeordnet ist. Eine Fernlicht-Grundverteilung wird durch die erste Optikeinheit bewirkt, die das von den LED-Lichtquelle erzeugte Licht in vertikaler Richtung streut und quasi zu einer Grundausleuchtung des Fahrzeugvorfeldes dient. Mindestens eine weitere Optikeinheit ist derart ausgebildet, dass das Licht in einen vorderen Bereich des Vorfeldes abgebildet wird. Die hierdurch abgebildeten Lichtflecken weisen eine wesentlich geringere Höhe auf als die Höhe der Lichtflecken der Fernlicht-Grundverteilung.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Lichteinheit zur Erzeugung einer

Fernlichtverteilung mit drei Optikeinheiten, denen jeweils eine Zeile von Lichtquellen zugeordnet ist zur Bildung einer Teillichtverteilung,

Fig. 2 eine erste Fernlichtverteilung, die durch Abbildung von Lichtflecken mittels einer ersten Optikeinheit erzeugt wird, wobei ein Spaltensegment der Fernlichtverteilung entblendet ist,

Fig. 3 eine zweite Fernlichtverteilung, die durch Abbildung von Lichtflecken mittels der ersten Optikeinheit und einer zweiten Optikeinheit erzeugt wird, wobei ein Spaltensegment der Fernlichtverteilung entblendet ist,

Fig. 4 eine dritte Fernlichtverteilung, die durch Abbildung von Lichtflecken mittels der ersten Optikeinheit, der zweiten Optikeinheit und einer dritten Optikeinheit erzeugt wird, wobei ein Spaltensegment der Fernlichtverteilung entblendet ist,

Fig. 5 eine Fernlichtverteilung, bei der im Unterschied zu Figur 4 alle der dritten

Optikeinheit zugeordneten LED-Lichtquelle abgebildet werden zur Anhe- bung des Beleuchtungsniveaus,

Fig. 6 eine Ansteuerung lediglich einer der dritten Optikeinheit zugeordneten

LED-Lichtquelle zur Erzeugung eines Markierungslichtes zusätzlich zu einer Abblendlichtverteilung,

Fig. 7 eine Ansteuerung lediglich einer der zweiten Optikeinheiten zugeordneten

LED-Lichtquelle zur Erzeugung eines Markierungslichtes zusätzlich zu der Abblendlichtverteilung,

Fig. 8 eine Ansteuerung lediglich einer der zweiten und dritten Optikeinheit zugeordneten LED-Lichtquelle zur Erzeugung des Markierungslichtes zu- sätzlich zu einer Abblendlichtverteilung,

Fig. 9 eine Ansteuerung lediglich einer der zweiten Optikeinheit zugeordneten

LED-Lichtquelle zur Erzeugung eines Markierungslichtes zusätzlich zu einer durch die erste Optikeinheit erzeugten Grundfernlichtverteilung,

Fig. 10 eine Ansteuerung lediglich einer der zweiten und dritten Optikeinheit zugeordneten LED-Lichtquelle zur Erzeugung eines Markierungslichtes zusätzlich zu einer durch die erste Optikeinheit erzeugten Fernlicht- Grundverteilung und

Fig. 11 eine Ansteuerung lediglich einer der dritten Optikeinheit zugeordneten

LED-Lichtquelle zur Erzeugung des Markierungslichtes zusätzlich zu einer durch die erste und zweite Optikeinheit erzeugten Fernlicht- Grundverteilung.

Ein Scheinwerfer für Fahrzeuge weist eine Lichteinheit zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung und eine Lichteinheit zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung auf.

Die Fernlichtverteilung weist eine erste Optikeinheit 1 , eine zweite Optikeinheit 2 und eine dritte Optikeinheit 3 auf, denen jeweils eine Gruppe von LED-Lichtquellen 4 bzw. LED-Lichtquellen 5 bzw. LED-Lichtquellen 6 zugeordnet sind. Die Gruppen 4, 5, 6 von LED-Lichtquellen sind jeweils zellenförmig auf einer Leiterplatte angeordnet. Sie erstrecken sich in horizontaler Richtung.

Die Gruppen 4, 5, 6 von LED-Lichtquellen sind durch eine gemeinsame Ansteuerein- heit 7 ansteuerbar, wobei nicht nur gesamte Zeilen 4, 5, 6 der LED-Lichtquellen, sondern auch einzelne LED-Lichtquellen der Zeilen 4, 5, 6 ein- und ausschaltbar oder dimmbar sind.

Die LED-Lichtquellen können beispielsweise als LED-Chips ausgebildet sein. Die Gruppen 4, 5, 6 von LED-Lichtquellen können beispielsweise den gleichen Typ von LED-Lichtquellen aufweisen. Die erste Optikeinheit 1 und die zweite Optikeinheit 2 und die dritte Optikeinheit 3 können beispielsweise aus ein oder mehreren Linsenelementen bestehen.

Die erste Optikeinheit 1 weist eine solche Abbildungscharakteristik auf, dass eine Fernlicht-Grundverteilung FL1 erzeugbar ist, die auf einem beabstandeten Messschirm eine Höhe h1 aufweist. Die Fernlicht-Grundverteilung FL1 besteht aus einer Zeile von Lichtflecken L1 , die in vertikaler Richtung gestreut ausgebildet sind. Die einzelnen Lichtflecken L1 weisen die gleiche Höhe h1 sowie eine gleiche Breite b auf.

Die zweite Optikeinheit 2 weist eine solche Abbildungscharakteristik auf, dass eine Fernlichtverteilung FL2 der Höhe h2 erzeugt wird. Sind alle LED-Lichtquellen eingeschaltet, bilden Lichtflecken L2 der Fernlichtverteilung FL2 eine obere Hell-Dunkel- Grenze HDG1. Die einzelnen Lichtflecken L2 weisen die Höhe h2 auf, die kleiner ist als die Höhe h1 der Lichtflecken L1 der Fernlicht-Grundverteilung FL1. Die Lichtflecken L2 der zweiten Fernlichtverteilung FL2 weisen die gleiche Breite b auf wie die Lichtflecken L1 der Fernlichtverteilung FL1.

Die dritte Optikeinheit 3 weist eine solche Abbildungscharakteristik auf, dass das Licht der LED-Lichtquellen 6 zu einer Fernlichtverteilung FL3 einer Höhe h3 abgebildet wird. Eine obere Kante der abgebildeten Lichtflecken L3 bilden eine untere Hell- Dunkel-Grenze HDG2, die in einem Abstand unterhalb der ersten Hell-Dunkel-Grenze HDG1 angeordnet ist. Die Lichtflecken L3 der dritten Fernlichtverteilung FL3 weisen somit eine geringere Höhe h3 auf als die Höhen h1 , h2 der Lichtflecken L1 bzw. L2. Die Lichtflecken L3 weisen die gleiche Breite b wie die Lichtflecken L1 bzw. L2 auf.

Die Fernlichtverteilungen FL1 , FL2 und FL3 bilden jeweils eine Teillichtverteilung, die zur Erzeugung einer Gesamtlichtverteilung überlagerbar sind. Da die Lichtflecken L1 , L2, L3 aller Fernlichtverteilungen FL1 , FL2, FL3 die gleiche Breite b aufweisen, sind die Teillichtverteilungen in der Spalte, das heißt in vertikaler Richtung überlagerbar. Die Optikeinheiten 2, 3 sind derart ausgebildet, dass die Lichtverteilungen FL2, FL3 bzw. Lichtflecken L2, L3 sich von einer gemeinsamen Bezugshorizontalen 8 in vertikaler Richtung nach oben erstrecken.

Die Lichtflecken L1 , L2, L3 der jeweiligen Teillichtverteilungen FL1 , FL2, FL3 erstrecken sich jeweils in einer einzigen horizontal verlaufenden Zeile. Die Anzahl der Lichtflecken L1 , L2, L3 der jeweiligen Fernlichtverteilung FL1 bzw. FL2 bzw. FL3 sind gleich, im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl acht. Insofern weisen auch die Fernlichtverteilungen FL1 , FL2, FL3 eine gleiche Gesamtbreite I auf (Erstre- ckung in horizontaler Richtung).

Zur Erzeugung einer Fernlichtfunktion können die LED-Lichtquellen mittels der An- steuereinheit 7 derart angesteuert werden, dass die erste Fernlichtverteilung FL1 und/oder die zweite Fernlichtverteilung FL2 und/oder die dritte Fernlichtverteilung FL3 erzeugt wird. Dadurch, dass die LED-Lichtquellen einzeln ansteuerbar sind, kann eine dynamische Entblendung eines im Fahrzeugvorfeld befindlichen Objektes verwirklicht werden.

Nach einer ersten Ausführungsform gemäß Figur 2 wird lediglich die der ersten Optikeinheit 1 zugeordnete Gruppe 4 von LED-Lichtquellen angesteuert, wobei in Abhängigkeit von der Ortsbestimmung des Verkehrsobjektes im Fahrzeugvorfeld eine LED- Lichtquelle der Gruppe 4 von LED-Lichtquellen ausgeschaltet wird, und zwar diese, die im eingeschalteten Zustand mittels der ersten Optikeinheit 1 zu dem Lichtflecken L1 abgebildet würde, in dem sich das Verkehrsobjekt aktuell befindet. Es wird somit eine Entblendungsspalte 9 realisiert.

Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 3 wird diese Entblendungsspalte 9 auch dann realisiert, wenn die der ersten Optikeinheit 1 und der zweiten Optikeinheit 2 zugeordnete Gruppe 4, 5 von LED-Lichtquellen angesteuert wird. In Übereinstimmung zu der Variante gemäß Figur 2 wird nicht nur die das Verkehrsobjekt ansonsten beleuchtende LED-Lichtquelle der ersten Gruppe 4, sondern auch der zweiten Gruppe 5 ausgeschaltet. Gemäß einer Ausführungsform nach Figur 4 kann die Entblendungsspalte 9 auch realisiert werden, wenn die an den drei Optikeinheiten 1 , 2, 3 zugeordneten LED- Lichtquellen eingeschaltet werden mit Ausnahme derjenigen, mittels derer das Verkehrsobjekt beleuchtet würde.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 5 kann im Unterschied zur Ausführungsform nach Figur 4 die dynamische Fernlichtfunktion mit integrierter Entblendungsbildung auch so ausgeführt sein, dass grundsätzlich alle LED- Lichtquellen der dritten Fernlichtverteilung FL3 eingeschaltet bleiben. Hierdurch erfolgt eine Anhebung der Entblendungsspalte 9 in vertikaler Richtung nach oben hin.

Nach einer weiteren Ausführungsform gemäß den Figuren 6, 7 und 8 kann die segmentierte Spaltenansteuerung der Fernlichtverteilungen FL1 , FL2, FL3 auch dazu genutzt werden, ein Markierungslicht zusätzlich zu einem vorhandenen Abblendlicht zu erzeugen. Gemäß Figur 6 wird lediglich eine einzige LED-Lichtquelle der der dritten Optikeinheit 3 zugeordneten Leiste 6 von LED-Lichtquellen eingeschaltet zur Bildung eines Markierungsfleckens M1. Gemäß Figur 7 wird lediglich eine einzige LED- Lichtquelle der der zweiten Optikeinheit 2 zugeordneten Leiste 4 von LED-Lichtquellen eingeschaltet zur Bildung eines Markierungsfleckens M2. Die Markierungslichtflecken M1 und M2 werden gemäß Figur 8 zu einem Markierungslichtfleck M3 überlagert, wobei entsprechende LED-Lichtquellen der zweiten und dritten Gruppe 5, 6 eingeschaltet sind.

Gemäß Ausführungsbeispielen nach den Figuren 9 bis 11 kann eine Markierungslichtfunktion zusätzlich zu einer Fernlichtfunktion realisiert werden.

Gemäß Figur 9 wird das Fernlicht durch eingeschaltete LED-Lichtquellen der ersten Gruppe 4 zur Erzeugung der Fernlichtverteilung FL1 bereitgestellt. Zur Erzeugung des Markierungslichtes wird eine LED-Lichtquelle der der zweiten Optikeinheit 2 zugeordneten Gruppe 5 von LED-Lichtquellen eingeschaltet zur Erzeugung des Markierungsfleckens MV. Nach einer weiteren alternativen Ausführungsform gemäß Figur 11 kann die Fernlichtfunktion auch durch vollständige Ansteuerung der Gruppen 4 und 5 von LED- Lichtquellen erzeugt werden. Das Markierungslicht wird durch zusätzliche Einschaltung einer der Gruppen 6 von LED-Lichtquellen bewirkt zur Erzeugung eines Markierungslichtfleckens M2'.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform nach der Figur 10 kann das Markierungslicht auch erzeugt werden durch Überlagerung des Markierungslichtfleckens M1' und des Markierungslichtfleckens M2' zu einem resultierenden Markierungslicht M3'. Die Fernlichtfunktion wird hierbei - wie gemäß der Ausführungsform nach Figur 9 - durch vollständige Ansteuerung der Gruppe 4 von LED-Lichtquellen erzeugt.

Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können die Gruppen von LED-Lichtquellen auch durch mehrere Zeilen von LED-Lichtquellen gebildet sein.

Bezugszeichenliste

1 Optikeinheit

2 Optikeinheit

3 Optikeinheit

4 Gruppe von LED-Lichtquellen 5 Gruppe von LED-Lichtquellen 6 Gruppe von LED-Lichtquellen 7 Ansteuereinheit

8 Bezugshorizontale

9 Entblendungsspalte b Breite

FL1 , FL2, FL3 Fernlichtverteilung

h1 , h2, h3 Höhe

HDG1 , HDG2, Hell-Dunkel-Grenze

I Gesamtbreite

L1 , L2, L3 Lichtflecken

M1 , M2, M3; Markierungslichtflecken M1 \ Μ2', M3'