insbesondere LCD-Scheinwerfer

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtmodul für einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs mit einem digital ansteuerbaren Lichtverteilungsmittel, insbesondere LCD- Scheinwerfer eines Fahrzeugs, mit einem Grundkörper, an dem ein Linsenhalter zur haltenden Aufnahme wenigstens einer Linse angeordnet ist.

STAND DER TECHNIK

Beispielsweise offenbart die DE 10 2013 020 549 A1 ein Lichtmodul für einen

Scheinwerfer eines Fahrzeugs mit einem digitalen ansteuerbaren Lichtverteilungsmittel, das als Flüssigkristall-Element ausgebildet ist. Damit wird ein LCD-Scheinwerfer offenbart, wobei LCD ein sogenanntes Flüssig kristall-Display beschreibt (Liquid Crystal Display).

Ein weiteres Lichtmodul für einen Scheinwerfer basierend auf einem digital ansteuerbaren Lichtverteilungsmittel ist aus der DE 10 2012 1 12 127 A1 bekannt.

Häufig werden die Lichtmodule mit Steuergeräten ausgestattet, um das Leuchtmittel oder das digital ansteuerbare Lichtverteilungsmittel anzusteuern. Beispielsweise offenbart die DE 10 2010 025 557 A1 ein Lichtmodul für einen Scheinwerfer mit einem rückseitig am Reflektor angeordneten Steuergerät. Werden Halbleiterlichtquellen eingesetzt, so sind Steuergeräte häufig an dem Grundkörper des Lichtmoduls rückseitig des Leuchtmittels angeordnet, siehe beispielsweise die DE 20 201 1 100 750 U1 .

Nachteilhafterweise ergibt sich dabei häufig ein längerer Signalweg zwischen dem Steuergerät und dem digital ansteuerbaren Lichtverteilungsmittel, wodurch der Nachteil entsteht, dass die Ansteuerung störanfällig ist. Diese Störanfälligkeit kann häufig nur mit komplexen Bauteilen umgangen werden, indem sogenannte Serializer oder Deserializer eingesetzt werden. Ein weiterer Nachteil entsteht dadurch, dass rückseitig am Lichtmodul angeordnete Steuergeräte nur mit vergrößertem Aufwand gekühlt werden können.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Lichtmoduls mit einem verbesserten Aufbau, insbesondere hinsichtlich der einzelnen Komponenten zur Ansteuerung des Lichtverteilungsmittels.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Lichtmodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass ein Steuergerät zur Ansteuerung des Lichtverteilungsmittels am Linsenhalter haltend angeordnet ist.

Grundgedanke der Erfindung ist die Anordnung des Steuergerätes direkt am Linsenhalter, wobei das Steuergerät in beliebiger Lage um den Linsenhalter herum positioniert sein kann, das heißt auch oberhalb oder seitlich, insbesondere unterseitig. Dabei werden keine komplexen Datenwandlungsverfahren und spezielle Steckverbindersysteme benötigt, da das Steuergerät in unmittelbare Nähe gebracht werden kann mit dem digital ansteuerbaren Lichtverteilungsmittel . Darüber hinaus kann das Steuergerät auf einfache Weise gekühlt werden, da ohnehin Kühlluft bevorzugt in Richtung einer Kunststoff-Abschlussscheibe geleitet wird, sodass das Steuergerät auf vorteilhafte Weise von einem solchen Luftstrom umströmt werden kann.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Steuergerät in Bezug auf die Einbaulage des Lichtmoduls im Fahrzeug an einer Unterseite des Linsenhalters haltend angeordnet ist. Hierfür kann mit weiterem Vorteil ein Trägerelement vorgesehen sein, mit dem das Steuergerät am Linsenhalter angeordnet ist. Das Trägerelement kann beispielsweise ein Kunststoff-Spritzgussbauteil bilden, wobei der Linsenhalter aus Kunststoff oder vorzugsweise aus Metall hergestellt ist. Folglich muss das Trägerelement zur Auf- nähme des Steuergerätes nur noch an dem Linsenhalter befestigt werden, was auf einfache Weise erfolgen kann. Dabei sei angemerkt, dass insbesondere unterhalb eines Linsenhalters in einem Gehäuse eines Scheinwerfers Bauraum vorhanden ist, der auf vorteilhafte Weise mit der Anordnung des Steuergerätes genutzt werden kann.

Ein weiterer Vorteil wird erreicht, wenn das Trägerelement mittels einer Gelenkverbindung am Grundkörper angeordnet und um eine Gelenkachse klappbar ist. Die Gelenkachse verläuft dabei vorzugsweise quer zur Lichtausbreitungsrichtung und quer zur Hochachse des Lichtmoduls. Durch die klappbare Anordnung des Trägerelementes mit dem Steuergerät am Grundkörper des Lichtmoduls entsteht eine vereinfachte Montagemöglichkeit und insbesondere eine vereinfachte Möglichkeit, das Steuergerät auszutauschen. Das Trägerelement muss hierfür lediglich derart geklappt werden, dass sich der Aufnahmeraum zur Aufnahme des Steuergerätes am Trägerelement öffnet, sodass das Steuergerät auf leichte Weise erreicht werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Lichtmoduls weist das Steuergerät eine Trägerplatte auf, wobei die Trägerplatte mittels Rastelementen am Trägerelement verrastet ist. Die Rastelemente bilden beispielsweise Schnappelemente oder Clipelemente, die am Trägerelement angeordnet sind und in die die Trägerplatte verclipst werden kann.

Mit weiterem Vorteil weist das Trägerelement Rastelemente auf, mittels der das Trägerelement am Linsenhalter verrastet ist. Hierfür sind beispielsweise zwei Rastelemente hinreichend, die gemeinsam mit der Gelenkverbindung das Trägerelement sicher am Linsenhalter befestigen. Die Gelenkverbindung kann dabei zwischen dem Grundkörper und dem Trägerelement ausgebildet sein, wobei lediglich die Rastelemente das Trägerelement am Linsenhalter verrasten.

Das Trägerelement kann eine Abmessung aufweisen, die in Lichtausbreitungsrichtung etwa der Länge des Linsenhalters entspricht, und die Breite des Trägerelementes kann ebenfalls an die Breite des Linsenhalters angepasst sein. Das Trägerelement bildet dabei einen flächigen Grundkörper, über den im Wesentlichen parallel beabstandet die Trägerplatte des Steuergeräts angeordnet ist.

Zur Verbindung des Steuergerätes mit dem Lichtverteilungsmittel ist mit besonderem Vorteil eine flexible Leiterplatte vorgesehen, die sich zwischen dem Lichtverteilungsmittel und dem Steuergerät erstreckt. Durch die gering beabstandete Anordnung des Steuergerätes relativ zum Lichtverteilungsmittel wird die Verwendung einer flexiblen Leiterplatte ermöglicht, ohne dass aufwendige Steckverbindungssysteme eingesetzt werden müssen.

Die flexible Leiterplatte kann direkt aus dem Steuergerät herausgeführt und in das Lichtverteilungsmittel hereingeführt werden, so dass die flexible Leiterplatte beispielsweise einteilig mit einer Leiterplatte des Lichtverteilungsmittels und einteilig mit einer Leiterplatte des Steuergerätes ausgebildet sein kann. Dadurch ergibt sich der wesentliche Vorteil einer einfachen Ausgestaltung ohne anfällige und teure Steckverbindungssysteme, sodass zudem eine Kostenersparnis entsteht. Die flexible Leiterplatte läuft dabei insbesondere durch die Gelenkachse der Gelenkverbindung oder ist zu dieser wenigstens gering beabstandet, sodass das Trägerelement mit dem Steuergerät um die Gelenkachse in der Gelenkverbindung geklappt werden kann, ohne dass die flexible Leiterplatte hierbei Schaden nimmt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Lichtmoduls ist ein Kühlluftstrom zur Kühlung des Lichtverteilungsmittels und/oder zugeordneter Lichtquellen erzeugbar, wobei das Steuergerät nach einer Kühlung des Lichtverteilungsmittels bzw. der Lichtquellen mit dem Kühlluftstrom anströmbar ist. Beispielsweise ist ein Lüfter vorgesehen, mit dem ein Kühlluftstrom erzeugt wird, von dem ein Teil an einem Kühlkörper, der sich oberhalb des Linsenhalters am Grundkörper befindet, vorbei geleitet wird. Ein weiterer Teil des Kühlluftstroms wird an optische Komponenten, wie einer Primäroptik und/oder einem polarisierenden Strahlteiler, und/oder an dem Lichtverteilungsmittel vorbei auf die untere Seite des Grundkörpers und schließlich parallel zum Linsenhalter nach vorne in Richtung zur Kunststoff-Abschlussscheibe geleitet. Befindet sich das Steuergerät erfindungsgemäß unterhalb des Linsenhalters in An- Ordnung an diesem, kann das Steuergerät von diesem Kühlluftstrom mitgekühlt werden.

Auch ist es von Vorteil, wenn eine Tunerbox vorgesehen ist, die das Steuergerät wenigstens teilweise umschließt, wobei die Tunerbox fest mit der Trägerplatte des Steuergeräts verlötet sein kann. Damit kann die Tunerbox einen Bestandteil des Steuergerätes bilden. Beispielsweise kann die Tunerbox eine Art Blechbox sein. Die Tunerbox dient insbesondere zur Abschirmung des Steuergerätes bzw. elektronische Komponenten des Steuergeräts vor elektromagnetischer Strahlung.

Mit weiterem Vorteil ist das Steuergerät insbesondere mit der Tunerbox so am Linsenhalter angeordnet, dass ein Schwerpunkt des gesamten Lichtmoduls auf oder vertikal unterhalb einer Aufnahmeachse zur Aufnahme des Lichtmoduls liegt.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Lichtmoduls liegt darin, dass die Anbindung des das Display bildenden Lichtverteilungsmittels, insbesondere eines LC-Displays, an das Steuergerät so direkt erfolgt, dass keine Wandlung von Signalen erforderlich ist, und dass die Signaiwege extrem kurz sind. Damit ergibt sich eine minimale Störanfälligkeit. Weiter werden bei einer symmetrischen Anordnung des Steuergerätes unter- oder oberhalb des Linsenhalters Links-Rechts- Varianten des Lichtmoduls vermieden, d. h. das Lichtmodul kann für alle Einbausituationen des Scheinwerfers gleich ausgebildet werden.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Lichtmoduls mit einem Steuergerät in

Anordnung an einem Trägerelement beabstandet zu einem Linsenhalter des Lichtmoduls, Fig. 2 die Ansicht des Lichtmoduls gemäß Figur 1 mit angeordnetem Trägerelement am Linsenhalter und

Fig. 3 eine Querschnittsansicht durch das Lichtmodul gemäß der Erfindung.

Die Figuren 1 und 2 zeigen jeweils ein Lichtmodul 1 mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung in einer perspektivischen Ansicht. Das Lichtmodul 1 weist einen Grundkörper 1 1 auf, an dem ein Linsenhalter 12 in der Perspektive vorderseitig angeordnet ist. Der Linsenhalter 12 dient zur Aufnahme einer Linse 13. Das Lichtmodul 1 weist weiterhin wenigstens ein digital ansteuerbares Lichtverteilungsmittel 10 auf, das bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch ein LC-Display, also ein Flüssigkristalldisplay, gebildet ist. Mit dem Lichtverteilungsmittel 10 wird durch dieses hindurchtretendes Licht entsprechend einer gewünschten Lichtverteilungscharakteristik moduliert, wobei die so generierte Lichtverteilung mit der Linse 13 projiziert wird. Zur Ansteue- rung des Lichtverteilungsmittels 10 dient ein Steuergerät 18, das erfindungsgemäß unterseitig am Linsenhalter 12 haltend angeordnet ist.

Zur Anordnung des Steuergerätes 18 am Linsenhalter 12 ist ein Trägerelement 15 vorgesehen, das mittels einer Gelenkverbindung 16 am Grundkörper 1 1 klappbar aufgenommen ist. Vorderseitig weist das Trägerelement 15 Rastelemente 20 auf, mit denen das Trägerelement 15 am Linsenhalter 12 verrastet werden kann. Hierfür zeigt Figur 1 das Trägerelement 15 mit dem Steuergerät 18 beabstandet zum Linsenhalter 12. In Figur 2 ist das Trägerelement 15 mit der Gelenkverbindung 16 am Grundkörper 1 1 angeordnet, und die Rastelemente 20 sind am Linsenhalter 12 verrastet.

Durch die Gelenkverbindung 16 kann das Trägerelement 15 um eine Gelenkachse 17 am Grundkörper 1 1 verschwenkt werden, sodass zur endgültigen Anordnung lediglich die Rastelemente 20 am Linsenhalter 12 verrastet werden müssen. Das Steuergerät 18 selbst umfasst eine Trägerplatte und eine Tunerbox 14, die elektronische Komponenten des Steuergeräts 18 umschließt. Die Trägerplatte ist dabei mit Rastelementen 19 am Trägerelement 15 verrastet. Aufgrund der die Elektronik des Steuergerätes 18 umschließenden Tunerbox 14 ist nur die Trägerplatte des Steuergerätes 18 sieht- bar. Zur Datenverbindung ist eine flexible Leiterplatte 21 vorgesehen, die sich zwischen dem Steuergerät 18 und dem Lichtverteilungsmittel 10 erstreckt.

Oberseitig am Grundkörper 1 1 ist ein Kühlkörper 24 angeordnet, der eine Leiterplatte 25 überdeckt. In nicht näher dargestellter Weise sind an der Leiterplatte 25 Lichtquellen angeordnet, die mittels des Kühlkörpers 24 gekühlt werden können.

Figur 3 zeigt eine Querschnittsansicht des Lichtmoduls 1 mit dem Grundkörper 1 1 und den im Grundkörper 1 1 aufgenommenen digital ansteuerbaren Lichtverteilungsmitteln 10. Oberseitig des Lichtverteilungsmittels 10 sind Lichtquellen 23 in Form von LEDs angeordnet, welche unterseitig an der Leiterplatte 25 befestigt sind. Oberhalb der Leiterplatte 25 befindet sich der Kühlkörper 24, der mit dem Kühlluftstrom 22 gekühlt werden kann. Um den Kühlluftstrom 22 zu erzeugen, ist ein Lüfter 26 vorgesehen, der den Kühlluftstrom 22 einerseits an dem Kühlkörper 24 vorbei und andererseits an optischen Komponenten, wie einem polarisierenden Strahlteiler 27 und dem Lichtverteilungsmittel 10 vorbei in Richtung zum Steuergerät 18 leitet, sodass das Steuergerät 18 durch Konvektion mittels des Kühlluftstroms 22 gekühlt werden kann. Der Kühlluftstrom 22 verlässt vorderseitig das Lichtmodul 1 und kann beispielsweise genutzt werden, um eine Betauung einer Kunststoff-Abschlussscheibe zu vermeiden oder zu reduzieren. Dabei kann der Lüfter 26 einen Teilluftstrom zur Kühlung der Lichtquellen 23, einen Teilluftstrom zur Kühlung des Lichtverteilungsmittels 10 und einen Kühlluftstrom zur Kühlung des Steuergerätes 18 erzeugen.

Die Querschnittsansicht zeigt das Steuergerät 18 in Anordnung unterhalb des Linsenhalters 12, wobei zur Aufnahme des Steuergerätes 18 das Trägerelement 15 dient, das mit der Gelenkverbindung 16 am Grundkörper 1 1 des Lichtmoduls 1 befestigt ist. Die geringe Beabstandung des Steuergerätes 18 mit der Tunerbox 14 zum LCD- Display ermöglicht die Datenverbindung des Steuergerätes 18 mit dem Lichtverteilungsmittel 10 mittels einer flexiblen Leiterplatte 21 , die eine nur geringe Länge aufweist, sodass keine Steckverbinder etc. zwischen dem Steuergerät 18 und dem Lichtverteilungsmittel 10 erforderlich sind. Werden die Lichtquellen 23 in Betrieb genommen, so wird das Licht je nach Polarisation direkt von dem polarisierenden Strahlteiler 27 zu dem Lichtverteilungsmittel 10 reflektiert oder von dem polarisierenden Strahlteiler 27 transmittiert und von einem weiteren, nicht näher bezeichneten Reflektor in Richtung des Lichtverteilungsmittels 10 reflektiert. Das Licht wird dann je nach Ansteuerung des Lichtverteilungsmittels 10 von diesem durchgelassen oder (zumindest bereichsweise) geblockt, um eine Lichtverteilung gemäß der gewünschten Abstrahlcharakteristik zu erzeugen. Die so erzeugte Lichtverteilung wird dann mittels der Linse 13 in das Vorfeld vor dem Fahrzeug projiziert.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten oder räumlichen Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

I Lichtmodul

10 Lichtverteilungsmittel

I I Grundkörper

12 Linsenhalter

13 Linse

14 Tunerbox

15 Trägerelement

16 Gelenkverbindung

17 Gelenkachse

18 Steuergerät

19 Rastelement

20 Rastelement

21 flexible Leiterplatte

22 Kühlluftstrom

23 Lichtquelle

24 Kühlkörper

25 Leiterplatte

26 Lüfter

27 Strahlteiler