Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2012 013 841 A1 bekannt. Die darin beschriebene Beleuchtungsvorrichtung ist als Schein werfer ausgebildet und umfasst eine Mehrzahl von Lichtquellen, von denen im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht ausgeht. Dabei ist eine ein Abblendlicht erzeugen de Lichtquelle als Laserdiode ausgebildet. Drei weitere Lichtquellen sind als Leuchtdi oden (LED) ausgebildet und dienen zur Erzeugung eines Fernlichts sowie eines Kur venlichts und/oder eines Nebelscheinwerfers. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin ein monolithisches optisches Bauteil, das für jede der Leuchtdioden eine Lichteintrittsfläche sowie eine gemeinsame, als Linse ausgebildete Lichtaustrittsfläche aufweist. Durch Ansteuerung der Lichtquellen können gezielt das Abblendlicht, das Fernlicht, das Kurvenlicht und der Nebelscheinwerfer ein- und ausgeschaltet werden, wodurch im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung eine entsprechende Lichtverteilung außerhalb des Kraftfahrzeugs erzeugt wird.

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art, mit der die von der Beleuch tungsvorrichtung generierte Lichtverteilung variabler gestaltet werden kann.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs ge nannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Un- teransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.

Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung derart gestaltet ist, dass durch Überführen der Beleuchtungsvorrichtung aus einem ersten Zustand, in dem sämtliche Lichtquellen Licht aussenden, in einen zweiten Zustand, in dem eine Mehrzahl der Lichtquellen Licht aussendet und eine oder mehrere der Lichtquellen kein Licht aussenden, in der Lichtverteilung eine vertikale Hell-Dunkel-Grenze ent steht. Auf diese Weise lässt sich mit geringem Aufwand eine Matrix-Lichtverteilung generieren. Insbesondere bei einer monolithischen Ausbildung des optischen Bauteils ergibt sich dabei unter Umständen ein sehr flacher Aufbau, der wenig Justageaufwand erfordert.

Es kann vorgesehen sein, dass die Mehrzahl der Lichtquellen zumindest teilweise in einer ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind. Dabei kann die Mehrzahl von Lichtquellen in einer ersten und in einer zweiten Gruppe von Lichtquellen angeordnet sein, wobei die beiden Gruppen, insbesondere in der ersten Richtung, zueinander be- abstandet sind. Die Lichtquellen können vorzugsweise Leuchtdioden sein. Durch An ordnung der Lichtquellen nebeneinander können durch Ausschalten einzelner Licht quellen in der Lichtverteilung einzelne Bereiche abgedunkelt werden

Es besteht die Möglichkeit, dass das optische Bauteil mindestens eine reflektierende Fläche, insbesondere eine Mehrzahl von reflektierenden Flächen, aufweist, an der das durch die mindestens eine Lichteintrittsfläche eingetretene Licht zumindest teilweise in Richtung auf die mindestens eine Lichtaustrittsfläche reflektiert wird. Insbesondere kann dabei die mindestens eine reflektierende Fläche so ausgebildet sein, dass das durch die mindestens eine Lichteintrittsfläche eingetretene Licht durch innere Totalre flexion reflektiert wird. Auf diese Weise kann eine gezielte Umlenkung des von der Lichteintrittsfläche ausgehenden Lichts mit einfachen Mitteln im Inneren des optischen Bauteils erfolgen, wobei durch die Totalreflexion die Verluste minimiert werden kön nen.

Es kann vorgesehen sein, dass einer jeden der Lichtquellen eine der reflektierenden Flächen zugeordnet ist, so dass das von einer Lichtquellen ausgehende Licht von ei ner der reflektierenden Flächen reflektiert wird. Insbesondere kann dabei die Mehrzahl der reflektierenden Flächen zumindest teilweise in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sein. Das von einer der Lichtquellen ausgehende Licht wird somit getrennt von dem Licht der anderen Lichtquellen weitergeleitet, so dass im Außenraum in der Lichtverteilung durch Ein- und Ausschalten einer einzelnen Lichtquelle weitgehend eine lediglich lokale Änderung der Lichtintensität bewirkt werden kann.

Es besteht die Möglichkeit, dass die mindestens eine reflektierende Fläche gekrümmt ist, insbesondere konkav gekrümmt ist, vorzugsweise in zwei zueinander senkrechten Richtungen gekrümmt ist. Auf diese Weise kann die Divergenz des von einer Lichtein trittsfläche beziehungsweise einer Lichtquelle ausgehenden Lichts verringert werden.

Wie die Lichtquellen kann auch die Mehrzahl der reflektierenden Flächen in einer ers ten und in einer zweiten Gruppe von reflektierenden Flächen angeordnet sein, wobei die beiden Gruppen, insbesondere in der ersten Richtung, zueinander beabstandet sind.

Es kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Lichtaustrittsfläche gekrümmt ist, insbesondere konvex gekrümmt ist, vorzugsweise asphärisch gekrümmt ausgebildet ist. Auf diese Weise kann die mindestens eine Lichtaustrittsfläche das Licht aus dem optischen Bauteil geeignet in den Außenraum projizieren.

Insbesondere kann dabei die mindestens eine Lichtaustrittsfläche eine Abbildungs ebene, die im Bereich der mindestens einen reflektierenden Fläche durch das opti sche Bauteil verläuft, in eine Projektionsebene abbilden, in der im Betrieb der Be leuchtungsvorrichtung die Lichtverteilung erzeugt wird. Im Bereich der mindestens einen reflektierenden Fläche sind die von den einzelnen Lichtquellen ausgehenden Lichtstrahlen vorzugsweise noch voneinander getrennt, so dass eine Abbildung einer Ebene aus diesem Bereich gewährleisten kann, dass das Licht der einzelnen Licht quellen in der Lichtverteilung im Außenraum ebenfalls nicht überlappt ist und neben einander angeordnet ist.

Es besteht die Möglichkeit, dass eine erste und eine zweite Lichtaustrittsfläche vorge sehen sind, die, insbesondere in der ersten Richtung, nebeneinander angeordnet sind. Dabei können die erste Gruppe der Lichtquellen zusammen mit der ersten Grup- pe der reflektierenden Flächen und der ersten Lichtaustrittsfläche einen ersten opti schen Kanal bilden und die zweite Gruppe der Lichtquellen zusammen mit der zweiten Gruppe der reflektierenden Flächen und der zweiten Lichtaustrittsfläche einen zweiten optischen Kanal bilden. Jeder der optischen Kanäle kann dabei selektiv das Licht ein zelner separat ansteuerbarer Lichtquellen transportieren.

Es kann vorgesehen sein, dass das Licht des ersten optischen Kanals mit dem Licht des zweiten optischen Kanals in der Lichtverteilung zumindest teilweise überlappt. Auf diese Weise kann eine höhere Beleuchtungsstärke im Zentrum der erzeugten Licht verteilung erreicht werden.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines schematisch dargestellten optischen

Bauteils einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuch tungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht von unten auf ein schematisch dargestelltes optisches Bauteil einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungs vorrichtung;

Fig. 3 eine Ansicht von hinten auf das Bauteil gemäß Fig. 1 ;

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein schematisch dargestelltes optisches Bauteil und

mehrere schematisch dargestellte Lichtquellen einer dritten Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Bauteils und der Lichtquellen gemäß Fig. 4. In den Figuren sind gleiche und funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Weiterhin ist in einige der Figuren ein kartesisches Koordinatensystem ein gezeichnet.

Die in den Figuren abgebildeten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Be leuchtungsvorrichtung sind als Scheinwerfer ausgebildet. Die Beleuchtungsvorrich tung umfasst eine Mehrzahl von Lichtquellen 1 , die als Leuchtdioden (LED) ausgebil det sind und von denen im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht 2 ausgeht. Die Lichtquellen 1 sind einzeln beziehungsweise separat ansteuerbar.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass die Lichtquellen 1 in zwei Gruppen Ai und Bi aufgeteilt sind, die in einer ersten Richtung X voneinander beabstandet sind. Innerhalb der ein zelnen Gruppen A-i, Bi sind die einzelnen Lichtquellen 1 in der ersten Richtung X ne beneinander angeordnet. In den abgebildeten Ausführungsbeispielen sind insgesamt 12 Lichtquellen 1 vorgesehen. Es besteht durchaus die Möglichkeit mehr oder weniger Lichtquellen 1 vorzusehen.

Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin ein monolithisches, transparentes op tisches Bauteil 3, dessen Länge und Breite deutlich größer als seine Höhe sind (siehe dazu beispielsweise Fig. 1 und Fig. 3).

Auf seiner hinteren Oberseite weist das optische Bauteil 3 mindestens eine, insbe sondere eine Mehrzahl von Lichteintrittsflächen 4 auf (siehe Fig. 4), durch die das von den Lichtquellen 1 ausgehende Licht 2 in das optische Bauteil 3 eintreten kann. Dabei sind die Lichteintrittsflächen 4 ebenso wie die Lichtquellen 1 in zwei Gruppen A ₄ und B ₄ aufgeteilt, die in der ersten Richtung X voneinander beabstandet sind. Innerhalb der einzelnen Gruppen A ₄ , B ₄ sind die einzelnen Lichteintrittsflächen 4 nebeneinander angeordnet. Dabei ist jeder der Lichtquellen 1 eine der Lichteintrittsflächen 4 zugeord net, so dass das von der jeweiligen Lichtquelle 1 ausgehende Licht 2 in die zugeord nete Lichteintrittsfläche 4 eintritt. In Fig. 4 sind insgesamt 12 Lichteintrittsflächen 4 angedeutet, die in der jeweiligen Gruppe A ₄ , B ₄ schematisch durch gestrichelte Linien voneinander getrennt sind. Dabei ist zwischen den Lichteintrittsflächen 4 der ersten Gruppe A ₄ und den Lichteintrittsflä chen 4 der zweiten Gruppe B ₄ eine Aussparung 9 des optischen Bauteils 3 vorgese hen. Es besteht durchaus die Möglichkeit, dass die einzelnen Lichteintrittsflächen 4 in den beiden Gruppen A ₄ , B ₄ übergangslos aneinander angrenzen, so dass eine nicht unterbrochene Oberfläche des Bauteils 3 im Bereich der jeweiligen Gruppe A ₄ , B ₄ der Lichteintrittsflächen 4 vorgesehen sein kann. Auf diese Weise weist dann jede der Gruppen A ₄ , B ₄ nur eine durchgehende Lichteintrittsfläche 4 auf.

Auf seiner den Lichteintrittsflächen 4 gegenüberliegenden Unterseite weist das opti sche Bauteil 3 eine Mehrzahl von reflektierenden Flächen 5 auf (siehe Fig. 2 und Fig. 5), von denen das durch die Lichteintrittsflächen 4 eingetretene Licht 2 reflektiert wird, insbesondere im Wesentlichen nach rechts in Fig. 5 beziehungsweise im Wesentli chen in Z-Richtung. Dabei sind die reflektierenden Flächen 5 ebenso wie die Lichtein trittsflächen 3 und die Lichtquellen 1 in zwei Gruppen A ₅ und B ₅ aufgeteilt, die in der ersten Richtung X voneinander beabstandet sind. Innerhalb der einzelnen Gruppen A ₅ , B ₅ sind die einzelnen reflektierenden Flächen 5 nebeneinander angeordnet. Dabei ist jeder der Lichtquellen 1 beziehungsweise jeder der Lichteintrittsflächen 4 eine der reflektierenden Flächen 5 zugeordnet, so dass das von der jeweiligen Lichtquelle 1 ausgehende und durch die entsprechende Lichteintrittsflächen 4 eingetretene Licht 2 auf die zugeordnete reflektierende Fläche 5 auftritt.

Die reflektierenden Flächen 5 sind so ausgebildet beziehungsweise so in dem opti schen Bauteil 3 angeordnet, dass das durch die Lichteintrittsflächen 4 eingetretene Licht 2 durch innere Totalreflexion reflektiert wird. Die reflektierenden Flächen 5 sind sowohl hinsichtlich der X-Richtung als auch hinsichtlich der Y-Richtung leicht konkav gekrümmt (siehe Fig. 2 und Fig. 5), so dass die Divergenz des von den Lichteintritts flächen 4 ausgehenden Lichts 2 verringert wird.

Auf seiner Vorderseite weist das optische Bauteil 3 zwei Lichtaustrittsflächen 6 _A , 6 _B auf, durch die das von den reflektierenden Flächen 5 ausgehende Licht 2 aus dem Bauteil 3 austreten kann (siehe Fig. 2, Fig. 4 und Fig. 5). Dabei sind die Lichtaustritts flächen 6 _a , 6 _B in der ersten Richtung X nebeneinander angeordnet. Eine jede der Lichtaustrittsflächen 6 _A , 6 _B ist asphärisch konvex gekrümmt, so dass sie eine zu einer X-Y-Ebene parallele Abbildungsebene 7, die im Bereich der reflektierenden Flächen 5 durch das optische Bauteil 3 verläuft (siehe Fig. 5), in eine Projektionsebene abbildet, in der im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung die Lichtverteilung erzeugt wird.

Die erste Lichtaustrittsfläche 6 _A bildet zusammen mit der ersten Gruppe Ai der Licht quellen 1 , der ersten Gruppe A ₄ der Lichteintrittsflächen 4 und der ersten Gruppe A ₅ der reflektierenden Flächen 5 einen ersten optischen Kanal A, wohingegen die zweite Lichtaustrittsfläche 6 _B zusammen mit der zweiten Gruppe Bi der Lichtquellen 1 , der zweiten Gruppe B ₄ der Lichteintrittsflächen 4 und der zweiten Gruppe B ₅ der reflektie renden Flächen 5 einen zweiten optischen Kanal B bildet (siehe Fig. 4). Jeder der op tischen Kanäle A, B kann dabei selektiv das Licht 2 der einzelnen separat ansteuerba ren Lichtquellen 1 der entsprechenden Gruppe A-i, Bi der Lichtquellen 1 transportie ren.

Durch die beschriebene Gestaltung des optischen Bauteils 3 ist in der zu erzeugen den Lichtverteilung das Licht 2 der einzelnen Lichtquellen 1 in Form eines Lichtseg ments neben dem Licht 2 einer jeweils benachbarten Lichtquelle 1 angeordnet. Durch gezieltes Ansteuern der Lichtquellen 1 lässt sich im Außenraum des Kraftfahrzeugs eine gewünschte Lichtverteilung beispielsweise mit einer oder mehreren vertikalen Hell-Dunkel-Grenzen erzeugen. Die Kanten zwischen den reflektierenden Flächen 5 bilden dabei die vertikalen Hell-Dunkel-Grenzen der Lichtsegmente in der Projektions ebene. Insbesondere kann durch Ausschalten einer der Lichtquellen 1 das dieser Lichtquelle 1 entsprechende Lichtsegment entfernt werden, so dass die Lichtvertei lung im Bereich dieses Lichtsegments eine reduzierte Intensität oder gegebenenfalls auch keine Lichtintensität mehr aufweist.

Die Lichtaustrittsflächen 6 _A , 6 _B sind so gestaltet, dass das durch die beiden optischen Kanäle A, B hindurchtretende Licht 2 zumindest in einem mittleren Bereich der Licht verteilung überlappt. In Fig. 4 und Fig. 5 sind die optischen Achsen 8 _A , 8 _B der Licht- austrittsflächen 6 _A , 6 _B eingezeichnet, die sich in Z-Richtung der eingezeichneten Ko ordinatensystem erstrecken. Es zeigt sich, dass die optische Achse 8 _A der ersten Lichtaustrittsfläche 6 _A in einer X-Y-Ebene verläuft, die eine der Lichtquellen 1 mittig schneidet, wohingegen die optische Achse 8 _B der zweiten Lichtaustrittsfläche 6 _B in einer X-Y-Ebene verläuft, die zwischen zwei Lichtquellen 1 angeordnet ist.

Durch diesen Versatz der optischen Achsen in X-Richtung kann in dem Überlappbe reich der optischen Kanäle A, B erreicht werden, dass die Breite der Lichtsegmente halbiert wird.

Bezugszeichenliste

1 Lichtquelle

2 Licht

3 optisches Bauteil

4 Lichteintrittsfläche

5 reflektierende Fläche

6 _A erste Lichtaustrittsfläche

6 _B zweite Lichtaustrittsfläche

7 Abbildungsebene

8 _A optische Achse der ersten Lichtaustrittsfläche 8 _B optische Achse der zweiten Lichtaustrittsfläche

A erster optischer Kanal

B zweiter optischer Kanal

Ai erste Gruppe der Lichtquellen

Bi zweite Gruppe der Lichtquellen

A ₄ erste Gruppe der Lichteintrittsflächen

B ₄ zweite Gruppe der Lichteintrittsflächen

A ₅ erste Gruppe der reflektierenden Flächen

B ₅ zweite Gruppe der reflektierenden Flächen