Aus der DE 100 09 782 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, in dem eine Mehrzahl von Leuchtelementen-Chips in Form einer Matrix angeordnet sind. Zur Erzeugung von unterschiedlichen Lichtfunktionen kann eine Gruppe von unterschiedlichen Leuchtelementen-Chips angesteuert werden, so dass eine vorgegebene Leuchtdichteverteilung in Verbindung mit einem dem Leucht- feld vorgelagerten Optikelement erzeugt werden kann.

Auch aus der EP 1 270 324 A2 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Mehrzahl von Leuchtelementen-Chips bekannt, wobei unterschiedliche Grup- pen von Leuchtelementen-Chips ansteuerbar sind zur Erzeugung von unter- schiedlichen Lichtfunktionen. Die Mehrzahl von Leuchtelementen-Chips bilden ein flächenhaftes Leuchtfeld, das ein Lichtbündel in Lichtabstrahlungsrichtung zu einem als Sammellinse ausgebildeten Optikelement aussendet. Das Optik- element sammelt das von dem Leuchtfeld ausgesandte Lichtbündel entspre- chend einer vorgegebenen Leuchtdichteverteilung.

Bei den bekannten Scheinwerfern ist das flächenhafte Leuchtfeld durch ein zweidimensionales Array gebildet, in dem die Leuchtelemente-Chips dicht ge- packt und regelmäßig zusammengefasst sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Scheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass zum einen ein platzsparender und kompakter Auf-

bau gewährleistet ist und zum anderen die Effektivität des Scheinwerfer erhöht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtelemente- Chips des Leuchtfeldes in einer gemeinsamen Ausnehmung angeordnet sind und dass die Ausnehmung auf einer in Lichtabstrahlrichtung zugewandten Sei- te eine Randkante derart in räumlicher Anordnung zu den Leuchtelementen- Chips aufweist, dass ein vorgegebener Leuchtdichtegradient in einer Leucht- dichteverteilung des Scheinwerfers im Bereich der Randkanten ausgebildet wird.

Vorteilhaft ermöglicht die Erfindung durch eine gewählte räumlich in Beziehung zu den Leuchtelementen-Chips stehende Randkante eines Leuchtfeldes die Ausbildung einer relativ scharfen Hell-Dunkel-Grenze in der Leuchtdichtevertei- lung des Scheinwerfers. Grundgedanke der Erfindung ist es, eine Mehrzahl von Leuchtelementen-Chips in räumliche Anordnung zu einer Randkante zu positi- onieren, so dass in einer Leuchtdichteverteilung entlang einer Linie senkrecht zur Randkante ein steiler Leuchtdichtegradient gebildet ist. Hierdurch kann in Verbindung mit dem vorgelagerten Optikelement eine wesentlich verbessert ausgebildete Hell-Dunkel-Grenze erzeugt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ausnehmung zur Aufnahme der Leuchtelement-Chips wannenförmig ausgebildet, wobei die Randkante durch das freie Ende einer sich von einer Basisseite des Leuchtfel- des erstreckenden Randwandung gebildet ist. Vorteilhaft kann die Ausneh- mung als gemeinsames Gehäuse für die Mehrzahl von Leuchtelementen-Chips dienen, wobei durch gezielte relative räumliche Anordnung von einem Teil der

Leuchtelemente-Chips zu der Randkante die Bildung einer scharfen Hell- Dunkel-Grenze maßgeblich gefördert wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Form der Ausnehmung bzw. der Verlauf der Randkante bzw. der Randwandung der Ausnehmung auf die zu erzeugende Leuchtdichteverteilung abgestimmt. Die Form der Ausnehmung bzw. der Randkante prägt somit die Leuchtdichteverteilung, wobei beispiels- weise mittels einer mit einem Knick versehenen Randkante eine asymmetri- sche Leuchtdichteverteilung erzeugt werden kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Ausnehmung mit einem licht- konvertierenden Leuchtstoff aufgefüllt, so dass das von den Leuchtelementen- Chips ausgesandte Licht in weißes Licht umgewandelt wird. Vorteilhaft ist der Leuchtstoff in einem Vergussmaterial integriert angeordnet, so dass platzspa- rend zum einen eine Lichtkonversion und zum anderen eine mechanische Schutzabdeckung der Leuchtelementen-Chips gegeben ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Bodenfläche der Ausnehmung verspiegelt ausgebildet, so dass eine Leuchteffizienzsteigerung gegeben ist und zum anderen die Steilheit der Leuchtdichtegradienten in gewünschter Wei- se beeinflusst werden kann.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprü- chen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeich- nungen näher erläutert.

; Es zeigen : Figur 1a eine schematische Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Figur 1b eine Lichtverteilung des Scheinwerfers gemäß Figur 1a, Figur 2 eine perspektivische Darstellung einer die Mehrzahl von Leuchtele- menten-Chips aufweisenden Leuchtplatte des Scheinwerfer gemäß.

Figur 1a, Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III gemäß Figur 2, Figur 4a eine Draufsicht auf ein Leuchtfeld des Scheinwerfers gemäß Figur 1 a bzw. auf eine Leuchtplatte des Scheinwerfers gemäß Figur 2, Figur 4b eine Leuchtdichteverteilung des Leuchtfeldes gemäß Figur 4a ent- lang der Linien a und b, Figur 5a eine schematische Perspektivansicht eines Scheinwerfers nach ei- ner zweiten Ausführungsform, Figur 5b eine Lichtverteilung des Scheinwerfer gemäß Figur 5a, Figur 6a eine Draufsicht auf ein Leuchtfeld des Scheinwerfers gemäß Figur 5a,

Figur 6b eine Leuchtdichteverteilung des Leuchtfeldes gemäß Figur 6a ent- lang der Linien a und b, Figur 7a eine schematische Perspektivansicht eines Scheinwerfers nach ei- ner dritten Ausführungsform, Figur 7b eine Lichtverteilung des Leuchtfeldes gemäß Figur 7a entlang der Linien a und b, Figur 8a eine Draufsicht auf ein Leuchtfeld des Scheinwerfers gemäß Figur 7a und Figur 8b eine Leuchtdichteverteilung des Leuchtfeldes gemäß Figur 8a ent- lang der Linien a und b.

Ein Scheinwerfer für Fahrzeuge gemäß einer ersten Ausführungsform nach Figur 1a bis Figur 4b besteht im wesentlichen aus einer Leuchtplatte 1 und ei- nem Optikelement 2, die in herkömmlicher Art und Weise in einem nicht darge- stellten Scheinwerfergehäuse befestigt sind. Alternativ können auch mehrere Leuchtplatten 1 vorgesehen sein, die in Kombination eine gemeinsame Licht- verteilung ergeben.

Die Leuchtplatte 1 weist ein dreieckförmiges Leuchtfeld 3 auf, in dem eine Mehrzahl von Leuchtelementen-Chips 4 angeordnet sind.

Wie besser aus den Figuren 2 und 3 zu ersehen ist, weist die Leuchtplatte 1 eine Ausnehmung 5 auf, an deren Bodenfläche 6 die Leuchtelemente-Chips 4 befestigt sind. Die Ausnehmung 5 ist als Wanne ausgebildet, wobei sich von der Bodenseite 6 randseitig aufrechte Randwandungen 7 in Richtung einer

Lichtabstrahlrichtung 8 des Leuchtfeldes 3 erstrecken. Das freie Ende der Randwandung 7 bildet eine Randkante 9, von der aus sich eine die Ausneh- mung 5 begrenzende Vorderseite 10 der Leuchtplatte 1 in einer Ebene er- streckt. Die Leuchtplatte 1 ist quaderförmig ausgebildet.

Die Bodenseite 6 kann verspiegelt ausgebildet sein, damit die Leuchtdichtever- teilung verbessert wird.

Wie aus Figur 1a deutlich wird, liegt die Leuchtplatte 1 mit der Vorderseite 10 an einer Lichteinkoppelfläche 11 des Optikelementes 2 an.

Das Optikelement 2 dient als Lichtleitelement und weist in Lichtabstrahlrichtung 8 eine konvexförmige Lichtaustrittsfläche 12 auf.

In Figur 1b ist die Lichtverteilung dieses Scheinwerfers dargestellt, wobei unter- schiedliche Bereiche L,, L2, L3 des Leuchtfeldes 3 für unterschiedliche Intensitä- ten 1"12, 13 der Leuchtdichteverteilung verantwortlich sind.

Wie insbesondere aus den Figuren 4a und 4b deutlich wird, sind die Leucht- elemente-Chips 4 in der in Draufsicht dreieckförmigen Ausnehmung 5 ebenfalls in dreieckförmiger Anordnung positioniert, wobei der Abstand der einer bevor- zugten Randwandung 7'der dreieckförmigen Ausnehmung 5 zugewandten Leuchtelemente-Chips 4 zu der Randwandung 7'gering ist. Vorzugsweise lie- gen diese Leuchtelemente-Chips 4 unmittelbar an der entsprechenden Rand- wandung 7'an. Der Zwischenraum zwischen den Leuchtelemente-Chips 4 und den anderen Randwandungen 7"ist ausgefüllt durch einen Füllstoff mit einem lichtsammelnden oder lichtkonvertierenden Zusatzmaterial. Vorzugsweise sind die Leuchtelemente-Chips 4 vollständig von einem Vergussmaterial 13 über- deckt, das sich von der Bodenseite 6 bis zu einer Ebene erstreckt, in der die

Vorderseite 10 verläuft. Das Vergussmaterial 13 weist insbesondere einen lichtkonvertierenden Leuchtstoff auf, mittels dessen das an sich von den Leuchtelementen-Chips 4 emittierte blaue Licht durch additive Farbmischung in weißes Licht konvertiert wird.

Die Leuchtelemente-Chips können als Volumenstrahler ausgebildet sein mit der Größe von 1 mm2. Die Leuchtelemente-Chips 4 sind derart aufgebaut, dass sie in seitlicher Richtung, dass heißt senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung, Licht aussenden können. Die Leuchtelemente-Chips 4 sind vorzugsweise als Leucht- dioden-Chips (LED-Chips) ausgebildet.

Wie aus der Leuchtdichteverteilung L entlang der Linien a und b gemäß Figur 4b deutlich wird, wirkt sich der seitliche Abstand der Leuchtelemente-Chips 4 zu den jeweiligen Randwandungen 7,7', 7"maßgeblich auf den Verlauf eines Leuchtdichtegradienten G aus. Ein Gradient G'im Bereich der bevorzugten Randwandung 7'ist relativ groß ausgebildet, dass heißt die Leuchtdichtevertei- lung weist in diesem Bereich einen steilen Anstieg auf, so dass in Verbindung mit dem Optikelement 2 eine relativ scharfe Hell-Dunkel-Grenze HDG erzielt werden kann. Die anderen Übergänge in den Bereichen der Randwandung 7" weisen einen kleineren Leuchtdichtegradienten G"auf.

Nach einer zweiten Ausführungsform eines Scheinwerfer gemäß Figur 5a bis 6b ist eine Leuchtplatte 20 mit einem rechteckförmigen Leuchtfeld 21 vorgese- hen. Die Leuchtplatte 20 liegt flächig auf einer Bodenfläche 22 eines Optikele- mentes 23 an. Das Optikelement 23 weist eine bogenförmige Reflexionsfläche 24 auf, die nach Art einer Freiformfläche gebildet ist, so dass eine Leuchtdich- teverteilung gemäß Figur 5b erzeugt wird.

Wie aus Figur 6a und 6b zu ersehen ist, liegen die Leuchtelemente-Chips 4 relativ nah an einer bevorzugten Randwandung 25'an, so dass ein relativ gro- ßer Leuchtdichtegradient G'erzielbar ist. Dieser ermöglicht die relativ scharfe Hell-Dunkel-Grenze HDG, wobei der asymmetrische Verlauf der Hell-Dunkel- Grenze HDG (15° Anstieg) durch die bauchige Form der Reflexionsfläche 24 des Optikelementes 23 erzeugt wird.

In Figur 5b ist das Intensitätsmaximum 12 dargestellt, das durch die vier Leucht- elemente-Chips 4 in der Breite und Form bestimmt wird. Die Intensität 11 an der Hell-Dunkel-Grenze HDG wird bestimmt durch den starken Abfall der Leucht- dichte L, im Bereich der bevorzugten Randwand 25'. Der Abstand der Leucht- elemente-Chips 4 zu den weiteren Randwänden 25"ist größer gewählt, so dass die entsprechenden Leuchtdichtegradienten G"flacher ausgebildet sind.

Der Abstand der Leuchtelemente-Chips 4 zu den Randwänden 25 ist ein Maß für die Steilheit des Leuchtdichteabfalls bzw. zur Größe des Leuchtdichtegra- dienten G.

Nach einer dritten Ausführungsform gemäß Figur 7a bis 8b ist eine Leuchtplatte 30 mit einer asymmetrisch ausgebildeten Leuchtfeld/Ausnehmung 31 vorgese- hen. Das Leuchtfeld bzw. die Ausnehmung 31 werden in Übereinstimmung mit den vorhergehenden Ausführungsbeispielen durch Randwandungen 32 be- grenzt, wobei eine bevorzugte Randwandung 32'eine Knickstelle 33 aufweist, von der aus sich ein Abschnitt der Randwandung 32'unter einem Winkel von 50° weiter erstreckt. An den beiden durch die Knickstelle 33 getrennten Ab- schnitten der Randwandung 32'liegen unmittelbar mit ihren Seitenwänden die Leuchtelemente-Chips 4 an, so dass ein großer Leuchtdichtegradient G'zur Bildung der Hell-Dunkel-Grenze HDG gebildet ist.

Wie aus Figur 7a und 7b ersichtlich ist, ein als Linse ausgebildetes Optikele- ment 34, das in einem Abstand zu der Leuchtplatte 30 angeordnet ist, vorgese- hen. Ein unterer Bereich L, des Leuchtfeldes, der entlang der bevorzugten Randwandung 32'verläuft, korrespondiert zu einem Intensitätsbereich 11 der Lichtverteilung, an dessen Rand die Hell-Dunkel-Grenze HDG verläuft. Ein obe- rer Bereich L2 des Leuchtfeldes wird in einem unteren Intensitätsbereich 12 der auf einem im normierten Abstand angeordneten Messschirm abgebildeten Lichtverteilung abgebildet. Die Leuchtplatte 30 ist vorzugsweise in einer Brenn- ebene der Linse 34 angeordnet.

Den vorgenannten Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass der größte Be- reich der Ausnehmung durch die Leuchtelemente-Chips 4 ausgefüllt wird, je- doch zur Bildung einer Hell-Dunkel-Grenze HDG der Abstand von Gruppen der Leuchtelemente-Chips 4 zu der Randkante relativ gering oder null gewählt ist.

Die unterschiedlichen Geometrien der Leuchtfelder können zur Generierung unterschiedliche Lichtverteilungen, insbesondere jeweils zur Bildung von Basis- licht, asymmetrischem Licht oder anderen Lichtkonfigurationen einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Der so gebildete Scheinwerfer kann beispiels- weise zur Erzeugung einer Abblendlicht-, Fernlicht-, Autobahnlicht-und/oder Kurvenlichtfunktion dienen.