Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquel- le, einer Trägerplatte zur Aufnahme der Lichtquelle, einer in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichtquelle angeordneten Optikeinheit zur Umlenkung von durch die Lichtquelle abgestrahltem Licht entsprechend einer vorgegebenen Lichtverteilung auf eine Fahr- bahn vor dem Fahrzeug, wobei die Lichtquelle eine lichtabstrahlende Fläche und ei- nen dieselbe umgebenden Lichtquellenrahmen aufweist.

Aus der DE 10 2017 105 888 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle bekannt, die als ein LED-Chip ausgebildet ist. Dieser LED-Chip weist eine Vielzahl von miniaturisierten Leuchtelementen auf, die als Pixel bezeichnet wer- den können. Diese Pixel sind jeweils einzeln ansteuerbar, so dass in Verbindung mit einer der Lichtquelle zugeordneten Optikeinheit eine hochauflösende Lichtverteilung auf einer Fahrbahn erzeugbar ist. Da solche LED-Chips üblicherweise auf einer Trä- gerplatte angeordnet sind, die darüber hinaus weitere elektronische Bauteile enthält, ergibt sich das Problem, dass bei seitlicher Abstrahlung des Lichtes Reflexionen auf- treten, was zu unerwünschtem Streulicht führt. Die bekannte Beleuchtungsvorrichtung löst dieses Problem dadurch, dass eine zusätzliche Linse vorgesehen ist, die das seit- lich abgestrahlte Licht zur Seite hin umlenkt, so dass es nicht als Nutzlicht aus dem Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung austreten kann. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass ein zusätzliches optisches Bauteil erforderlich ist, was die Kosten und den Bauraumbedarf in axialer Richtung erhöht.

Aus der US 2011/0222303 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit ei- ner Lichtquelle bekannt, die auf einer Trägerplatte angeordnet ist. In Hauptabstrahl- richtung vor der Lichtquelle ist eine Optikeinheit zur Umlenkung des von der Lichtquel- le abgestrahlten Lichtes entsprechend einer vorgegebenen Lichtverteilung angeord- net. Die Lichtquelle weist auf einer der Optikeinheit zugewandten Seite eine lichtab- strahlende Fläche auf sowie einen dieselbe umgebenden Lichtquellenrahmen. Der Lichtquellenrahmen schließt in Hauptabstrahlrichtung der Lichtquelle bündig zu der lichtabstrahlenden Fläche ab und kann somit nicht verhindern, dass von der Lichtquel- le seitlich abgestrahltes Licht austritt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise verhindert wird, dass unter einem relativ großen seitlichen Winkel von der Lichtquelle abgestrahltes Licht die Be- leuchtungsvorrichtung als Streulicht in Richtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug ver- lässt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle von einem Ab- schirmrahmen umgeben ist mit einer sich in Hauptabstrahlrichtung erhebenen Wan- dung, die einen Zwischenraum zwischen der Lichtquelle und der Optikeinheit ein- schließt.

Nach der Erfindung ist ein Abschirmrahmen vorgesehen, der mit einer Rahmenwan- dung die Lichtquelle so umgibt, dass ein zwischen der Lichtquelle und der Optikeinheit verlaufender Zwischenraum abgedeckt bzw. so abgeschirmt ist, dass nur das direkt auf die Optikeinheit von der Lichtquelle abgestrahlte Licht als Nutzlicht zur Erzeugung der vorgegebenen Lichtverteilung ein Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung verlässt. Der Abschirmrahmen besteht aus einem lichtabsorbierenden Material, so dass das auf denselben treffende Licht der Lichtquelle absorbiert wird und nicht als Streulicht das Gehäuse der Beleuchtungsvorrichtung verlassen kann. Vorteilhaft können keine unerwünschten Reflexionen des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtes an benach- barten elektrischen Bauteilen erfolgen, da die Rahmenwandung des Abschirmrah- mens zwischen der Lichtquelle und den benachbarten auf der Trägerplatte angeord- neten Bauteilen angeordnet ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Abschirmrahmen an der Trägerplatte und/oder an einem mit der Trägerplatte fest verbundenen Kühlkörper fixiert. Vorteilhaft wird hierdurch eine kompakte Baueinheit geschaffen, an der in Hauptabstrahlrichtung die Optikeinheit angesetzt werden kann.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Abschirmrahmen in einem Eckbereich der Trägerplatte über Befestigungsmittel mit demselben verbunden, so dass für die Befestigung des Abschirmrahmens kein zusätzlicher Bauraum erforderlich ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Rahmenwandung des Abschirmrah- mens einer Randkontur der Lichtquelle folgend ausgebildet. Auf diese Weise umgibt die Rahmenwandung die Lichtquelle vollständig und schirmt dieselbe nur so weit ab wie es notwendig ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung verbreitert sich der Abschirmrahmen in Hauptabstrahlrichtung der Lichtquelle, wobei eine Kopplungswandung gebildet wird, an der ein die Optikeinheit tragender Optikträger dichtend gelagert ist. Vorteilhaft er- streckt sich der Abschirmrahmen unter seitlicher Abdeckung bzw. Abschirmung der Lichtquelle zwischen der Trägerplatte und vorzugsweise einem rückseitigen Rand der Optikeinheit hinaus.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist ein freier Rand der Kopplungswandung des Abschirmrahmens einen größeren Abstand zu der Trägerplatte auf als eine der Trägerplatte zugewandte Rückseite der Optikeinheit. Vorteilhaft umgibt somit die Kopplungswandung umfangsseitig einen rückseitigen Randbereich der Optikeinheit, so dass ein Zwischenraum zwischen der Trägerplatte und der Rückseite der Optikein- heit unter Einschluss der Lichtquelle abgeschirmt ist. Durch die dichtende Halterung der Kopplungswandung an dem Optikträger wird ein quasi hermetisch bzw. staubdicht abgeschlossener Zwischenraum zwischen der Optikeinheit und der Trägerplatte ge- schaffen, in der die Lichtquelle angeordnet ist. Unerwünschte Staubablagerungen auf der Lichtquelle werden somit sicher vermieden. Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Abschirmrahmen zumindest auf ei- ner Innenseite desselben eine lichtabsorbierende Oberfläche auf. Insbesondere kann der Abschirmrahmen aus einem schwarz gefärbten oder dunkel gefärbten Kunststoff- material bestehen, so dass ein relativ hoher Lichtabsorbtionsgrad gewährleistet ist. Das auf den Abschirmrahmen treffende Licht wird somit in der Regel absorbiert und kann nicht als unerwünschtes Streulicht aus dem Gehäuse der Beleuchtungsvorrich- tung austreten. Der Abschirmrahmen ist vorzugsweise derart geformt, dass das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht entsprechend einem vorgegebenen Raumwinkelbe- reich auf die Rückseite der Optikeinheit trifft. Vorteilhaft kann der Abschirmrahmen somit einen vorgegebenen Raumwinkelbereich des von der Lichtquelle abgestrahlten und genutzten Lichtes festlegen, was die Lichtausbeute verbessert.

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 perspektivische Vorderansicht einer Beleuchtungsvorrichtung, wobei eine Optikeinheit derselben weggelassen worden ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Lichtquelle und einer dieselbe umgebenden Rah- menwandung eines Abschirmrahmens,

Fig. 3 einen teilweisen Vertikalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung und

Fig. 4 einen teilweisen Horizontalschnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung.

Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge ist als ein hoch auflösender Scheinwer- fer ausgebildet, der eine auf einer Trägerplatte 1 angeordnete Lichtquelle 2 umfasst. Die Lichtquelle 2 ist als ein LED-Chip ausgebildet mit einer Vielzahl von einzeln an- steuerbaren Leuchtelementen, die als Pixel angesehen werden können. Die Träger- platte 1 ist als eine Leiterplatte, vorzugsweise als eine starre Leiterplatte, ausgebildet. Die Trägerplatte 1 ist neben der Lichtquelle 2 mit weiteren elektronischen Bauelemen- ten 3 bestückt, die zur Ansteuerung der Lichtquelle 2 dienen.

Auf einer der Lichtquelle 2 abgewandten Rückseite 4 der Trägerplatte 1 ist ein Kühl- körper 5 angesetzt, der zur Kühlung der Beleuchtungsvorrichtung dient. Der Kühlkör- per 5 erstreckt sich flächig unmittelbar anliegend an der Rückseite 4 der Trägerplatte

1.

Die Lichtquelle 2 und die elektronischen Bauelemente 3 sind auf einer Vorderseite 6 der Trägerplatte 1 angeordnet. Die Lichtquelle 2 strahlt Licht 7 in Hauptabstrahlrich- tung H ab, das auf eine vorgelagerte, d. h. in Hauptabstrahlrichtung H vor der Licht- quelle 2 angeordnete Optikeinheit 8 trifft. Die Optikeinheit 8 besteht aus einer Anzahl von nicht dargestellten Linsen. Mittels der Optikeinheit 8 wird das von der Lichtquelle 2 abgestrahlte 7 entsprechend der vorgegebenen Lichtverteilung auf eine nicht darge- stellte Fahrbahn vor dem Fahrzeug projiziert.

Damit das Licht 7 in einem vorgesehenen Raumwinkelbereich φ ₁ auf eine der Licht- quelle 2 zugewandte Rückseite 9 der Optikeinheit 8 trifft, ist ein Abschirmrahmen 10 vorgesehen. Der Abschirmrahmen 10 begrenzt bzw. legt den maximalen Raumwinkel φ ₁ des Lichtes 7 fest, das auf die Rückseite 9 der Optikeinheit 8 trifft. Wie aus Figur 3 ersichtlich ist, weist der Abschirmrahmen 10 einen Zwischenabschnitt 11 auf, an dem seitliche Grenzstrahlen 7‘ verlaufen. Der Abschirmrahmen 10 begrenzt einen Zwi- schenraum 12 zwischen der Trägerplatte 1 und der Optikeinheit 8 unter einschließen- der Anordnung der Lichtquelle 2, wobei dieser Zwischenraum 12 quasi hermetisch und luftdicht von einem Außenraum 13 abgeschlossen ist. Zu diesem Zweck ist der Abschirmrahmen 10 topfförmig ausgebildet, wobei er in einem zentralen Bereich eine gekröpfte Öffnung aufweist. In dieser gekröpften Öffnung befindet sich die Lichtquelle

2. Die gekröpfte Öffnung wird durch eine Rahmenwandung 14 gebildet, die eine vor- gegebene Höhe h _R aufweist. Die Rahmenwandung 14 geht im Bereich des Zwischen- abschnitts 11 über in einen Bodenabschnitt 15, der im Wesentlichen parallel zu der Trägerplatte 1 verläuft. Der Bodenabschnitt 15 dient zur Verbreiterung des Abschirm- rahmens 10. Von dem Bodenabschnitt 15 erstreckt sich auf einer der Rahmenwan- dung 14 abgewandten äußeren Seite eine Koppelwandung 16, die fest mit einem Rand 17 eines die Optikeinheit 8 tragenden Optikträgers 18 verbunden ist. Im vorlie- genden Ausführungsbeispiel ist ein freier Rand 19 der Koppelwandung 16 in einem Klebebett des Randes 17 des Optikträgers 18 dichtend gehalten.

Ein freier Rand 20 der Rahmenwandung 14 liegt vorzugsweise unmittelbar in der Nä- he der Trägerplatte 1 , vorzugsweise unter Bildung eines Schlitzes in einem kleinen Abstand zu derselben von beispielsweise 0,05 mm, so dass der Eintritt von Staubteil- chen in den Zwischenraum 12 verhindert wird. Aufgrund von Toleranzschwankungen kann der freie Rand 20 auch unmittelbar auf der Trägerplatte 1 anliegen bzw. dieselbe kontaktieren.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Lichtquelle 2 eine lichtabstrahlende Fläche 21 sowie einen die lichtabstrahlende Fläche 21 einfassenden Lichtquellenrah- men 22 auf. Der Lichtquellenrahmen 22 ist gegenüber der lichtabstrahlenden Fläche

21 erhaben ausgebildet, so dass der Raumwinkel φ ₂ des von der lichtabstrahlenden Fläche 21 abgegebenen Lichtes 7“ durch eine Randkante des Lichtquellenrahmens

22 begrenzt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel begrenzt der Lichtquellenrah- men 22 und nicht eine Ausbuchtung des Zwischenabschnitts 11 des Abschirmrah- mens 10 den maximalen Raumwinkel φ des abgestrahlten Lichtes 7.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft die Rahmenwandung 14 bis in die Nähe der Rückseite 9 der Optikeinheit 8.

Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Rahmenwandung 14 auch bis unmittelbar zu der Rückseite 9 der Optikeinheit 8 oder - insbesondere, wenn die Optikeinheit 8 eine vergleichsweise geringe Quererstreckung aufweist - bis unmittelbar an den seitlichen Rand der Optikeinheit 8 verlaufen unter Kontaktierung desselben. In diesem Fall würde der Abschirmrahmen 10 den maxima- len Raumwinkel φ des Lichtbündels 7 beschränken.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Rahmenwandung 14 einen Abstand a zu der lichtabstrahlenden Fläche 21 auf bzw. zu dem Lichtquellenrahmen 12. In die- sem Abschnitt sind keine elektrischen Bauelemente 3 auf der Trägerplatte 1 angeord- net. Die Rahmenwandung 14 folgt der Randkontur der Lichtquelle 2, wobei vorzugs- weise der Abstand a konstant gehalten ist.

Eine Quererstreckung 23 der Rahmenwandung 14 ist größer als eine entsprechende Quererstreckung der Lichtquelle 2.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Höhe h _R der Rahmenwandung 14 größer als eine Dicke d der Lichtquelle 2. Eine Höhe h _A des Abschirmrahmens 10 ist größer als ein Abstand b _O der Rückseite der Optikeinheit 8 zu der Trägerplatte 1 .

Der Abschirmrahmen 10 weist eckseitige Ausbuchtungen 24 auf, an denen über Be- festigungsmittel der Abschirmrahmen 10 mit der Trägerplatte 1 und dem Kühlkörper 5 fest verbunden ist, vorzugsweise durch Verschraubung. Im vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel weist der Abschirmrahmen 10 vier Ausbuchtungen 24 auf, so dass er über vier Lagerpunkte arretiert ist. Die Trägerplatte 1 ist somit zwischen dem Ab- schirmrahmen 10 und den Kühlkörper 5 eingespannt.

Der Abschirmrahmen 10 weist zumindest auf einer Innenseite 25 eine lichtabsorbie- rende Oberfläche auf, die vorzugsweise dunkel oder schwarz eingefärbt ist. Bei- spielsweise kann der Abschirmrahmen 10 aus einem dunkel oder schwarz eingefärb- ten Kunststoffmaterial bestehen. Der Rand 19 der Kopplungswandung 16 weist einen größeren Abstand b _K ZU der Trä- gerplatte 1 auf als die Rückseite 9 der Optikeinheit 8, die einen Abstand b _O zu der Trägerplatte 1 aufweist.

Bezugszeichenliste

1 Trägerplatte

2 Lichtquelle

3 elektrische Bauelemente

4 Rückseite

5 Kühlkörper

6 Vorderseite

7,7‘,7“ Licht/Grenzstrahlen

8 Optikeinheit

9 Rückseite

10 Abschirmrahmen

11 Zwischenabschnitt

12 Zwischenraum

13 Außenraum

14 Rahmenwandung

15 Bodenabschnitt

16 Kopplungswandung

17 Rand

18 Optikträger

19 Rand

20 Rand

21 lichtabstrahlende Fläche

22 Lichtquellenrahmen

23 Quererstreckung

24 Ausbuchtung

25 Innenseite

H Hauptabstrahlrichtung a,a _O ,a _K Abstand φ ,φ ₁ φ ₂ Raumwinkel h,h _R ,h _A Höhe d Dicke