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Patent Searching and Data


Title:
ILLUMINATION DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/031012
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an illumination device for a motor vehicle, more particularly a headlight for a motor vehicle, comprising: - a plurality of light sources, from which light emanates during operation of the illumination device; - a collimation optical unit (1) having a plurality of collimation lenses (5), which each have an entry surface (6) and an exit surface (7), through which the light emanating from the light sources passes; - a secondary optical unit (9) having at least one array (12, 13, 14, 15) of lenses; wherein: the light emanating from the collimation optical unit (1) passes through the at least one array (12, 13, 14, 15) of lenses; the collimation lenses (5) are arranged in at least two rows (2, 3, 4); in each of the rows (2, 3, 4), at least two of the collimation lenses (5) are arranged next to each other in a first direction (X); and the rows (2, 3, 4) are arranged next to each other in a second direction (Y), which is preferably perpendicular to the first direction (X).

Inventors:
FISCHER BERND (DE)
SCHMIDT CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/073673
Publication Date:
March 09, 2023
Filing Date:
August 25, 2022
Export Citation:
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Assignee:
HELLA GMBH & CO KGAA (DE)
International Classes:
F21S41/265; F21S41/143; F21S41/153
Domestic Patent References:
WO2020071413A12020-04-09
Foreign References:
JP2008078043A2008-04-03
US20180306400A12018-10-25
US10232763B12019-03-19
US20210199257A12021-07-01
DE102013202334A12014-08-14
DE10248420A12004-04-29
DE10330503A12005-02-03
GB2348922A2000-10-18
DE10115153A12002-10-17
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Claims:
Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Patentansprüche

1 . Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, umfassend

- eine Mehrzahl von Lichtquellen, von denen im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht ausgeht, sowie

- eine Kollimationsoptik (1 ) mit einer Mehrzahl von Kollimationslinsen (5), die jeweils eine Eintrittsfläche (6) und eine Austrittsfläche (7) aufweisen, durch die das von den Lichtquellen ausgehende Licht hindurchtritt,

- eine Sekundäroptik (9) mit mindestens einem Array (12, 13, 14, 15) von Linsen, wobei das von der Kollimationsoptik (1 ) ausgehende Licht durch das mindestens eine Array (12, 13, 14, 15) von Linsen hindurchtritt, wobei die Kollimationslinsen (5) in mindestens zwei Reihen (2, 3, 4) angeordnet sind, wobei in jeder der Reihen (2, 3, 4) mindestens zwei der Kollimationslinsen (5) in einer ersten Richtung (X) nebeneinander angeordnet sind und wobei die Reihen (2, 3, 4) in einer zweiten, zu der ersten Richtung (X) vorzugsweise senkrechten, Richtung (Y) nebeneinander angeordnet sind, wobei jeweils einer der Lichtquellen eine der Kollimationslinsen (5) und mindestens ein Array (12, 13, 14, 15) von Linsen der Sekundäroptik (9) derart zugeordnet ist, dass das von der Lichtquelle ausgehende Licht nacheinander durch die zugeordnete Kollimationslinse (5) und das zugeordnete Array (12, 13, 14, 15) von Linsen hindurchtritt, wobei die Sekundäroptik (9) mindestens ein erstes Array (12, 13, 14) von Linsen und mindestens ein zweites Array (15) von Linsen aufweist, wobei das von der zugeordneten Kollimationslinse (5) ausgehende Licht zuerst durch das erste Array (12, 13, 14) von Linsen und danach durch das zweite Array (15) von Linsen hindurchtritt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer ersten der Reihen von Lichtquellen und/oder mindestens einer ersten der Reihen (2, 3, 4) von Kollimationslinsen (5) nur ein erstes (12, 13, 14) Array von Linsen zugeordnet ist und wobei mindestens einer zweiten der Reihen von Lichtquellen und/oder mindestens einer zweiten der Reihen (2, 3, 4) von Kollimationslinsen (5) ein erstes Array (12, 13, 14) und ein zweites Array (15) von Linsen zugeordnet sind. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen in mindestens zwei Reihen angeordnet sind, wobei in jeder der Reihen mindestens zwei der Lichtquellen in der ersten Richtung (X) nebeneinander angeordnet sind und wobei die Reihen in der zweiten Richtung (Y) nebeneinander angeordnet sind. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine erste der Reihen von Lichtquellen (5) und mindestens eine erste der Reihen (2, 3, 4) von Kollimationslinsen sowie das zugeordnete Array (12, 13, 14, 15) von Linsen dazu eingerichtet sind, eine erste Lichtfunktion, wie beispielsweise ein Fernlicht, zu erzeugen, und dass mindestens eine zweite der Reihen von Lichtquellen und mindestens eine zweite der Reihen (2, 3, 4) von Kollimationslinsen (5) sowie das zugeordnete Array (12, 13, 14, 15) von Linsen dazu eingerichtet sind, eine zweite Lichtfunktion, wie beispielsweise ein Abblendlicht oder einen Teil eines Abblendlichts, zu erzeugen. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, drei voneinander verschiedene Lichtfunktion zu erzeugen, insbesondere wobei eine erste der Lichtfunktionen ein Fernlicht, eine zweite der Lichtfunktionen ein Vorfeldanteil eines Abblendlichts und eine dritte der Lichtfunktionen ein Reichweiteanteil eines Abblendlichts ist. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung (X) im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung einer horizontalen Richtung entspricht 17 und dass die zweite Richtung (Y) im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung der vertikalen Richtung entspricht. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung ein Substrat umfasst, an dem sämtliche Kollimationslinsen (5) ausgebildet sind, oder dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Mehrzahl von Substraten für die Kollimationslinsen (5) umfasst, wobei die Substrate in der ersten und/oder der zweiten Richtung (X, Y) nebeneinander angeordnet sind. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung mindestens eine Blendenöffnung (8) umfasst, die insbesondere auf der Eintrittsfläche (6) einer der Kollimationslinsen (5) oder zwischen einer der Lichtquellen und einer der Kollimationslinsen (5) angeordnet ist. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsen des mindestens einen Arrays (12, 13, 14, 15) der Sekundäroptik (9) als Zylinderlinsen ausgebildet sind. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderlinsen in der ersten Richtung (X) nebeneinander angeordnet sind und die Zylinderachsen der Zylinderlinsen sich in der zweiten Richtung (Y) erstrecken. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Erzeugung der ersten Lichtfunktion und der zweiten Lichtfunktion jeweils nur ein erstes Array (12, 13, 14) von Linsen vorgesehen ist und dass für die Erzeugung der dritten Lichtfunktion ein erstes Array (12, 13, 14) und ein zweites Array (15) von Linsen vorgesehen sind. 18 1. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Linsen der ersten Arrays (12, 13, 14) der Sekundäroptik (9), die für die Erzeugung unterschiedlicher Lichtfunktionen eingerichtet sind, voneinander verschiedene Formen, insbesondere unterschiedliche Krümmungsradien, aufweisen

- und/oder dass die Linsen der ersten Arrays (12, 13, 14) und/oder des zweiten Arrays (15) der Sekundäroptik (9), die für die Erzeugung der gleichen Lichtfunktionen eingerichtet sind, voneinander verschiedene Formen, insbesondere unterschiedliche Krümmungsradien, aufweisen. 2. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet,

- dass die Kollimationslinsen (5), die für die Erzeugung unterschiedlicher Lichtfunktionen eingerichtet sind, voneinander verschiedene Formen aufweisen

- und/oder dass die Kollimationslinsen (5), die für die Erzeugung der gleichen Lichtfunktionen eingerichtet sind, voneinander verschiedene Formen aufweisen.

Description:
Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

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 WO 2019/101571 A1 bekannt. Das darin beschriebene Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer umfasst zumindest eine Lichtquelle sowie zumindest ein optisches Abbildungssystem, welches von der zumindest einen Lichtquelle erzeugtes Licht in einen Bereich vor dem Lichtmodul in Form von zumindest einer Lichtverteilung eines vorgegebenen Typs abbildet, wobei das optische Abbildungssystem eine Eintrittsoptik, eine Austrittsoptik und zumindest eine Strahlformungsvorrichtung aufweist, welche Strahlformungsvorrichtung zwischen der Eintrittsoptik und der Austrittsoptik angeordnet ist, wobei die Eintrittsoptik dazu eingerichtet ist, das von der zumindest einen Lichtquelle erzeugte Licht aufzufangen, und in Form mehrerer Lichtbündel in Richtung der Strahlformungsvorrichtung zu leiten, die Strahlformungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, die mehreren Lichtbündel zu zumindest einem Zwischenbild eines vorgegebenen Typs zu formen, und die Austrittsoptik dazu eingerichtet ist, das zumindest eine Zwischenbild eines vorgegebenen Typs in Form der zumindest einen Lichtverteilung eines vorgegebenen Typs in den einen Bereich vor dem Lichtmodul zu projizieren, wobei die Strahlformungsvorrichtung als eine durchgehende, sich in einer quer zur optischen Achse des optischen Abbildungssystems stehenden Ebene erstreckende Schicht ausgebildet ist, welche durchgehende Schicht hinsichtlich ihrer Transparenz steuerbar ist und die gesamte von der Eintrittsoptik zu der Austrittsoptik durchdringende Lichtmenge durch Einstellen der Transparenz der durchgehenden Schicht beeinflussbar ist.

Eine weitere Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug ist aus der DE 10 2018 107 214 A1 bekannt. Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit enthaltend eine Anzahl von Lichtquellen, mit einer in Hauptabstrahlrichtung vor der Lichtquelleneinheit angeordneten Optikeinheit zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung, wobei die Optikeinheit ein Mikrooptikfeld mit einer Mehrzahl von in einer Matrix angeordneten Mikrooptikelementen aufweist, wobei ein erstes Teilfeld des Mikrooptikfeldes optikfrei ausgebildet ist zur Bildung einer ersten Teillichtverteilung mit einer Hell-/Dunkelgrenze und mit einem Leuchtdichtemaximum in einem zu der Hell-/Dunkelgrenze nahen Bereich, dass mindestens ein zweites Teilfeld des Mikrooptikfeldes solche Mikrooptikelemente aufweist, dass eine zweite Teillichtverteilung in vertikaler Richtung unterhalb der ersten Teillichtverteilung gebildet ist, wobei ein Leuchtdichtemaximum der zweiten Teillichtverteilung in vertikaler Richtung unterhalb des Leuchtdichtemaximums der ersten Teillichtverteilung angeordnet ist, dass die Lichtverteilung durch Überlagerung der ersten Teillichtverteilung und der weiteren Teillichtverteilung gebildet ist.

Eine weitere Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug ist aus der DE 10 2018 107 213 A1 bekannt. Die darin beschriebene Beleuchtungsvorrichtung ist als Abblendlichtmodul eines Scheinwerfers ausgebildet und umfasst drei in einer horizontalen Reihe nebeneinander angeordnete Leuchtdioden (LED), von denen im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht ausgeht. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin drei in einer horizontalen Reihe nebeneinander angeordnete Kollimationslinsen, wobei jeweils einer der Lichtquellen eine der Kollimationslinsen zugeordnet ist, so dass das von einer der Lichtquellen ausgehende Licht durch die zugeordnete Kollimationslinse hindurchtritt. Dabei weist jede der Kollimationslinsen eine der zugeordneten Lichtquelle zugewandte Eintrittsfläche und eine dieser gegenüberliegende Austrittsfläche auf. Auf der Eintrittsfläche einer jeder der Kollimationslinsen ist eine Blendenöffnung angeordnet. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin eine Sekundäroptik, durch die das von der Kollimationsoptik ausgehende Licht hindurchtritt. Dabei weist die Sekundäroptik ein Substrat mit einem Array von Zylinderlinsen auf einer der Kollimationsoptik zugewandten Eintrittsfläche und mit einem Array von Prismen auf einer gegenüberliegenden Austrittsfläche auf. Dabei bildet eine jede der Kollimationslinsen die auf ihrer Eintrittsfläche befindliche, durch die Blendenöffnung gegebene Abbildungsebene in den Außenraum des Fahrzeugs in das Unendliche ab. Die Zylinderlin- sen weisen vertikal ausgerichtete Zylinderachsen auf, so dass das Array von Zylinderlinsen eine horizontale Spreizung der Lichtverteilung bewirkt. Die Prismen lenken das Licht in vertikaler Richtung ab, so dass die Prismen zusammen mit den Kollimations- linsen und der Anordnung der Leuchtdioden die gewünschte Ausleuchtung in vertikaler Richtung realisieren.

Als nachteilig bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist anzusehen, dass sie lediglich die Lichtfunktion eines Abblendlichts erfüllt, wohingegen für die Lichtfunktion des Fernlichts ein weiteres System vorgesehen werden muss. Derartige Systeme bestehen beispielsweise aus einer Leuchtdioden umfassenden Lichtquelle, einer Primäroptik, einem Shutter und einer abbildenden Linse. Diese Systeme weisen in der Regel ein großes Bauvolumen auf und sind relativ schwer.

Wenn bei einem derartigen großvolumigen System zur Erreichung einer kleinen Lichtaustrittfläche Linsenbeschnitt vorgenommen wird, hat dies einen massiven Effizienzeinbruch zur Folge.

Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art, die, insbesondere trotz der Realisierung unterschiedlicher Lichtfunktionen, kompakt aufgebaut ist.

Dies wird durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.

Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass mindestens einer ersten der Reihen von Lichtquellen und/oder mindestens einer ersten der Reihen von Kollimationslinsen nur ein erstes Array von Linsen zugeordnet ist und wobei mindestens einer zweiten der Reihen von Lichtquellen und/oder mindestens einer zweiten der Reihen von Kollimationslinsen ein erstes Array und ein zweites Array von Linsen zugeordnet sind.

Beispielsweise können die Abmaße der Kollimationsoptik zwischen 30 x 30 mm und 50 x 50 mm betragen. Dadurch kann ein sehr kompaktes Modul geschaffen werden, mit dem trotz seiner geringen Baugröße mehrere Lichtfunktionen realisiert werden können.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Lichtquellen in mindestens zwei Reihen angeordnet sind, wobei in jeder der Reihen mindestens zwei der Lichtquellen in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet sind und wobei die Reihen in der zweiten Richtung nebeneinander angeordnet sind. Diese Anordnung der Lichtquellen trägt ebenfalls dazu bei, ein Modul mit einer geringen Baugröße zu schaffen, mit dem mehrere Lichtfunktionen realisiert werden können.

Es ist vorgesehen, dass jeweils einer der Lichtquellen eine der Kollimationslinsen und mindestens ein Array von Linsen der Sekundäroptik derart zugeordnet ist, dass das von der Lichtquelle ausgehende Licht nacheinander durch die zugeordnete Kollimati- onslinse und das zugeordnete Array von Linsen hindurchtritt. Ein derartiges Modul kann derart kompakt gestaltet werden, dass es beispielsweise ohne Kühlsysteme eine Breite von etwa 30 mm, eine Höhe von etwa 30 mm und eine Tiefe von etwa 22 mm aufweist.

Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine erste der Reihen von Lichtquellen und mindestens eine erste der Reihen von Kollimationslinsen sowie das zugeordnete Array von Linsen dazu eingerichtet sind, eine erste Lichtfunktion, wie beispielsweise ein Fernlicht, zu erzeugen, und dass mindestens eine zweite der Reihen von Lichtquellen und mindestens eine zweite der Reihen von Kollimationslinsen sowie das zugeordnete Array von Linsen dazu eingerichtet sind, eine zweite Lichtfunktion, wie beispielsweise ein Abblendlicht oder einen Teil eines Abblendlichts, zu erzeugen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, drei voneinander verschiedene Lichtfunktion zu erzeugen, insbesondere wobei eine erste der Lichtfunktionen ein Fernlicht, eine zweite der Lichtfunktionen ein Vorfeldanteil eines Abblendlichts und eine dritte der Lichtfunktionen ein Reichweiteanteil eines Abblendlichts ist. Trotz der kompakten Bauweise der Beleuchtungsvorrichtung kann diese sämtliche Lichtfunktionen eines Scheinwerfers erfüllen und dabei trotzdem die gesetzlichen Anforderungen erfüllen. Es besteht die Möglichkeit, dass die erste Richtung im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung einer horizontalen Richtung entspricht und dass die zweite Richtung im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung der vertikalen Richtung entspricht. Damit erzeugen unterschiedliche Reihen beziehungsweise Zeilen der Arrays von Lichtquellen und Kollimationsoptiken unterschiedliche Lichtfunktionen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass unterschiedliche Spalten der Arrays von Lichtquellen und Kollimationsoptiken unterschiedliche Lichtfunktionen erzeugen.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Beleuchtungsvorrichtung ein Substrat umfasst, an dem sämtliche Kollimationslinsen ausgebildet sind, oder dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Mehrzahl von Substraten für die Kollimationslinsen umfasst, wobei die Substrate in der ersten und/oder der zweiten Richtung nebeneinander angeordnet sind. Durch die Ausbildung sämtlicher Kollimationslinsen an einem Substrat ergibt sich der gewünschte kompakte Aufbau der Kollimationsoptik. Andererseits kann auch die spalten- oder zeilenweise Aufteilung in mehrere Substrate vorteilhaft sein, wenn beispielsweise ein modularer Aufbau gewünscht ist, um unterschiedliche Beleuchtungsvorrichtungen zusammenstellen zu können.

Es kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung mindestens eine Blendenöffnung umfasst, die insbesondere auf der Eintrittsfläche einer der Kollimationslinsen oder zwischen einer der Lichtquellen und einer der Kollimationslinsen angeordnet ist. Die Blendenöffnung kann beispielsweise zur Erzeugung einer Hell-Dunkel-Grenze der Abblendlichtverteilung, insbesondere des Reichweiteanteils des Abblendlichts, dienen.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Linsen des mindestens einen Arrays der Sekundäroptik als Zylinderlinsen ausgebildet sind. Insbesondere sind dabei die Zylinderlinsen in der ersten Richtung nebeneinander angeordnet, wobei sich die Zylinderachsen der Zylinderlinsen in der zweiten Richtung erstrecken. Durch diese Anordnung der Zylinderachsen in vertikaler Richtung wird eine horizontale Spreizung der Lichtverteilung erreicht.

Es ist vorgesehen, dass die Sekundäroptik mindestens ein erstes Array von Linsen und mindestens ein zweites Array von Linsen aufweist, wobei das von der zugeordneten Kollimationslinse ausgehende Licht zuerst durch das erste Array von Linsen und danach durch das zweite Array von Linsen hindurchtritt. Beispielsweise kann dabei das erste Array von Linsen eine Mehrzahl von Zwischenbildern der mindestens einen Blendenöffnung in dem Zwischenraum zwischen den beiden Arrays von Linsen erzeugen, insbesondere wobei das zweite Array von Linsen die Zwischenbilder im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung in den Außenraum des Fahrzeugs, insbesondere in das Unendliche, abbilden kann. Dabei kann durch das zweite Array von Linsen die Lichtverteilung im Außenraum des Fahrzeugs gezielt gesteuert werden.

Insbesondere kann für die Erzeugung der, als Fernlicht dienenden, ersten Lichtfunktion und der, als Vorfeldanteil des Abblendlichts dienenden, zweiten Lichtfunktion jeweils nur ein erstes Array von Linsen vorgesehen sein und für die Erzeugung der, als Reichweiteanteil des Abblendlichts dienenden, dritten Lichtfunktion ein erstes Array und ein zweites Array von Linsen vorgesehen sein. Durch die Verwendung zweier hintereinander angeordneter Arrays von Zylinderlinsen kann die typischerweise asymmetrische Hell-Dunkel-Grenze des Reichweiteanteils des Abblendlichts kontrolliert in den Außenraum des Fahrzeugs abgebildet werden.

Es kann vorgesehen sein, dass die Linsen der ersten Arrays der Sekundäroptik, die für die Erzeugung unterschiedlicher Lichtfunktionen eingerichtet sind, voneinander verschiedene Formen, insbesondere unterschiedliche Krümmungsradien, aufweisen und/oder dass die Linsen der ersten Arrays und/oder des zweiten Arrays der Sekundäroptik, die für die Erzeugung der gleichen Lichtfunktionen eingerichtet sind, voneinander verschiedene Formen, insbesondere unterschiedliche Krümmungsradien, auf- weisen. Beispielsweise können die für die Erzeugung des Fernlichts vorgesehen Linsen des Arrays einen größeren Krümmungsradius aufweisen als die für die Erzeugung des Vorfeldanteils und des Reichweiteanteils des Abblendlichts vorgesehenen Linsen des Arrays. Weiterhin können dabei die für die Erzeugung des Vorfeldanteils des Abblendlichts vorgesehenen Linsen des Arrays einen kleineren Krümmungsradius aufweisen als die für die Erzeugung des Reichweiteanteils des Abblendlichts vorgesehenen Linsen des Arrays. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass auch Linsen, die für die Erzeugung der gleichen Lichtfunktion verwendet werden, unterschiedlich gestaltet sind, um gezielt die Lichtverteilung der entsprechenden Lichtfunktion zu formen.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Kollimationslinsen, die für die Erzeugung unterschiedlicher Lichtfunktionen eingerichtet sind, voneinander verschiedene Formen aufweisen und/oder dass die Kollimationslinsen, die für die Erzeugung der gleichen Lichtfunktionen eingerichtet sind, voneinander verschiedene Formen aufweisen. Hier können ähnlich wie bei den Linsen der Arrays der Sekundäroptik die unterschiedlichen Lichtfunktionen dienenden Kollimationslinsen unterschiedlich gestaltet sein, beispielsweise unterschiedlich Brennweiten oder unterschiedliche Formen der Eintritts- und Austrittsflächen aufweisen. Weiterhin können auch für die Erzeugung der gleichen Lichtfunktion verwendete Kollimationslinsen voneinander verschieden gestaltet sein, um gezielt die Lichtverteilung der entsprechenden Lichtfunktion zu formen.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Lichtquellen jeweils mindestens eine Leuchtdiode und/oder mindestens eine Laserdiode umfassen.

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

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;

Fig. 2 eine weitere perspektivische Ansicht des Teils der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ; Fig. 3 eine mit der in Fig. 1 und Fig. 2 abgebildeten Ausführungsform erzeugte Abblendlichtverteilung, bei der auf den beiden Achsen die Winkel in ° angegeben sind;

Fig. 4 eine mit der in Fig. 1 und Fig. 2 abgebildeten Ausführungsform erzeugte Fernlichtverteilung, bei der auf den beiden Achsen die Winkel in ° angegeben sind;

Fig. 5 eine mit der in Fig. 1 und Fig. 2 abgebildeten Ausführungsform erzeugte Gesamtlichtverteilung, bei der auf den beiden Achsen die Winkel in ° angegeben sind.

In den Figuren sind gleiche oder funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In einige der Figuren ist zur besseren Orientierung ein kartesisches Koordinatensystem eingezeichnet.

Die in den Figuren abgebildete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist als Scheinwerfer ausgebildet. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine Mehrzahl von nicht abgebildeten Lichtquellen, eine Kollimationsoptik 1 und eine Sekundäroptik 9.

Die Lichtquellen sind als Leuchtdioden (LED) ausgebildet, von denen im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht ausgeht. Beispielsweise kann die abgebildete Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung drei Reihen von jeweils drei zueinander beab- standete Leuchtdioden aufweisen. Die Leuchtdioden können insbesondere auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet sein.

Dabei sind die Lichtquellen in jeder Reihe in einer ersten Richtung X nebeneinander und zueinander beabstandet angeordnet. Weiterhin sind die Reihen der Lichtquellen in einer zweiten, zu der ersten Richtung X senkrechen Richtung Y nebeneinander und zueinander beabstandet angeordnet. Dabei kann ein ausreichender Abstand zwischen den Leuchtdioden thermisch günstig sein beziehungsweise eine effektive Entwärmung der Beleuchtungsvorrichtung bewirken.

Insbesondere entspricht die erste Richtung X im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung einer horizontalen Richtung, wohingegen die zweite Richtung Y im in das Fahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung der vertikalen Richtung entspricht.

Es besteht durchaus die Möglichkeit, mehr als drei oder weniger als drei Lichtquellen pro Reihe vorzusehen. Weiterhin besteht durchaus die Möglichkeit, mehr als drei oder weniger als drei Reihen von Lichtquellen vorzusehen.

Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin eine einstückige Kollimationsoptik 1 , durch die im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung das von den Lichtquellen ausgehende Licht zumindest teilweise hindurchtritt. Im abgebildeten Ausführungsbeispiel weist die Kollimationsoptik 1 drei in der zweiten Richtung Y beziehungsweise Fig. 1 und Fig. 2 untereinander angeordnete Reihen 2, 3, 4 von Kollimationslinsen 5 auf. In jeder Reihen 2, 3, 4 sind jeweils drei in der ersten Richtung X nebeneinander angeordnete Kollimationslinsen 5 vorgesehen.

Es besteht durchaus die Möglichkeit, mehr als drei oder weniger als drei Kollimationslinsen 5 pro Reihe 2, 3, 4 vorzusehen. Weiterhin besteht durchaus die Möglichkeit, mehr als drei oder weniger als drei Reihen 2, 3, 4 von Kollimationslinsen 5 vorzusehen.

Die Kollimationslinsen 5 weisen jeweils eine den Lichtquellen zugewandte Eintrittsfläche 6 und eine der Eintrittsfläche 6 gegenüberliegende Austrittsfläche 7 auf. Dabei ist jeder der Leuchtdioden jeweils eine Kollimationslinse 5 zugeordnet und so vor der Leuchtdiode angeordnet, dass das von den Leuchtdioden ausgehende Licht von der jeweils zugeordneten Kollimationslinse 5 weitgehend kollim iert wird. Es besteht durchaus die Möglichkeit, die Kollimationslinsen 5 der Kollimationsoptik 1 nicht einstückig miteinander zu verbinden, sondern auf separaten Substraten auszubilden, wobei die Substrate in der ersten und/oder der zweiten Richtung X, Y nebeneinander angeordnet sein können. Dadurch kann sich eine spaltenweise Aufteilung oder eine zeilenweise beziehungsweise reihenweise Aufteilung der Kollimationsoptik 1 in mehrere Substrate ergeben.

Auf den Eintrittsflächen 6 der Kollimationslinsen 5 ist zwischen jeder der Lichtquellen und der zugeordneten Kollimationslinse 5 jeweils eine Blendenöffnung 8 angeordnet (siehe Fig. 1 und Fig. 2). Die Blendenöffnung 8 ist jeweils als Öffnung in einer lichtundurchlässigen Schicht auf der Eintrittsfläche 6 ausgebildet. Diese lichtundurchlässige Schicht kann insbesondere durch Aufdampfen oder Lackieren auf die Eintrittsfläche 6 aufgebracht sein, wobei die Öffnung durch Beaufschlagung mit Laserstrahlung in die Schicht eingebracht werden kann.

Es besteht durchaus die Möglichkeit, die Blendenöffnung 8 nicht als auf der Eintrittsfläche 6 angeordnete Öffnung auszubilden, sondern als separates Teil zwischen der Lichtquelle und der Eintrittsfläche 6 auszugestalten.

Die untere Kante einer, mehrerer oder jeder der Blendenöffnungen 8 auf den Eintrittsflächen 6 der Kollimationslinsen 5 (siehe Fig. 1 ) kann von der durch die Kollimationsoptik 1 und der Sekundäroptik 9 gebildeten Optik der Beleuchtungsvorrichtung als horizontale Hell-Dunkel-Grenze in den Außenraum des Kraftfahrzeugs abgebildet werden.

Die Sekundäroptik 9 besteht aus einem zumindest teilweise transparenten Substrat, das eine der Kollimationsoptik 1 zugewandte Eintrittsfläche 10 und eine dieser gegenüberliegende Austrittsfläche 11 aufweist. Es besteht alternativ auch die Möglichkeit, dass die Eintrittsfläche 10 und die Austrittsfläche 11 an unterschiedlichen, voneinander beabstandeten Substraten ausgebildet sind. Die Sekundäroptik 9 weist auf der Eintrittsfläche 10 eine Mehrzahl von ersten Arrays 12, 13, 14 von in der ersten Richtung X nebeneinander angeordneten Linsen, insbesondere Zylinderlinsen, auf, durch die im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung das von der Kollimationsoptik 1 ausgehende Licht zumindest teilweise hindurchtritt. Die drei ersten Arrays 12, 13, 14 sind in der zweiten Richtung Y nebeneinander beziehungsweise in Fig. 1 und Fig. 2 übereinander angeordnet.

Es besteht durchaus die Möglichkeit, mehr als drei oder weniger als drei erste Arrays 12, 13, 14 von Zylinderlinsen vorzusehen.

Die Sekundäroptik 9 weist weiterhin auf der Austrittsfläche 11 ein zweites Array 15 von in der ersten Richtung X nebeneinander angeordneten Zylinderlinsen auf, durch die das durch das mittlere Array 13 der drei ersten Arrays 12, 13, 14 hindurchgetretene Licht aus der Sekundäroptik 9 austreten kann. Unterhalb und oberhalb des zweiten Arrays 15 sind auf der Austrittsfläche 11 keine Zylinderlinsen oder Strukturierungen angeordnet.

Es besteht durchaus die Möglichkeit, mehr als ein zweites Array 15 von Zylinderlinsen vorzusehen. Es besteht weiterhin durchaus die Möglichkeit, die ersten Arrays 12, 13

14 auf der Austrittsfläche 11 und das mindestens eine zweite Array 15 auf der Eintrittsfläche 10 anzuordnen.

Die Zylinderachsen der Zylinderlinsen der ersten und des zweiten Arrays 12, 13, 14,

15 sind parallel zueinander ausgerichtet und derart in der Sekundäroptik 9 angeordnet, dass die Zylinderachsen der Zylinderlinsen im in das Kraftfahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung im Wesentlichen parallel zur Vertikalen ausgerichtet sind. Durch diese Anordnung der Zylinderlinsen wird eine horizontale Spreizung der von der Beleuchtungsvorrichtung im Außenraum des Kraftfahrzeugs erzeugten Lichtverteilung erreicht.

Die Zylinderlinsen können einen sphärischen oder einen asphärischen Querschnitt aufweisen. Sie können auch einen Querschnitt aufweisen, der einem Abschnitt einer Sinusfunktion entspricht. Weiterhin können die Zylinderlinsen einen eckigen oder kantigen beziehungsweise polygonalen Querschnitt aufweisen. Es besteht auch die Möglichkeit, dass die Zylinderlinsen durch prismatische Strukturen gebildet werden.

Die einzelnen Reihen von Lichtquellen und Kollimationslinsen 5 beziehungsweise die ersten Arrays 12, 13, 14 von Zylinderlinsen und das zweite Array 15 von Zylinderlinsen können für die Erzeugung unterschiedlicher Lichtfunktionen dienen.

Im abgebildeten Ausführungsbeispiel dienen die obere Reihe der nicht abgebildeten Lichtquellen, die obere Reihe 2 der Kollimationslinsen 5 und das obere Array 12 der ersten Arrays 12, 13, 14 zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung. Eine beispielhafte mit der Beleuchtungsvorrichtung erzeugte Fernlichtverteilung ist in Fig. 3 abgebildet.

Im abgebildeten Ausführungsbeispiel dienen die mittlere Reihe der nicht abgebildeten Lichtquellen, die mittlere Reihe 3 der Kollimationslinsen 5 sowie das mittlere Array 13 der ersten Arrays 12, 13, 14 und das zweite Array 15 zur Erzeugung eines Reichweiteanteils einer Abblendlichtverteilung. Durch die Verwendung zweier hintereinander angeordneter Arrays 13, 15 von Zylinderlinsen kann die typischerweise asymmetrische Hell-Dunkel-Grenze des Reichweiteanteils des Abblendlichts kontrolliert in den Außenraum des Fahrzeugs abgebildet werden.

Im abgebildeten Ausführungsbeispiel dienen die untere Reihe der nicht abgebildeten Lichtquellen, die untere Reihe 4 der Kollimationslinsen 5 und das untere Array 14 der ersten Arrays 12, 13, 14 zur Erzeugung eines Vorfeldanteils einer Abblendlichtverteilung.

Eine beispielhafte mit der Beleuchtungsvorrichtung erzeugte Abblendlichtverteilung ist in Fig. 4 abgebildet. Fig. 5 zeigt die gesamte mit der Beleuchtungsvorrichtung erzeugte Lichtverteilung.

Die für die einzelnen Lichtfunktionen vorgesehenen Komponenten können voneinander verschieden gestaltet sein. Beispielsweise können die für die Erzeugung des Fernlichts vorgesehen Linsen des ersten Arrays 12 einen größeren Krümmungsradius aufweisen als die für die Erzeugung des Vorfeldanteils und des Reichweiteanteils des Abblendlichts vorgesehenen Linsen der ersten Arrays 13, 14. Weiterhin können dabei die für die Erzeugung des Vorfeldanteils des Abblendlichts vorgesehenen Linsen des ersten Arrays 14 einen kleineren Krümmungsradius aufweisen als die für die Erzeugung des Reichweiteanteils des Abblendlichts vorgesehenen Linsen des ersten Arrays 13. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass auch Linsen, die für die Erzeugung der gleichen Lichtfunktion verwendet werden, unterschiedlich gestaltet sind, um gezielt die Lichtverteilung der entsprechenden Lichtfunktion zu formen.

Auch bei der Kollimationsoptik 1 können ähnlich wie bei den Arrays 12, 13, 14, 15 der Sekundäroptik 9 die unterschiedlichen Lichtfunktionen dienenden Kollimationslinsen unterschiedlich gestaltet sein, beispielsweise unterschiedlich Brennweiten oder unterschiedliche Formen der Eintritts- und Austrittsflächen 6, 7 aufweisen. Weiterhin können auch für die Erzeugung der gleichen Lichtfunktion verwendete Kollimationslinsen 5 voneinander verschieden gestaltet sein, um gezielt die Lichtverteilung der entsprechenden Lichtfunktion zu formen.

Es besteht durchaus die Möglichkeit, die für die Erzeugung der einzelnen Lichtfunktionen dienenden Bauteile anders anzuordnen. Beispielsweise können die oberen Reihen von Lichtquellen und Kollimationslinsen sowie das obere erste Array von Zylinderlinsen für die Erzeugung des Vorfeldanteils der Abblendlichtverteilung dienen. Weiterhin können beispielsweise die unteren Reihen von Lichtquellen und Kollimationslinsen sowie das untere erste Array von Zylinderlinsen und ein unten angeordnetes zweites Array von Zylinderlinsen für die Erzeugung des Reichweiteanteils der Abblendlichtverteilung dienen. Weiterhin können in diesem Beispiel die mittleren Reihen von Lichtquellen und Kollimationslinsen sowie das mittlere erste Array von Zylinderlinsen für die Erzeugung der Fernlichtverteilung dienen, wobei bei diesem Beispiel das zweite Array 15 von Zylinderlinsen nur im unteren Bereich der Austrittsfläche 11 vorgesehen ist. Bezugszeichenliste

1 Kolhmationsoptik

2 Reihe von Kollimationslinsen

3 Reihe von Kollimationslinsen

4 Reihe von Kollimationslinsen

5 Kollimationslinse

6 Eintrittsfläche der Kollimationslinse

7 Austrittsfläche der Kollimationslinse

8 Blendenöffnung

9 Sekundäroptik

10 Eintrittsfläche der Sekundäroptik

11 Austrittsfläche der Sekundäroptik

12 erstes Array von Linsen

13 erstes Array von Linsen

14 erstes Array von Linsen

15 zweites Array von Linsen