Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Positionieren eines Licht formenden Körpers, z.B. eines Reflektors, relativ zu zumindest einer Lichtquelle.

Zur Erzeugung einer gewünschten Lichtverteilung in dem Bereich vor bzw. hinter einem Fahrzeug weist ein Lichtmodul für einen Fahrzeugscheinwerfer bzw. ein Fahrzeugscheinwerfer ein oder mehrere Lichtquellen sowie einen oder mehrere Licht formende Körper, beispielsweise einen oder mehrere Reflektoren auf. Aus der Lichtquelle austretendes Licht wird von einem solchen Reflektor als gewünschtes Lichtbild in einen Bereich vor dem Fahrzeug, in welches der Fahrzeugscheinwerfer eingebaut ist, abgestrahlt.

Um ein optimales und insbesondere gesetzeskonformes Lichtbild erzeugen zu können, kommt der exakten Positionierung der Lichtquelle in Bezug auf den Reflektor besondere Bedeutung zu. Beispielsweise dürfen bei der Verwendung von LED-Lichtquellen, welche beispielsweise eine oder mehrere Leuchtdioden als Licht emittierende Elemente aufweisen, die Abweichungen von der Sollposition nur im 1/10 mm-Bereich liegen, d.h. Reflektor und LED-Lichtquelle(n) müssen äußerst exakt zueinander positioniert werden.

Bei aktuellen Montagekonzepten wird vorerst die LED-Lichtquelle auf einen LED-Print (Leiterplatte) gelötet, dieser Print wird anschließend an einem Kühlkörper befestigt, z.B. mit diesem verklebt oder an diesem angeschraubt. Der Reflektor wird anschließend auf den Kühlkörper montiert.

Bei diesem Montagekonzept treten folgende Toleranzen auf: Toleranz in der Position der Leuchtdioden in Bezug auf das LED-Gehäuse, LED-Gehäuse in Bezug auf den LED-Print, LED-Print in Bezug auf Referenzpositionen am Kühlkörper, Kühlkörpertoleranzen an sich, Toleranz Kühlkörper - Reflektor, Reflektortoleranzen.

Mit einem solchen Montagekonzept ist entsprechend eine optimale Positionierung des Reflektors in Bezug auf die LED-Lichtquellen nicht oder nur sehr aufwändig, in entsprechend aufwändigen Anlagen möglich. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mittels welchem eine exakte und einfache Positionierung eines Reflektors bzw. eines lichtformenden Körper, wie eben eines Reflektors, einer Linse, eines Lichtleiters, einer Blende etc. in Bezug auf eine oder mehrere Lichtquellen möglich wird.

Diese Aufgabe wird mit einem eingangs erwähnten Verfahren erfindungsgemäß durch die folgenden Schritte gelöst: a) Anbringen der zumindest einen Lichtquelle auf einer Trägerplatte; b) Vermessen der Position der zumindest einen Lichtquelle auf der Trägerplatte; c) Anbringen von einer oder vorzugsweise mehreren Referenzpositionen an der Trägerplatte, wobei die Position der zumindest einen Referenzposition von der Position der zumindest einen Lichtquelle abhängt; d) Referenzieren, d.h. Ausrichten des lichtformenden Körpers an der oder den Referenzpositionen an der Trägerplatte; und e) Befestigen des lichtformenden Körpers an der Trägerplatte bzw. in Bezug auf die Trägerplatte.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Toleranzkette deutlich verkürzt werden, da nur noch Toleranzen bei der Vermessung des Position der Lichtquelle, Toleranzen beim Anbringen der Referenzpositionen und Toleranzen des Licht formenden Körpers an sich auftreten. Eine exakte Positionierung der Lichtquelle(n) und des Licht formenden Körpers zueinander wird dadurch drastisch vereinfacht.

Bei einer alternativen Ausführungsform sind erfindungsgemäß folgende Schritte vorgesehen: a) Anbringen von einer oder vorzugsweise mehreren Referenzpositionen an einer Trägerplatte für zumindest eine Lichtquelle; b) Vermessen der Position der zumindest einen Referenzposition auf der Trägerplatte; c) Anbringen der zumindest einen Lichtquelle auf der Trägerplatte unter Berücksichtigung der Position der zumindest einen Referenzposition; d) Referenzieren, d.h. Ausrichten des lichtformenden Körpers an der oder den Referenzpositionen an der Trägerplatte; und e) Befestigen des lichtformenden Körpers an der Trägerplatte bzw. in Bezug auf die Trägerplatte.

Bei einer konkreten Ausführungsform, bei welcher ein exaktes Positionieren des licht formenden Körpers besonders wichtig ist, ist vorgesehen, dass die zumindest eine Lichtquelle eine LED-Lichtquelle ist, welche eine oder mehrere Leuchtdioden aufweist, und dass die Trägerplatte eine Leiterplatte für die zumindest eine LED-Lichtquelle ist.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass in Schritt a) die zumindest eine LED-Lichtquelle mit der Leiterplatte verlötet wird.

Um ein einfaches und exaktes Positionieren zu ermöglichen, ist beispielsweise vorgesehen, dass in Schritt b) die geometrische Mitte der zumindest einen Lichtquelle ermittelt wird und die Referenzpositionen in Bezug auf diese geometrische Mitte auf der Trägerplatte angeordnet werden.

Noch optimaler kann die Positionierung des licht formenden Körpers erfolgen, wenn in Schritt b) der hellste Bereich (bzw. der hellste Punkt) der zumindest einen Lichtquelle ermittelt wird und die Referenzpositionen in Bezug auf diesen hellsten Bereich auf der Trägerplatte angeordnet werden.

Bei einer konkreten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Position der zumindest einen Lichtquelle bzw. der zumindest einen Referenzposition mittels einer optischen Meßmethode, vorzugsweise mit einer Kamera ermittelt wird.

Weiters wäre auch die Ermittlung mittels Lasertechnik denkbar, welche noch genauer aber auch teurer ist. Grundsätzlich sind auch mechanische Meßmethoden einsetzbar, optische Meßmethoden werden allerdings bevorzugt.

Weiters ist bei konkreten Ausführungsformen vorgesehen, dass die eine oder die mehreren Referenzpositionen in Form von einer oder mehreren Löchern, beispielsweise Langlöchern, und/oder in Form von einer oder mehreren, vorzugsweise geradlinig verlaufenden Referenzkanten ausgebildet ist/ sind.

Je nach Anwendung und Ausgestaltung des licht formenden Körpers wird die geeignete Referenzfläche/ Kante/ Loch erstellt, die den licht formenden Körper in eine klar definierte Lage bringt. Ein Langloch dient etwa dazu, dass der licht formende Körper sich nicht mehr verdrehen lässt, während beispielsweise Kanten die Bewegung des licht formenden Körper in eine bestimmte Richtung, etwa in Richtung zu der Lichtquelle hin begrenzen.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass Referenzpositionen gebohrt und/ oder gefräst werden.

Die Referenzpositionen können grundsätzlich in Form von Stegen, Bohrungen, Auf- bzw. Anlageflächen, Langlöchern, Anschlägen etc. ausgebildet sein.

Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, dass der lichtformende Körper mittels zumindest eines, vorzugsweise zweier Befestigungselemente in Bezug auf die Trägerplatte befestigt wird.

Für eine stabile Befestigung ist insbesondere vorgesehen, dass der lichtformende Körper mit dem zumindest einen Befestigungselement an einem Kühlkörper, an welchem die Trägerplatte befestigt ist, befestigt wird.

Dazu weist der lichtformende Körper bei einer konkreten Ausführungsform einen Befestigungssockels auf, dieser wird an dem Kühlkörper befestigt, sodass eine besondere stabile Verbindung entsteht.

Die Trägerplatte selbst ist an dem Kühlkörper befestigt, beispielsweise mit diesem verklebt, sodass ein guter Wärmeübergang von der Trägerplatte auf den Kühlkörper gewährleistet ist. Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erörtert. In dieser zeigt

Fig. 1 einen prinzipiellen Aufbau zur erfindungsgemäßen Positionierung von Referenzpositionen an einer Trägerplatte,

Fig. 2 die Trägerplatte aus Figur 1 in einer Detailansicht,

Fig. 3 eine Reflektor, positioniert an einer Trägerplatte, in einer Seitenansicht,

Fig. 4 den Reflektor aus Figur 3, in einer Ansicht von der gegenüberliegenden Seite,

Fig. 5 eine Ansicht der Trägerplatte von unten mit positioniertem Reflektor,

Fig. 6 eine Ansicht auf die Trägerplatte mit angesetztem Reflektor von schräg oben, und

Fig. 7 eine Ansicht eines an einem Kühlkörper in Bezug auf die Trägerplatte befestigten Reflektors.

Figur 1 zeigt eine Anordnung zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Positionieren eines Licht formenden Körpers, wie beispielsweise eines Reflektors 1, relativ zu zumindest einer Lichtquelle 2.

Figur 1 zeigt eine Trägerplatte 3, hier eine Leiterplatte (LED-Print), auf welcher in einem Schritt a) eine Lichtquelle 2 angebracht wird.

Bei der gezeigten Variante ist die Lichtquelle 2 eine LED-Lichtquelle, welche hier zwei Leuchtdioden aufweist. Entsprechend ist, wie oben schon erwähnt, die Trägerplatte 3 eine Leiterplatte für die LED-Lichtquelle 2. Vorzugsweise wird dabei in Schritt a) die LED- Lichtquelle 2 mit der Leiterplatte 3 verlötet.

Figur 1 zeigt weiters eine Kamera 200, mittels welcher in Schritt b) die Position der LED- Lichtquelle 2 auf der Trägerplatte 3 ermittelt wird. Dabei wird in Schritt b) beispielsweise die geometrische Mitte der LED-Lichtquelle 2 ermittelt, oder es wird in Schritt b) der maßgebliche hellste Bereich (bzw. der hellste Punkt) der LED-Lichtquelle 2 ermittelt.

Umfasst dabei die LED-Lichtquelle genau eine LED, so ist für das Referenzieren bzw. Positionieren der Referenzpositionen der hellste Punkt dieser LED maßgeblich.

Umfasst die LED-Lichtquelle zwei oder mehrere LEDs, so hängt es vom jeweiligen Anwendungsfall ab, ob der relevante hellste Punkt jener ist, der von allen LEDs der LED-Lichtquelle gemeinsam erzeugt wird, oder ob etwa der hellste Punkt lediglich einer bestimmten, definierten LED (z.B. bei 3 LEDs die mittlere LED) der LED-Lichtquelle betrachtet wird. In letzterem Fall ist nur die Vermessung bzw. Ermittlung des hellsten Punktes dieser einen, ausgezeichneten LED notwendig. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Teilmenge aller LEDs einer LED-Lichtquelle betrachtet und deren gemeinsam erzeugter hellster Punkt ermittelt wird.

Generell wird also nach der Bestückung der LED-Platine mit der LED-Lichtquelle der für den konkreten Anwendungsfall maßgebliche hellste Punkt bzw. Bereich durch Vermessung der einen definierten, der mehreren definierten LEDs oder alles LEDs ermittelt.

Es ist auch denkbar, dass fix, etwa von Herstellerseite der Leuchtdioden bzw. der LED- Lichtquellen vorgegeben ist, welcher Punkt der hellste Punkt ist bzw. welcher Punkt als Ausgangspunkt zur Referenzierung verwendet werden soll.

In einem nächsten Schritt c) werden mehrere Referenzpositionen 4 für einen Reflektor 1 an der Trägerplatte 3 angebracht, wobei die Lage der Referenzpositionen 4 von der Position der LED-Lichtquelle 2 abhängt.

Das Anordnen der Referenzpositionen erfolgt dabei vorzugsweise unter Berücksichtigung der geometrischen Mitte der LED-Lichtquelle 2 oder des hellsten Bereiches der LED- Lichtquelle 2.

Bei den Referenzpositionen 4 handelt es sich in dem gezeigten Beispiel, wie insbesondere in Figur 2 zu erkennen ist, um ein an einer Seite offenes Langloch 4a sowie um zwei geradlinig verlaufende Referenzkanten bzw. Referenzebenen 4b. Die Referenzpositionen 4 werden beispielsweise gebohrt, gefräst oder auf andere Art und Weise gefertigt, z.B. kann auch Laserschneiden zum Einsatz kommen.

Weiters ist in Figur 2 noch ein Steckergehäuse 5 für die elektrische Kontaktierung der LED- Lichtquelle 2 gezeigt.

An diesen Referenzpositionen 4 wird in einem nächsten Schritt d) der Reflektor 1 referen- ziert, d.h. an der Trägerplatte 3 ausgerichtet und positioniert, wie dies in den Figuren 3 - 6 aus verschiedenen Ansichten dargestellt ist.

Der Reflektor 1 verfügt dabei in der gezeigten Ausführungsform über einen Befestigungssockel 1', der mit den entsprechenden, zu den Referenzpositionen 4a, 4b korrespondierenden Ausformungen, beispielsweise einem Fortsatz la, welcher in dem Langloch 4a angeordnet wird, sowie von Sockelflächen bzw. Sockelebenen lb, welche zur Anlage an den Referenzflächen 4b der Trägerplatte 3 gelangen, ausgestattet ist. (Die zumindest eine reflektierende Fläche des Reflektors 1 ist in den Figuren nicht dargestellt.)

In den Figuren 3 und 4 ist die Referenzierung des Reflektors bzw. des Reflektorsockels 1' an den Referenzflächen 4b mit seinen Abschnitten lb gut zu erkennen, während die Figuren 5 und 6 zeigen, wie der Reflektor 1 bzw. der Sockel 1' mit dem Fortsatz la in dem Langloch 4a positioniert ist.

Auf diese Weise ist der Reflektor 1 in der gewünschten Position in Bezug auf die auf der Trägerplatte 3 angeordnete LED-Lichtquelle 1 an der Trägerplatte 3 positioniert und wird in einem weiteren Schritt e) an der Trägerplatte 3 bzw. in Bezug auf die Trägerplatte 3 befestigt.

Durch die Referenzpositionen 4a, 4b nimmt der Reflektor 1 die gewünschte Position ein, in dieser kann er zum Befestigen beispielsweise mit einer eigenen, nicht dargestellten Haltevorrichtung gehalten werden, bis er schlussendlich in dieser Position endgültig (unter Umständen aber lösbar) fixiert wird, wie dies unten an Hand einer konkreten Ausführungsform beispielhaft beschrieben ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass z.B. ein oder mehrere Rückstellelemente 7, beispielsweise in Form von einer oder mehreren Feder (etwa Druckfedern) vorgesehen sind, welche den Reflektor bzw. allgemein den licht formenden Körper solange in seiner Referenzposition halten, bis dieser fixiert wird.

Figur 7 zeigt in diesem Zusammenhang ein erfindungsgemäßes Lichtmodul 10. Das Rückstellelement 7 ist zwischen dem Befestigungssockel V und einem Abschnitt 6b des Kühlkörpers 6 angeordnet und kann beispielsweise durch Positionieren des Reflektors 1 in seiner Referenzposition vorgespannt werden, sodass es den Reflektor 1 in dieser Position zumindest vorübergehend hält.

Das zumindest eine Rückstellelement 7 ist vorzugsweise, wie dargestellt, einstückig mit dem Reflektor 1, insbesondere mit dessen Befestigungssockel V verbunden.

Konkret weist der Kühlkörper 6 zwei Abschnitte 6a, 6a' auf, welche beispielsweise rechtwinkelig zueinander stehen. Die Trägerplatte 3 ist auf einem der beiden Abschnitte 6a angeordnet, beispielsweise mit diesem verklebt. Weiters weist der Kühlkörper 6 einen Anschlagbereich 6b für das Rückstellelement 7 auf, welcher Anschlagbereich 6b beispielsweise einstückig mit den beiden Abschnitten 6a, 6a' ausgebildet ist.

Bei einem Positionieren des Reflektors 1 liegt das Rückstellelement 7 an dem Anschlagbereich 6b an und wird zusammengedrückt, d.h. das Rückstellelement 7 ist zwischen dem Abschnitt 6b und dem Befestigungssockel V vorgespannt, sodass der Befestigungssockel V in die Referenzpositionen 4a, 4b gedrückt wird. Auf diese Weise wird der der Reflektor 1 in dieser Position zumindest vorübergehend gehalten.

Zur Befestigung des Reflektors ist beispielsweise vorgesehen, dass der Reflektor 1 mit zumindest einem, vorzugsweise wie dargestellt mit zwei Befestigungselementen 8 an einem Kühlkörper 6 (in dem gezeigten Beispiel an Abschnitt 6a des Kühlkörpers 6, an welchem die Trägerplatte 3 befestigt ist), befestigt wird. Dies ist schematisch in Figur 7 gezeigt.

Konkret wird dabei der Reflektor 1 mit seinem Befestigungssockel 1' an dem Kühlkörper 6 befestigt, sodass eine stabile Befestigung entsteht. Die Trägerplatte 3 selbst ist an dem Kühlkörper 6 befestigt, beispielsweise mit diesem verklebt.

Vorzugsweise verfügt der Reflektor 1 bzw. sein Befestigungssockel Y über eine Auflagefläche, mittels welcher der Sockel 1' auf der Platine aufliegt. Auf diese Weise kann der Abstand der Reflektorfläche zu der zumindest einen Lichtquelle zuverlässig eingestellt werden.

Die Befestigungselemente 8 sind beispielsweise als Feder, z.B. als Blechfeder ausgebildet, welche Federn vorzugsweise in Form von Bügelfedern ausgebildet sind. Die Federn werden auf den Kühlkörper und den Befestigungssockel bei dieser Ausführungsform vorzugsweise aufgeklipst, der Sockel V weist zusätzlich beispielsweise wie in Figur 7 gezeigt noch schlitzförmige Öffnungen zum Einhängen der Befestigungselemente 8 auf.

Das Lichtmodul 10 ist hier der besseren Übersichtlichkeit halber mit einem dezidierten, nur dem gezeigten Lichtmodul 10 zugeordneten Kühlkörper 6 dargestellt. In der Praxis kann aber auch vorgesehen sein, dass ein Kühlkörper für mehrere Lichtmodule vorgesehen ist, sodass also auf einem einzigen Kühlkörper mehrere Trägerplatten mit Lichtquelle und licht formendem Körper angeordnet sind.

Die Erfindung wurde obenstehend an Hand eines Reflektors erörtert, bei dem lichtformenden Körper kann es sich aber auch um eine Optik, etwa eine Linse, einen Lichtleiter etc. handeln.