Die Erfindung betrifft einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer ersten Lichteinheit enthaltend eine Lichtquelle und eine Primäroptik zur Vorformung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtes, eine zweite Lichteinheit enthaltend eine Licht quelle und eine Primäroptik zur Vorformung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtes, eine Sekundäroptik zur Abbildung des von der Primäroptik der ersten Licht einheit austretenden Lichtes in einem Bereich vor dem Fahrzeug als eine erste Licht verteilung und des von der Primäroptik der zweiten Lichteinheit austretenden Lichtes als eine zweite Lichtverteilung, Mittel zur Ansteuerung der ersten Lichteinheit und der zweiten Lichteinheit zur Erzeugung der aus der ersten Lichtverteilung und der zweiten Lichtverteilung bestehenden Lichtverteilung, eine Blende mit einer Blendkante zur Er zeugung einer Hell-/Dunkelgrenze in der ersten Lichtverteilung.

Aus der EP 2 034 235 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der eine erste Lichteinheit enthaltend eine Lichtquelle und eine Primäroptik zur Vorfor mung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtes und eine zweite Lichteinheit ent haltend eine Lichtquelle und eine Primäroptik zur Vorformung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtes aufweist. Der Projektionsscheinwerfer weist ferner eine Blende mit einer Blendkante zur Erzeugung einer Hell-/Dunkelgrenze und eine Sekundäroptik auf, so dass das von der ersten Lichteinheit abgestrahlte Licht zu einer ersten Licht verteilung, beispielsweise Abblendlichtverteilung mit einer definierten Hell- /Dunkelgrenze, führt. Das von der zweiten Lichteinheit abgestrahlte Licht wird von der Sekundäroptik zu einer zweiten Lichtverteilung abgebildet. Die Primäroptiken der ers ten und zweiten Lichteinheit sind als Reflektoren ausgebildet, die das Licht der quer zu einer Hauptabstrahlrichtung des Projektionsscheinwerfers orientierten Lichtquellen umlenken müssen in Richtung der vorgelagerten Sekundäroptik. Nachteilig an dem Projektionsscheinwerfer ist, dass aufgrund der indirekten Lichtumlenkung durch die Reflektoren nur ein begrenzter Lichtstrom für die Erzeugung der Lichtverteilung ge nutzt werden kann. Aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 10 2018 110 793.5 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer ersten Lichteinheit enthaltend ei ne Lichtquelle und eine Primäroptik sowie eine zweite Lichteinheit enthaltend eine Lichtquelle und eine Primäroptik bekannt, denen als Sekundäroptik gesonderte Linsen zugeordnet sind. Die Primäroptiken der Lichteinheiten sowie eine Blende mit einer Blendkante zur Erzeugung einer Hell-/Dunkelgrenze einer Lichtverteilung einstückig miteinander verbunden, so dass ein Projektionsscheinwerfer mit einer größtmöglichen Vermeidung von Fertigungs- und Montagetoleranzen bereitgestellt werden kann. Zwar kann durch die Anordnung der Lichtquellen sowie der Ausbildung der Primäroptiken als Lichtleitelemente ein hoher Lichtstrom bzw. große Lichtausbeute bereitgestellt werden. Jedoch besteht die Sekundäroptik aus mehreren Linsenelementen, die einen erhöhten Fertigungsaufwand sowie Bauraum erfordern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass bauraumsparend ein möglichst hoher Licht strom zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtverteilungen erzeugt wird, wobei insbe sondere sowohl die Fertigungs- als auch Montagetoleranzen möglichst klein gehalten werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Primäroptik der ersten Lichtein heit und/oder der zweiten Lichteinheit eine Mehrzahl von Lichtleitelementen umfasst, die derart unterschiedlich geformt ausgebildet sind, dass das aus den Lichtleitelemen ten austretende Licht durch eine der ersten Lichteinheit und der zweiten Lichteinheit zugeordnete Sekundäroptik zu unterschiedlichen Teillichtverteilungen der ersten Lichtverteilung bzw. der zweiten Lichtverteilung abgebildet wird.

Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass unterschiedliche Lichtvertei lungen mit einer relativ hohen Lichtausbeute unter größtmöglicher Vermeidung von Fertigungs- und Montagetoleranzen bereitgestellt werden kann, wobei eine Sekundär optik durch ein Bauteil gebildet ist, das allen Lichteinheiten zugeordnet ist. Grundge danke der Erfindung ist es, die von den Lichteinheiten bzw. Primäroptiken der Licht- einheiten erzeugten Teillichtströme zu einem Lichtkanal zusammenzuführen, der durch die Sekundäroptik abgebildet wird zu einer Mehrzahl von Teillichtverteilungen bzw. Lichtverteilungen, so dass durch Überlagerung der Teillichtverteilungen bzw. Lichtverteilungen die vorgegebene resultierende Lichtverteilung erzeugt wird. Die als Lichtleitelemente ausgebildeten Primäroptiken der Lichteinheiten sind derart ausgebil det, dass durch dieselbe Sekundäroptik die entsprechenden Teillichtverteilungen bzw. Lichtverteilungen erzeugt werden. Die Erfindung ermöglicht somit einen kompakten und lichtstarken Projektionsscheinwerfer.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sekundäroptik als eine Linse (Einzellinse) ausgebildet, die der ersten und zweiten Lichteinheit vorgelagert ist. Wenn insbesondere die erste und zweite Lichteinheit vertikal übereinander angeord net sind, kann in Abhängigkeit von der Ansteuerung der Lichtquellen der ersten und zweiten Lichteinheit bauraumsparend eine kombinierte Abblendlicht- /Fernlichtverteilung erzeugt werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Primäroptiken der ersten und zweiten Lichteinheit mit der Blende einstückig verbunden, so dass die Toleranzkette der Bau teile verkürzt wird.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Sekundäroptik als eine Sammellinse mit einer einzigen optischen Achse ausgebildet, die in Hauptabstrahlrichtung des Pro jektionsscheinwerfers verläuft. Die Primäroptiken der ersten und zweiten Lichteinheit sind somit auf die Sammellinse ausgerichtet.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Primäroptiken der ersten und zweiten Lichteinheit und die Blende als eine Baueinheit ausgebildet, die durch Spritzgießen hergestellt ist. Vorteilhaft können hierdurch die Herstellungskosten reduziert werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Erstreckung der Primäroptiken der ers ten und/oder zweiten Lichteinheit in Lichtführungsrichtung bzw. in Hauptabstrahlrich tung kleiner als eine halbe Erstreckung der Blende in die gleiche Richtung. Die Pri- märoptik weist somit eine relativ kurze Bautiefe auf, so dass Lichtauskoppelflächen der Primäroptik das eingekoppelte Licht präziser lenken können.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Primäroptik der ersten Lichteinheit in vertikaler Richtung oberhalb der Primäroptik der zweiten Lichteinheit angeordnet. Die erste Lichteinheit dient zur Erzeugung einer ersten Lichtverteilung als eine Basislicht verteilung, die im Wesentlichen unterhalb einer horizontalen Nulllinie angeordnet ist. Die Primäroptik der zweiten Lichteinheit dient zur Erzeugung einer zweiten Reichwei tenlichtverteilung, die im Wesentlichen oberhalb der horizontalen Nulllinie angeordnet ist. Vorteilhaft ist der Projektionsscheinwerfer hierdurch kompakt als ein Projektions lichtmodul ausgebildet.

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 Draufsicht auf einen Projektionsscheinwerfer nach einer ersten Aus führungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Unteransicht des Projektionsscheinwerfers nach der ersten Ausfüh rungsform der Erfindung,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Projektionsscheinwerfers nach der ersten Ausfüh rungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine schematische Lichtverteilung auf einer 25m-entfernten Messwand, die mittels des erfindungsgemäßen Projektionsscheinwerfers erzeugbar ist, Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Projektionsscheinwerfer nach einer zweiten Aus führungsform der Erfindung und

Fig. 6 eine Seitenansicht des Projektionsscheinwerfers nach der zweiten Ausfüh rungsform der Erfindung.

Ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge wird im Frontbereich eines Fahrzeugs ver baut. Der Projektionsscheinwerfer weist ein Gehäuse auf, innerhalb dessen die nach folgend beschriebenen optischen Bauteile angeordnet sind. Eine Öffnung des Gehäu ses ist durch eine glasklare Abdeckscheibe verschlossen.

Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß den Figuren 1 bis 3 weist der Projektionsscheinwerfer eine erste Lichteinheit 1 und eine zweite Lichteinheit 2 auf, denen eine gemeinsame Sekundäroptik 3 zugeordnet ist, die in Hauptabstrahl- richtung H vor der ersten Lichteinheit 1 und der zweiten Lichteinheit 2 angeordnet ist.

Die Sekundäroptik 3 ist als eine Linse mit einer einzigen optischen Achse A ausgebil det. Die Linse 3 ist als eine Sammellinse, insbesondere als eine plankonvexe Sam mellinse, ausgebildet, wobei eine ebene Fläche 4 der Linse 3 als Lichteintrittsfläche und eine konvexe Fläche 5 der Linse 3 als Lichtaustrittsfläche dient. Alternativ kann die Linse 3 auch bikonvex oder eine andere Linsengeometrie aufweisen.

Die optische Achse A der Sekundäroptik 3 verläuft in einer horizontalen Grenzfläche G, die die erste Lichteinheit 1 mit der zweiten Lichteinheit 2 verbindet und/oder in der eine Blende 6 mit einer in Hauptabstrahlrichtung H vorderen Blendkante 7‘ verläuft. Die Blendkante 7‘ der Blende 6 befindet sich in einem Brennpunkt der Linse 3.

Die erste Lichteinheit 1 ist oberhalb der Grenzfläche G bzw. der optischen Achse A angeordnet und weist eine Anzahl von Lichtquellen 8 sowie eine Anzahl von Primär optiken 9 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die erste Lichteinheit 1 fünf Primäroptiken 9-i, 9 ₂ , 9 ₃ , 9 ₄ , 9 ₅ auf, die in horizontaler Richtung nebeneinander ange ordnet sind. Den Primäroptiken 9-i, 9 ₂ , 9 ₃ , 9 ₄ , 9 ₅ ist jeweils eine gesonderte Lichtquelle 8 zugeordnet. Die Primäroptiken 9-i, 9 ₂ , 9 ₃ , 9 ₄ , 9 ₅ sind jeweils als Lichtleitelemente ausgebildet, die über eine der Lichtquelle 8 zugewandte Lichteinkoppelfläche 10 und eine auf der Lichtquelle 8 abgewandten Seite angeordnete Lichtauskoppelflächen 11 ₁ , 11 ₂ , 11 ₃ , 11 ₄ , 11 ₅ aufweisen. Die Lichtauskoppelflächen 11 ₁ , 11 ₂ , 11 ₃ , 11 ₄ , 11 ₅ sind unterschiedlich geformt, so dass bei entsprechender Ansteuerung bzw. Einschaltung der Lichtquellen 8 der ersten Lichteinheit 1 ausgekoppeltes Licht 20 mittels der Linse 3 unterschiedliche Teillichtverteilungen TL-n, TL _I2 , TL ₁₃ , TLu, TL ₁₅ erzeugt werden, die durch Überlagerung eine durch die erste Lichteinheit 1 erzeugte erste Lichtvertei lung Li bilden. Die Lichteinkoppelflächen 10 der Primäroptiken 9-i, 9 ₂ , 9 ₃ , 9 ₄ , 9 ₅ sind vorzugsweise gleich ausgebildet. Bei Einschalten aller Lichtquellen 8 der ersten Licht einheit 1 wird mittels der Sekundäroptik 3 somit eine Abblendlichtverteilung Li auf dem Messschirm gemäß Figur 4 abgebildet. Die Teillichtverteilungen TLu, TL _I2 , TL _{I 3} , TLu, TL- ₁₅ überlagern sich zu der Abblendlichtverteilung L- _{| .} Die Blendkante 7 wird zu einer Hell-/Dunkelgrenze HDG der Abblendlichtverteilung Li abgebildet.

In vertikaler Richtung unterhalb der ersten Lichteinheit 1 ist die zweite Lichteinheit 2 angeordnet, die eine Mehrzahl von Primäroptiken 12-i, 12 ₂ , 12 ₃ aufweist, denen jeweils eine Lichtquelle 8 zugeordnet ist. Die Primäroptiken 12-i, 12 ₂ , 12 ₃ der zweiten Lichtein heit 2 sind als Lichtleitelemente ausgebildet, die jeweils eine der Lichtquelle 8 zuge wandte Lichteinkoppelfläche 13 und eine Lichtumlenkfläche 14-i, 14 ₂ , 14 ₃ aufweisen. Die Lichtumlenkflächen 14-i, 14 ₂ , 14 ₃ der Primäroptiken 12-i, 12 ₂ , 12 ₃ sind jeweils durch eine Mantelfläche der Primäroptiken 12-i, 12 ₂ , 12 ₃ gebildet, die das in die Primäropti ken 12- ₁ , 12 ₂ , 12 ₃ eingekoppelte Licht 21 durch Totalreflexion in eine in Längserstre ckungsrichtung verlaufende Lichtführungsrichtung, die vorliegend mit der Hauptab- strahlrichtung H übereinstimmt, weiterleitet, so dass das eingekoppelte Licht 21 im Bereich einer Vorderseite der Primäroptiken 12-i, 12 ₂ , 12 ₃ und/oder der Blende 6 aus gekoppelt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das eingekoppelte Licht 21 ausschließlich an einer als eine Lichtauskoppelfläche ausgebildete Vorderseite 7 der Blende 6 ausgekoppelt. Das an der Vorderseite 7 der Blende 6 ausgekoppelte Licht 21 wird mittels der Sekundäroptik 3 zu Teillichtverteilungen TL _2I , T ₂₂ , TL ₂₃ abgebildet werden, wobei sich diese Teillichtverteilungen zu einer zweiten Lichtverteilung L ₂ überlagern. Die zweite Lichtverteilung L ₂ der zweiten Lichteinheit 2 dient somit als eine Reichwei tenlichtverteilung, während die Lichtverteilung Li der ersten Lichteinheit 1 als eine Ba sislichtverteilung dient. Bei eingeschalteten Lichtquellen 8 der ersten Lichteinheit 1 und der zweiten Lichteinheit 2, wofür die erfindungsgemäße Vorrichtung Mittel zur Ansteuerung aufweist, werden die erste Lichtverteilung Li und die zweite Lichtvertei lung L ₂ ZU einer Fernlichtverteilung überlagert.

In Abhängigkeit von der Ausbildung bzw. Formgebung der Lichtauskoppelflächen 11 ₁ ,

11 ₂ , 11 ₃ , 11 ₄ , 11 ₅ bzw. Lichtumlenkflächen 14-i, 14 ₂ , 14 ₃ werden somit Teillichtvertei lungen TL- ₁₁ , TL _I2 , TL ₁₃ , TL _H , TL ₁₅ erzeugt, wobei benachbarte Teillichtverteilungen sich überlappen. Alternativ können die Lichtauskoppelflächen 11 ₁ , 11 ₂ , 11 ₃ , 11 ₄ , 11 ₅ auch so ausgebildet sein, dass benachbarte Teillichtverteilungen TL-n, TL _I2 , TL _{I 3} ,

TLu, TL- _I5 unmittelbar aneinander angrenzen.

Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Aus Figur 3 ist ersichtlich, dass Primäroptiken 12-i, 12 ₂ , 12 ₃ der zweiten Lichteinheit 2 eine relativ große Erstreckung in Hauptabstrahlrichtung H, also relativ große horizon tale Länge l ₂ aufweist im Vergleich zu der horizontalen Länge der Primäroptiken 9-i, 9 ₂ , 9 ₃ , 9 ₄ , 9 _5. Die gesamte Lichtumlenkfläche 14-i, 14 ₂ , 14 ₃ der Primäroptiken 12i, 12 ₂ , 12 ₃ reicht bis in einen vorderen Bereich der Blende 6, in dem sich die Lichtaustrittsfläche 7 mit der Blendkante 7‘ befindet. Die Länge der Primäroptiken 9-i, 9 ₂ , 9 ₃ , 9 ₄ , 9 ₅ der ersten Lichteinheit 1 ist kleiner als eine halbe Länge l _B der Blende 6, während die Länge l ₂ der Primäroptiken 12-i, 12 ₂ , 12 ₃ größer ist als die halbe Länge l _B der Blende 6 bzw. des Abstandes der-Lichtauskoppelfläche 7 zu den Lichtquellen 8 bzw. Lichtein koppelflächen 10, 13.

Die Lichtquellen 8 sind vorzugsweise als LED-Lichtquellen ausgebildet, die vorzugs weise in einer vertikalen gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Demnach sind auch die Lichteinkoppelflächen 10, 13 der ersten Lichteinheit 1 und der zweiten Lichteinheit 2 in der gleichen vertikalen Ebene angeordnet. Die Blende 6 sowie die Primäroptiken 9-i, 9 ₂ , 9 ₃ , 9 ₄ , 9 ₅ und Primäroptiken 12-i, 12 ₂ , 12 ₃ der ersten Lichteinheit 1 und der zweiten Lichteinheit 2 sind einstückig miteinander verbunden. Sie sind durch Spritzgießen hergestellt.

Nach einer zweiten Ausführungsform gemäß den Figuren 5 und 6 ist eine Projektions scheinwerfer vorgesehen, der sich von dem Projektionsscheinwerfer gemäß den Figu ren 1 bis 3 dadurch unterscheidet, dass er eine unterschiedliche zweite Lichteinheit 2‘ sowie eine unterschiedliche Blende 6‘ aufweist.

Die zweite Lichteinheit 2‘ weist Primäroptiken 15-i, 15 ₂ , 15 ₃ auf, deren Erstreckung in Hauptabstrahlrichtung H bzw. deren horizontale Länge l ₂ ‘ kleiner als die halbe Länge l _B der Blende 6‘ ist. Die Dimension der Primäroptiken 15-i, 15 ₂ , 15 ₃ der zweiten Licht einheit 2‘ ist somit vergleichbar mit den Primäroptiken 9-i, 9 ₂ , 9 ₃ , 9 ₄ , 9 ₅ der ersten Lichteinheit 1 . Die Primäroptiken 15-i, 15 ₂ , 15 ₃ weisen jeweils Mantelflächen bzw. Lichtum lenkflächen zur Totalreflexion des eingekoppelten Lichtes 21 sowie Lichtaus- koppelflächen 22 auf wie die Primäroptiken 9-i, 9 ₂ , 9 ₃ , 9 ₄ , 9 _5. jeweils

Die Blende 6‘ ist in Hauptabstrahlrichtung H spitz zulaufend ausgebildet unter Bildung der Blendkante 7‘.

Die Blende 6‘ wird als fertiggestelltes Bauteil in ein Formwerkzeug einer Spritzgieß maschine als Einsetzteil eingesetzt und nachfolgend von Kunststoffmasse umspritzt zur Bildung der Primäroptiken 9-i, 9 ₂ , 9 ₃ , 9 ₄ , 9 ₅ der ersten Lichteinheit 1 und Primärop tiken 15- ₁ , 15 ₂ , 15 ₃ der zweiten Lichteinheit 2‘. Die erste Lichteinheit 1 und die zweite Lichteinheit 2‘ sowie die Blende 6‘ sind ebenfalls - wie bei der ersten Ausführungs form - einstückig hergestellt bzw. als einstückiges Bauteil ausgebildet.

Die Primäroptiken 15-i, 15 ₂ , 15 ₃ der zweiten Lichteinheit 2‘ weisen Lichtauskoppelflä- chen 16 auf, derart, dass bei entsprechender Einschaltung der Lichtquellen 8 die Teil lichtverteilungen TL ₂ I , TL _22I TL ₂₃ zur Erzeugung der zweiten Lichtverteilung L ₂ mittels der Sammellinse erzeugt werden. Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Primäroptiken der ersten Lichteinheit 1 und der zweiten Lichteinheit 2, 2‘ auch eine andere Anzahl aufweisen.

Die Blende 6, 6‘ ist mit einem reflektierenden Material versehen, beispielsweise mit einer spiegelnden Fläche aufgedampft.

Bezugszeichenliste

1 1. Lichteinheit

2,2' 2. Lichteinheit

3 Sekundäroptik

4 ebene Fläche

5 konvexe Fläche

6,6' Blende

7 Lichtauskoppelfläche

7' Blendkante

8 Lichtquelle

9 ₁ ....9 ₅ Primäroptiken

10 Lichteinkoppelfläche

111....11 ₅ Lichtauskoppelflächen

12- ₁ , ...12 ₃ Primäroptiken

13 Lichteinkoppelflächen

14- ₁ , ...14 ₃ Lichtumlenkflächen Lichtauskoppelflächen

15- ₁ , ...15 ₃ Primäroptiken

16 Lichtauskoppelflächen

20 Licht

21 Licht

22 Lichtauskoppelfläche

H Hauptabstrahlrichtung

HDG Hell-/Dunkelgrenze

A Achse

G Grenzfläche

,l ₂ Länge

l _B halbe Erstreckung

l ₂ ‘ horizontale Länge

TL-i-i , ... TL ₂₃ Teillichtverteilungen

L _I , L ₂ Lichtverteilungen