[0001] Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
zum Erzeugen einer Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze, wobei die Beleuchtungsvorrichtung
zumindest eine Lichtquelle, einen lichtdurchlässigen Körper, zumindest ein Lichteinspeiseelement
zum Einspeisen von Licht, welches die zumindest eine Lichtquelle emittiert, sowie
eine Projektionsvorrichtung aufweist, wobei der lichtdurchlässige Körper, das zumindest
eine Lichteinspeiseelement und die Projektionsvorrichtung einen einstückigen transparenten,
lichtdurchlässigen Optikkörper, vorzugsweise aus demselben Material, bilden, wobei
der lichtdurchlässige Körper eine Blendenvorrichtung mit einem Blendenkantenbereich
aufweist, wobei die Blendenvorrichtung in Lichtausbreitungsrichtung zwischen dem Lichteinspeiseelement
und der Projektionsvorrichtung angeordnet ist, und wobei über das Lichteinspeiseelement
Licht der zumindest einen Lichtquelle in den lichtdurchlässigen Körper eintritt, welches
sich in dem lichtdurchlässigen Körper als erstes Lichtbündel fortpflanzt, und wobei
von der Blendenvorrichtung das erste Lichtbündel derart zu einem modifizierten, zweiten
Lichtbündel modifiziert wird, dass dieses zweite Lichtbündel von der Projektionsvorrichtung
als Lichtverteilung mit einer Hell-Dunkel-Grenze abgebildet wird, wobei die Hell-Dunkel-Grenze,
insbesondere die Form und Lage der Hell-Dunkel-Grenze, von einem Blendenkantenbereich
der Blendenvorrichtung bestimmt wird, und wobei die Projektionsvorrichtung in vertikaler
Richtung invertierend ausgebildet ist.
[0002] Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer umfassend zumindest
eine solche Beleuchtungsvorrichtung.
[0003] Eine oben beschriebene Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
bzw. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer oder mehreren solchen Beleuchtungsvorrichtungen
sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen beispielsweise zur Realisierung
einer Abblendlichtverteilung oder eines Teiles einer Abblendlichtverteilung, insbesondere
der Vorfeld-Lichtverteilung einer Abblendlichtverteilung.
[0004] Im Folgenden sollen vorerst relevante verwendete Begriffe definiert werden. Die optische
Achse des Optikkörpers bzw. der Projektionsoptikvorrichtung wird mit X bezeichnet,
dies ist in etwa die Hauptabstrahlrichtung des Lichtes aus dem Optikkörper. Mit "Z"
wird eine vertikale Achse definiert, die orthogonal auf die optische Achse X steht.
Quer zu der optischen Achse X verläuft eine weitere Achse "Y", welche orthogonal zu
den beiden anderen Achsen, X, Z steht.
[0005] Die Achsen X, Z spannen eine Vertikalebene auf, die Achsen X, Y spannen eine Horizontalebene
auf.
[0006] Wenn von der Richtung von Lichtstrahlen in "vertikaler Richtung" die Rede ist, ist
die Projektion dieser Lichtstrahlen in die X, Z-Ebene gemeint. Wenn von der Richtung
von Lichtstrahlen in "horizontaler Richtung" die Rede ist, ist die Projektion dieser
Lichtstrahlen in die X, Y- Ebene gemeint.
[0007] Generell werden die Begriffe "horizontal" und "vertikal" für eine vereinfachte Darstellung
der Zusammenhänge verwendet; bei einer typischen Einbausituation in einem Kraftfahrzeug
können die beschriebenen Achsen und Ebenen tatsächlich horizontal und vertikal liegen.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsvorrichtung oder bei mehreren
Beleuchtungsvorrichtungen eine oder mehrere, insbesondere alle Beleuchtungsvorrichtungen,
gegenüber dieser Lage verdreht sind, beispielsweise kann die X-Achse gegen eine Horizontalebene
des Bezugssystems Erde nach oben oder unten geneigt sein, oder das beschriebene X,
Y, Z-Achssystem kann allgemein verdreht sein. Für einen Fachmann versteht sich somit,
dass die verwendeten Begriffe einer vereinfachten Beschreibung dienen und im Bezugssystem
Erde nicht zwingend derart ausgerichtet sein müssen.
[0008] Die Projektionsvorrichtung weist einen Brennpunkt bzw. eine Brennebene auf, welche
in etwa im Blendenkantenbereich des Optikkörpers liegt. Entsprechend wird ein Zwischenlichtbild
im Bereich des Brennpunktes bzw. der Brennebene, welches Zwischenbild der Optikkörper
erzeugt, von der Projektionsvorrichtung als Lichtverteilung vor der Beleuchtungsvorrichtung
abgebildet. Bei einer eingangs genannten Beleuchtungsvorrichtung ist die Projektionsvorrichtung
in vertikaler Richtung invertierend ausgebildet. Dies bedeutet, dass Lichtstrahlen,
welche in der Brennebene oberhalb der horizontalen X,Y-Ebene verlaufen, von der Projektionsvorrichtung
im Lichtbild in einem unteren Bereich, d.h. unterhalb der sogenannten H-H-Linie zu
liegen kommen, während Lichtstrahlen, die in der Brennebene in einem Bereich unterhalb
der X,Y-Ebene verlaufen, oberhalb der H-H-Linie abgebildet werden.
[0009] In Folge der Ausgestaltung des Optikkörpers mit einem Blendenkantenbereich, welcher
vorzugsweise von unterhalb der X,Y-Ebene vertikal bis in diese X,Y-Ebene oder geringfügig
darüber ragt, werden die Lichtstrahlen aus dem unteren Bereich, d.h. unterhalb der
X,Y-Ebene ausgeblendet, sodass sich eine abgeblendete Lichtverteilung mit einer Hell-Dunkel-Grenze,
insbesondere einer im Lichtbild in etwa horizontal verlaufende Hell-Dunkel-Grenze,
welche beispielsweise auch einen Asymmetrieanteil aufweisen kann, ergibt.
[0010] Nach den gesetzlichen Bestimmungen haben Lichtverteilungen von Fahrzeugscheinwerfern
eine Reihe von Voraussetzungen zu erfüllen.
[0011] Zum Beispiel sind nach ECE und SAE oberhalb der Hell-Dunkellinie (HD-Linie) - also
außerhalb des primär beleuchteten Bereichs - in bestimmten Regionen minimale und maximale
Lichtstärken erforderlich. Diese fungieren als sogenanntes "Signlight" und ermöglichen
z.B. das Ausleuchten von Überkopf-Wegweisern. Die dabei verwendeten Lichtstärken liegen
üblicherweise in der Größenordnung der üblichen Streulichtwerte, somit bei weitem
unter den Lichtstärken unterhalb der HD-Linie, es sind aber vorgegebene Mindestlichtstärken
zu übertreffen. Die geforderten Lichtwerte müssen mit möglichst geringer Blendwirkung
erzielt werden.
[0012] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
bereitzustellen, mit welcher ein oben beschriebenes "Signlight" erzeugt werden kann.
[0013] Diese Aufgabe wir mit einer eingangs erwähnten Beleuchtungsvorrichtung dadurch gelöst,
dass erfindungsgemäß zumindest ein Lichtleitelement an dem Optikkörper angeordnet
ist, welches zumindest eine Lichtleitelement eine Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche
und eine Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche aufweist, und wobei das zumindest eine
Lichtleitelement derart an dem Optikkörper angeordnet ist, dass Licht aus dem Lichteinspeiseelement
über die Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche in das zumindest eine Lichtleitelement
eingespeist wird, sich in diesem fortpflanzt, insbesondere zumindest teilweise mittels
Totalreflexion, und über die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche wieder in den Optikkörper
eintritt, wobei die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche des zumindest einen Lichtleitelementes
derart in den Optikkörper mündet, dass die zumindest eine Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche
in einer vertikalen Richtung gesehen zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig
unterhalb des Blendenkantenbereiches liegt, wobei vorzugsweise sich das zumindest
eine Lichtleitelement bzw. die Lichtleitelemente, in Richtung einer optischen Achse
des Optikkörpers gesehen, jeweils bis zu dem Blendenkantenbereich oder darüber hinaus
erstreckt bzw. erstrecken, und wobei zumindest ein Teil, vorzugsweise alle wieder
in den Optikkörper eingetretenen Lichtstrahlen von der Projektionsoptikvorrichtung
als Signlight-Lichtbündel in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich
der Lichtverteilung projiziert, und, beispielsweise als Signlight-Lichtverteilung,
im Lichtbild abgebildet wird.
[0014] Durch den Blendenkantenbereich steht bei einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem
Stand der Technik kein Licht zur Verfügung, welches als Signlight in einen Bereich
oberhalb der H-H-Linie abgebildet werden könnte. Mit der Erfindung wird ermöglicht,
Licht aus dem Lichteinspeisebereich mit dem zumindest einen Lichtleitelement unterhalb
des Blendenkantenbereiches der Projektionsvorrichtung zuzuleiten. Nachdem diese Lichtstrahlen
durch die Lage der Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche des zumindest einen Lichtleitelementes
aus einem Bereich der Brennebene der Projektionsvorrichtung, welcher im Wesentlichen
oder vollständig unterhalb der X,Y-Ebene liegt, stammen, wird dieses Licht von der
Projektionsvorrichtung in einen Bereich oberhalb der H-H-Linie abgebildet.
[0015] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Optikkörper und das zumindest eine Lichtleitelement
einstückig miteinander, und insbesondere aus demselben Material, ausgebildet sind.
Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil, dass an der Stelle, wo die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche
in den Optikkörper einmündet, keine Grenzfläche entsteht, an welcher das Licht aus
dem Lichtleitelement ungewollt abgelenkt werden könnte. Licht, welches aus der "Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche"
"austritt", pflanzt sich einfach mit der Richtung, mit der es aus dem Lichtleitelement
kommt, im Optikkörper weiter.
[0016] Genauso tritt Licht aus dem Lichteinspeiseelement ohne optische Beeinflussung über
die Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche in das Lichtleitelement ein, da im Falle
einer einstückigen Ausgestaltung aus demselben Material keine reale Grenzfläche vorhanden
ist.
[0017] Bevorzugt ist vorgesehen, dass der lichtleitende Optikkörper seitlich von einander
gegenüberliegenden Seitenbegrenzungsflächen begrenzt ist, wobei vorzugsweise sich
in dem Optikkörper fortpflanzendes Licht an den Seitenbegrenzungsflächen zumindest
teilweise reflektiert, insbesondere total-reflektiert wird, und wobei an zumindest
einer Seitenbegrenzungsfläche zumindest ein Lichtleitelement angeordnet ist.
[0018] Diese Seitenbegrenzungsflächen können zueinander parallel und/ oder parallel zu der
optischen Achse des Optikkörpers verlaufen, vorzugsweise laufen sie in Richtung der
optischen Achse auseinander, sodass sich das im Optikkörper fortpflanzende Lichtbündel
vertikal verbreitern kann.
[0019] Insbesondere ist vorgesehen, dass an jeder der beiden Seitenbegrenzungsflächen zumindest
ein Lichtleitelement, vorzugsweise jeweils genau ein Lichtleitelement angeordnet ist.
Auf diese Weise kann auch in horizontaler Richtung die Signlight-Lichtverteilung eine
gewünschte Breite erhalten.
[0020] Es kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Lichtleitelement bzw. die Lichtleitelemente
im Wesentlichen parallel zu einer optischen Achse des Optikkörpers verläuft bzw. verlaufen.
Licht aus dem Lichteinspeisebereich, welches im Wesentlichen in Richtung der optischen
Achse in das Lichtleitelement einkoppelt, pflanzt sich in diesem Fall geradlinig ohne
oder lediglich mit einer oder wenigen Totalreflexionen durch das Lichtleitelement
fort.
[0021] Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Lichtleitelement bzw.
die Lichtleitelemente einen rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt bzw. rechteckförmige
oder quadratische Querschnitte aufweisen, wobei vorzugsweise bei mehreren Lichtleitelementen
alle identische Querschnitte aufweisen, und/oder wobei vorzugsweise der Querschnitt
eines Lichtleitelementes über seine gesamte Längserstreckung gleich bleibt.
[0022] Für eine in horizontaler Richtung im Lichtbild gesehen möglichst symmetrischen Signlight-Lichtverteilung
ist vorzugsweise vorgesehen, dass bei jeweils einem Lichtleitelement pro Seitenbegrenzungsfläche
die Lichtleitelemente in vertikaler Richtung gesehen auf gleicher Höhe verlaufen.
[0023] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das zumindest eine Lichtleitelement bzw. die Lichtleitelemente
einen geradlinigen Verlauf aufweist bzw. aufweisen.
[0024] Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zumindest eines, vorzugsweise alle der Lichtleitelemente
einer Seitenbegrenzungsfläche derart angeordnet ist/ sind, dass die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche
unterhalb des Blendenkantenbereiches oder unterhalb einer in dem Blendenkantenbereich
liegenden Blendenkante in den Optikkörper mündet.
[0025] Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest eines der Lichtleitelemente einer Seitenbegrenzungsfläche
derart angeordnet ist, dass eine Oberkante der Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche
auf gleicher Höhe mit dem Blendenkantenbereich oder einer in dem Blendenkantenbereich
liegenden Blendenkante in den Optikkörper mündet.
[0026] Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Seitenbegrenzungsflächen,
vorzugsweise beide Seitenbegrenzungsflächen, in Richtung der optischen Achse gesehen
jeweils in eine hintere Begrenzungsfläche, eine mittlere Begrenzungsfläche und eine
vordere Begrenzungsfläche unterteilt sind, wobei die mittlere Begrenzungsfläche der
einen oder der beiden Seitenbegrenzungsfläche(n) in horizontaler Richtung, quer zur
optischen Achse gegenüber der hinteren und vorderen Begrenzungsfläche der jeweiligen
Seitenbegrenzungsfläche zurückspringend, d.h. vertieft ausgebildet ist, und wobei
das zumindest eine Lichtleitelement an der mittleren Seitenbegrenzungsfläche angeordnet
ist, und vorzugsweise mit dieser einstückig verbunden ist, und sich von dem hinteren,
von der hinteren Seitenbegrenzungsfläche begrenzten Bereich des Optikkörpers bis zu
dem vorderen, von der vorderen Seitenbegrenzungsfläche begrenzten Bereich des Optikkörpers
erstreckt.
[0027] Beispielsweise verläuft die mittlere Begrenzungsfläche in etwa in dem Bereich des
lichtleitenden Körpers, die hintere Begrenzungsfläche erstreckt sich beispielsweise
zumindest teilweise über einen Bereich des Lichteinspeiseelementes, und der vordere
Bereich erstreckt sich z.B. über den Bereich der Projektionsvorrichtung.
[0028] Vorzugsweise sind Begrenzungsflächen der Seitenbegrenzungsfläche eben ausgebildet
und beispielsweise parallel zueinander.
[0029] Ein Lichtleitelement bildet somit eine Art Steg, der sich auf der zurückversetzten
Begrenzungsfläche des Optikkörpers befindet, und ist vorzugsweise einstückig mit diesem
ausgebildet.
[0030] An Außenflächen, z.B. einer Oberseite und Unterseite sowie einer seitlichen Außenfläche
des Lichtleitelementes tritt vorzugsweise Totalreflexion auf. In den lichtleitenden
Körper kann Licht eintreten, da dort das Lichtleitelement vorzugsweise direkt an den
lichtleitenden Körper angrenzt, insbesondere mit diesem einstückig aus demselben Material
gebildet ist, dieses Licht wird von der Blendenkantenvorrichtung abgefangen.
[0031] Durch ein Lichtleitelement bewegt sich Licht je nach Ausbreitungsrichtung beim Eintritt
in das Lichtleitelement geradlinig durch dieses hindurch oder es wird an Begrenzungsflächen,
welche das Lichtleitelement nach Außen begrenzen, totalreflektiert und pflanzt sich
derart zu der Projektionsvorrichtung fort.
[0032] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine seitliche, vorzugsweise ebene Außenfläche
des zumindest einen Lichtleitelementes auf gleicher Höhe wie die hintere und/ oder
vordere Begrenzungsfläche der Seitenbegrenzungsfläche, an welcher es angeordnet ist,
liegt.
[0033] Weiters kann vorgesehen sein, dass die Blendenvorrichtung von Begrenzungsflächen
des lichtdurchlässigen Körpers gebildet ist, welche z.B. in einer gemeinsamen Blendenkante,
die im Blendenkantenbereich liegt, zusammenlaufen.
[0034] In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass außerhalb des Optikkörpers, zwischen den
Begrenzungsflächen eine physische Blende und/ oder an der Außenseite zumindest einer
der beiden Begrenzungsflächen, vorzugsweise jener Begrenzungsfläche, welche in Lichtfortpflanzungsrichtung
vor der anderen Begrenzungsfläche angeordnet ist, eine Beschichtung oder eine physische
Blende aufgebracht ist, mittels welcher aus dem lichtleitenden Körper austretendes
Licht abgefangen werden kann.
[0035] In diesem Fall ist dann mit Vorteil vorgesehen, dass die physische Blende und/oder
die Beschichtung für jedes Lichtleitelement eine Ausnehmung aufweist, durch welche
das Lichtleitelement verläuft, sodass sich Licht ungehindert von der physischen Blende
und/ oder der Beschichtung fortpflanzen kann.
[0036] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Lichteinspeiseelement eine Lichtform-Optik
umfasst, welche das von der zumindest einen Lichtquelle emittierte Licht derart formt,
dass dieses im Wesentlichen in den Blendenkantenbereich der Blendenvorrichtung abgestrahlt
wird, und wobei vorzugsweise der Blendenkantenbereich im Wesentlichen in einer Brennlinie
bzw. in einer Brennfläche der Projektionsvorrichtung liegt.
[0037] Die obige Formulierung, die ein Bündeln der Lichtstrahlen auf einen Brennpunkt bzw.
eine Brennebene der Projektionsvorrichtung beschreibt, welche im oder annähernd im
Blendenkantenbereich liegt, beschreibt eine vereinfachte Darstellung für eine punktförmige
Lichtquelle. Bei den verwendeten, realen, räumlich ausgedehnten Lichtquellen (z.B.
LED-Chip, etwa mit 1mm Emissionskantenlänge) fällt unerwünschtes Licht ab, das z.B.
auf die Begrenzungsfläche (und auf den oben erörterten Bereich, über den Licht austritt)
des lichtleitenden Körpers auftrifft und erfindungsgemäß genutzt wird.
[0038] Beispielsweise handelt es sich bei der Lichtform-Optik um einen Kollimator oder diese
umfasst einen Kollimator. Es kann zusätzlich auch vorgesehen sein, dass das Lichteinspeiseelement,
z.B. als Teil der Lichtform-Optik, Umlenkmittel umfasst, z.B. eine oder mehrere reflektierende
Flächen, vorzugsweise eine oder mehrere Flächen, an welchen Licht totalreflektiert
wird, mit welchen das Licht der zumindest einen Lichtquelle in die gewünschte Richtung
umgelenkt wird.
[0039] Die zumindest eine Lichtquelle kann beispielsweise im Bereich der optischen Achse
des Optikkörpers angeordnet sein und eine Hauptabstrahlrichtung in etwa in Richtung
der optischen Achse aufweisen. Die zumindest eine Lichtquelle kann aber auch oberhalb
oder unterhalb der optischen Achse liegen und Licht unter einem Winkel >0° zu der
optischen Achse, z.B. unter 90° zu der optischen Achse, abstrahlen. Insbesondere bei
einer solchen Anordnung der Lichtquellen sind Umlenkmittel von Vorteil.
[0040] Beispielsweise wird die Lichtform-Optik weiters derart ausgelegt, Licht nicht nur
im Brennpunkt zu sammeln, sondern derart, dass Licht auch vertikal höher, über die
Blendenkante zielt. Damit kann ein Auslaufen der Lichtverteilung entlang der VV-Linie
vom HV-Punkt abwärts bis knapp vor das Fahrzeug erreicht werden. Auf diese Art und
Weise bilden die erfindungsgemäßen lichtleitenden Körper eine Vorfeldlichtverteilung
aus.
[0041] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Blendenkantenbereich im Wesentlichen in einer
Brennlinie bzw. in einer Brennfläche der Projektionsvorrichtung liegt.
[0042] Die Brennlinie liegt vorzugsweise unterhalb der Blendenkante (bzw. liegt die Blendenkante
oberhalb der Brennlinie) und verläuft horizontal durch den Brennpunkt, sowie quer,
insbesondere senkrecht auf die optische Achse der Projektionsvorrichtung.
[0043] Es kann vorgesehen sein, dass der Blendenkantenbereich zumindest eine sich im Wesentlichen
quer zu einer optischen Achse der Projektionsvorrichtung erstreckende Blendenkante
umfasst.
[0044] Beispielsweise handelt es sich bei der Blendenkante um eine Einfachkante. Es kann
aber auch eine Doppelkante vorliegen, wobei die Kanten dann in Lichtaustrittsrichtung
hintereinander angeordnet sein können. Die Kante kann bzw. die Kanten können möglichst
scharf ausgebildet oder beispielsweise abgerundet sein. Der Blendenkantenbereich kann
quer zur optischen Achse X in Bezug auf eine Horizontalebene, beispielsweise eine
Horizontalebene, welche die optische Achse X enthält (X, Y-Ebene), überall den gleichen
Normalabstand zu dieser Horizontalebene aufweisen. Es kann aber auch vorgesehen sein,
dass in unterschiedlichen Abschnitten der Blendenkantenbereich unterschiedliche (vertikale)
Normalabstände zu der Ebene aufweist. Beispielsweise kann in einem ersten Abschnitt
der Blendenkantenbereich einen ersten Normalabstand zu der Ebene aufweisen und in
einem zweiten Abschnitt einen zweiten, größeren Normalabstand aufweisen. Die unterschiedlichen
Abschnitte können durch einen schräg verlaufenden Abschnitt miteinander verbunden
sein. Auf diese Weise kann eine asymmetrische Hell-Dunkel-Grenze erzeugt werden.
[0045] Es kann bei solchen lichtleitenden Körpern eine Asymmetrie in der Hell-Dunkel-Grenze
auch dadurch erreicht werden, dass die unterschiedlichen Bereiche der Blendenkante
in horizontaler Richtung, d.h. in Lichtausbreitungsrichtung bzw. in Richtung der optischen
Achse, unterschiedliche Abstände zu einer Vertikalebene normal auf die optische Achse
aufweisen.
[0046] Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Projektionsvorrichtung als Projektionslinsenanordnung
ausgebildet ist oder eine solche umfasst, wobei beispielsweise die Projektionslinsenanordnung
aus einer Projektionslinse besteht.
[0047] Wie eingangs beschrieben, ist die Projektionsvorrichtung in vertikaler Richtung invertierend
ausgebildet. Vorzugsweise ist die Projektionsvorrichtung weiters derart ausgebildet,
dass in vertikaler Richtung gesehen Lichtstrahlen, die von demselben Punkt im Zwischenlichtbild
ausgehen, aber sich in unterschiedliche Richtung fortpflanzen, von der Projektionsvorrichtung
vertikal in derselben Höhe im Lichtbild abgebildet werden.
[0048] In horizontaler Richtung ist eine solche Beeinflussung vorzugsweise nicht vorgesehen,
sodass Licht, welches aus der Projektionsvorrichtung austritt, in der Regel (abhängig
von der Fortpflanzungsrichtung vor dem Austritt) horizontal abgelenkt wird.
[0049] Es kann vorgesehen sein, dass eine Außenfläche der Projektionsvorrichtung durch eine
rillenförmige Struktur in einer glatten Basisfläche gebildet ist, wobei die die rillenförmige
Struktur bildenden Rillen in im Wesentlichen vertikaler Richtung verlaufen, und wobei
vorzugsweise jeweils zwei in horizontaler Richtung nebeneinander liegende Rillen durch
eine, insbesondere im Wesentlichen vertikal verlaufende, Erhebung, die sich vorzugsweise
über die gesamte Vertikalerstreckung der Rillen erstreckt, getrennt sind. Auf diese
Weise kann der Signlight-Bereich gezielt in horizontaler Richtung verbreitert werden.
[0050] Beispielsweise handelt es sich dabei bei der Projektionsvorrichtung um eine Projektionslinse
in Form einer Zylinderlinse, d.h. die Grenzfläche des Optikkörpers weist die Form
eines Teiles eines Mantels eines Zylinders auf, mit der Höhe des Zylinders parallel
zu der Y-Achse verlaufend. Beispielsweise liegt die Höhe dieses Zylinders in der X,
Z-Ebene.
[0051] D.h., in Schnitten in Ebenen parallel zu der X, Z-Ebene weist die Projektionslinse
jeweils identische Schnittlinien (Konturen) auf.
[0052] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der lichtleitende Körper und die Projektionsvorrichtung
einstückig ausgebildet sind. Vorteilhafterweise ist auch vorgesehen, dass das Lichteinspeiseelement
einstückig mit dem lichtleitenden Körper ausgebildet ist. Insbesondere ist bevorzugt
vorgesehen, dass das (oder die) Lichteinspeiseelement(e), der lichtleitenden Körper
und die Projektionsvorrichtung einstückig miteinander ausgebildet sind, insbesondere
aus einem einzigen, lichtleitenden Material gebildet sind und einen einzigen Körper
("Optikkörper") bilden. Weiters sind das oder die erfindungsgemäßen Lichtleitelemente
einstückig mit dem beschriebenen Optikkörper ausgebildet, insbesondere aus demselben
transparenten, lichtleitenden Material.
[0053] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sich der Bereich, in welchen das aus dem oder den
erfindungsgemäßen Lichtleitelementen kommende Licht teilweise oder vollständig projiziert
wird, sich im Lichtbild in vertikaler Richtung über einen Bereich von ca. 1° - 6°,
vorzugsweise über einen Bereich von 1,5° - 4,5° oberhalb der 0°-0° (H-H-) Linie, dem
Horizont, erstreckt.
[0054] Weiters kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass sich der Bereich, in
welchen das Eintritts-Lichtbündel oder Teile davon projiziert wird bzw. werden, im
Lichtbild in horizontaler Richtung über einen Bereich von ca. -24° - +24°, vorzugweise
von ca. -18° - +18° oder -10° - + 10° erstreckt.
[0055] Beispielsweise ist vorgesehen, dass die zumindest eine Lichtquelle eine Leuchtdiode
oder eine Mehrzahl von Leuchtdioden umfasst.
[0056] Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erörtert. In dieser zeigt
Fig. 1 die wesentlichen Bestandteile einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer
Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer in einer perspektivischen
Ansicht,
Fig. 2 eine weitere Beleuchtungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in einer
perspektivischen Ansicht,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt A-A, welcher die optische Achse enthält, durch die Beleuchtungsvorrichtung
aus Figur 1,
Fig. 4 einen Vertikalschnitt B-B parallel durch eine Beleuchtungsvorrichtung aus Figur
1 in einem Bereich eines seitlichen Lichtleitelementes, und
Fig. 5 eine beispielhafte, schematische Darstellung einer Lichtverteilung erzeugt
mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinheit.
[0057] Figur 1 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung 1 für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
zum Erzeugen einer Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze. Die Beleuchtungsvorrichtung
1 umfasst zumindest eine Lichtquelle 10, welche z.B. eine oder mehrere LED's umfasst,
sowie einen Optikkörper 110, in welchem sich Licht der zumindest einen Lichtquelle
10 fortpflanzen kann.
[0058] In dem gezeigten Beispiel besteht der Optikkörper 110 aus einem lichtdurchlässigen
Körper 100, welcher einstückig mit einem Lichteinspeiseelement 101 zum Einspeisen
von Licht, welches die zumindest eine Lichtquelle 10 emittiert, sowie einstückig mit
einer Projektionsvorrichtung 500, ausgebildet ist.
[0059] Vorzugsweise handelt es sich bei dem Optikkörper 110 um einen Vollkörper, d.h. um
einen Körper, der keine Durchgangsöffnungen oder Öffnungseinschlüsse aufweist. Das
transparente, lichtdurchlässige Material, aus dem der Körper 110 gebildet ist, weist
einen Brechungsindex größer als jener von Luft auf. Das Material enthält z.B. PMMA
(Polymethylmethacrylat) oder PC (Polycarbonat) und ist insbesondere vorzugsweise daraus
gebildet. Der Körper 110 kann aber auch aus Glasmaterial, insbesondere anorganischem
Glasmaterial gefertigt sein.
[0060] Der Optikkörper 110, konkret der lichtdurchlässige Körper 100, weist eine Blendenvorrichtung
103 mit einem Blendenkantenbereich 104 auf, wobei die Blendenvorrichtung 103 zwischen
dem Lichteinspeiseelement 101 und der Projektionsvorrichtung 500 angeordnet ist. Die
Projektionsvorrichtung 500 ist dabei invertierend ausgebildet, wie dies eingangs bereits
erörtert wurde.
[0061] Die Blendenvorrichtung 103 wird z.B., wie gezeigt, von zwei Begrenzungsflächen 105,106
des lichtdurchlässigen Körpers 100 gebildet, welche in dem Blendenkantenbereich 104,
insbesondere in eine gemeinsame Blendenkante 104a zusammenlaufen.
[0062] Im Folgenden wird zur prinzipiellen Funktionsweise der gezeigten Beleuchtungsvorrichtung
1 auf
Figur 3 verwiesen, welche einen Vertikalschnitt A-A durch die Beleuchtungsvorrichtung 1 entlang
der optischen Achse X zeigt (die Lage der Schnittebene A-A ist in dem kleinen Bild
der
Figur 3, welches eine Ansicht des Optikkörpers von Oben zeigt, erkenntlich): Über das Lichteinspeiseelement
101 wird Licht der zumindest einen Lichtquelle 10 in den lichtdurchlässigen Körper
100 eingespeist, welches sich in dem lichtdurchlässigen Körper 100 als erstes Lichtbündel
S1 fortpflanzt. Das Lichteinspeiseelement 101, welches beispielsweise als Kollimator
ausgebildet ist, ist derart ausgelegt, dass es das Licht der zumindest einen Lichtquelle
hauptsächlich in den Blendenkantenbereich 104 bündelt. Der Blendenkantenbereich 104
liegt in einem Brennpunkt bzw. in einer Brennfläche BF der Projektionsvorrichtung
500.
[0063] Von der Blendenvorrichtung 103 wird das erste Lichtbündel S1 derart zu einem modifizierten,
zweiten Lichtbündel S2 modifiziert, dass dieses zweite Lichtbündel S2 von der Projektionsvorrichtung
500 als Lichtverteilung LV mit einer Hell-Dunkel-Grenze HD abgebildet wird (siehe
Figur 5, die eine beispielhafte Lichtverteilung zeigt). Die Hell-Dunkel-Grenze HD, insbesondere
die Form und Lage der Hell-Dunkel-Grenze HD, wird von dem Blendenkantenbereich 104,
insbesondere der Blendenkante 104a der Blendenvorrichtung 103 bestimmt. Bei der gezeigten
beispielhaften Lichtverteilung LV handelt es sich um eine klassische Vorfeldverteilung.
[0064] Unter der optischen Achse X ist die optische Achse des Optikkörpers 110, z.B. die
Mittenlinie des Optikkörpers 110 definiert in Bezug auf den Apex der Austrittslinse
bzw. Projektionsvorrichtung zu verstehen.
[0065] Figur 2 zeigt eine Beleuchtungsvorrichtung 1, welche im Wesentlichen identisch zu jener aus
Figur 1 ist. Die Ausführungsform gemäß
Figur 2 unterscheidet sich von jener aus
Figur 1 lediglich dadurch, dass zwischen den beiden Flächen 105,106 eine Blende 400 vorgesehen
ist. Häufig lässt es sich nicht vermeiden, dass Licht auch auf die Begrenzungsfläche
105 auftrifft. Dieses Licht kann typischer Weise zu unerwünschtem Streulicht führen,
welcher mit dieser Blende 400 abgefangen werden kann. Alternativ kann diese Blende
als absorbierende Schicht auf der Außenseite der Fläche 105 angebracht sein.
[0066] Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass zumindest ein Lichtleitelement 200, 300,
konkret in dem gezeigten Beispiel zwei Lichtleitelemente 200, 300 (das zweite Lichtleitelement
300 ist in der Ansicht aus
Figur 1 nicht zu erkennen, kann allerdings der
Figur 2 entnommen werden) an dem Optikkörper 110 vorgesehen sind. Jedes der Lichtleitelemente
200, 300 verfügt über eine Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche 201, 301 und eine
Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche 202, 302. Die Lichtleitelemente 200, 300 sind
derart an dem Optikkörper 110 angeordnet, dass Licht S3 aus dem Lichteinspeiseelement
101 über die Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche 201, 301 in die Lichtleitelemente
200, 300 eingespeist wird, wie dies in der vertikalen Schnittebene B-B gemäß
Figur 4 dargestellt ist (die Lage der Schnittebene B-B ist in dem kleinen Bild der
Figur 4, welches eine Ansicht des Optikkörpers von Oben zeigt, erkenntlich), sich in diesen
fortpflanzt (Lichtstrahlen S4), insbesondere zumindest teilweise mittels Totalreflexion,
und über die Lichtleitelement-Lichtauskoppelflächen 202, 302 wieder in den Optikkörper
110 eintritt (Lichtstrahlen S5).
[0067] Dabei münden die Lichtleitelement-Lichtauskoppelflächen 202, 302 derart in den Optikkörper
110, dass diese in vertikaler Richtung Z gesehen zumindest teilweise, vorzugsweise
vollständig unterhalb des Blendenkantenbereiches 104 liegen, insbesondere unterhalb
der Blendenkante 104a, und/oder unterhalb der X,Y-Ebene.
[0068] Vorzugsweise liegt eine Oberkante 220a, 221a der Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche
202, 302 auf gleicher Höhe mit dem Blendenkantenbereich 104 bzw. der Blendenkante
104a oder liegt bevorzugt, wie in den Figuren dargestellt, darunter.
[0069] Außerdem erstrecken sich die Lichtleitelemente 200, 300 in Richtung der optischen
Achse X des Optikkörpers 110 gesehen jeweils mindestens bis zu dem Blendenkantenbereich
104 bzw. der Blendenkante 104a oder darüber hinaus.
[0070] Die aus den Lichtleitelementen 200, 300 stammenden Lichtstrahlen S5 werden schlussendlich
von der Projektionsvorrichtung als Signlight-Lichtbündel SL in einen oberhalb der
Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich B der Lichtverteilung projiziert, und, beispielsweise
als Signlight-Lichtverteilung SV, im Lichtbild abgebildet.
[0071] Durch den Blendenkantenbereich 104 bzw. die Blendenvorrichtung 103 steht bei einer
Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik kein Licht zur Verfügung, welches
als Signlight in einen Bereich oberhalb der H-H-Linie abgebildet werden könnte. Mit
der Erfindung wird es ermöglicht, Licht aus dem Lichteinspeisebereich 101 mit den
Lichtleitelementen 200, 300 unterhalb des Blendenkantenbereiches vorbei der Projektionsvorrichtung
500 zuzuleiten. Nachdem diese Lichtstrahlen S5 durch die Lage der Lichtleitelement-Lichtauskoppelflächen
201, 301 aus einem Bereich der Brennebene der Projektionsvorrichtung, welcher im Wesentlichen
oder vollständig unterhalb der X,Y-Ebene liegt, stammen, wird dieses Licht S5 von
der invertierenden Projektionsvorrichtung 500 in einen Bereich oberhalb der H-H-Linie
abgebildet.
[0072] Vorzugsweise sind Optikkörper 110 und die Lichtleitelemente 200, 300 einstückig miteinander,
und insbesondere aus demselben Material, ausgebildet. Eine solche Ausgestaltung hat
den Vorteil, dass an der Stelle, wo die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche in den
Optikkörper einmündet, keine Grenzfläche entsteht, an welcher das Licht aus dem Lichtleitelement
ungewollt abgelenkt werden könnte. Licht, welches aus der "Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche"
"austritt", pflanzt sich einfach mit der Richtung, mit der es aus dem Lichtleitelement
kommt, im Optikkörper weiter.
[0073] Genauso tritt Licht aus dem Lichteinspeiseelement ohne optische Beeinflussung über
die Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche in das Lichtleitelement ein, da im Falle
einer einstückigen Ausgestaltung aus demselben Material keine reale Grenzfläche vorhanden
ist.
[0074] Insofern stellen die Lichteinkoppelflächen und die Lichtauskoppelflächen keine realen
Flächen, insbesondere keine Grenzflächen, in welchen Licht abgelenkt wird, dar.
[0075] Wie in den
Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, kann vorgesehen sein, dass dort, wo das Lichtleitelement 200 (gleiches
gilt für das zweite Lichtleitelement 300, wo dies aber in der Zeichnung nicht zu erkennen
ist) im Bereich der Blendenkante 104a wieder in den Optikkörper 110 mündet, das Lichtleitelement
200 nach oben aufgeweitet ist. Dies steht damit in Zusammenhang, dass dort bei einem
geradlinig weiter laufenden Lichtleitelement 200 und durch die zusammenlaufenden Flächen
105,106 ein Loch entstehen könnte, was fertigungstechnisch von Nachteil sein könnte.
Entsprechend kann dort eine Aufweitung des bzw. der Lichtleitelemente 200 vorgesehen
werden, die optisch aber keinen Einfluss hat.
[0076] Der Optikkörper 110 ist seitlich voneinander gegenüberliegenden Seitenbegrenzungsflächen
120,121 begrenzt. In dem Optikkörper 110 sich fortpflanzendes Licht kann an den Seitenbegrenzungsflächen
120,121 zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig reflektiert, insbesondere total-reflektiert
werden. Bei dem gezeigten Beispiel sind diese Seitenbegrenzungsflächen 120,121 eben
und laufen in Richtung der optischen Achse X des Optikkörpers 110 auseinander (siehe
kleines Bild in
Figur 3 und
Figur 4).
[0077] Die Lichtleitelemente 200, 300 sind an den Seitenbegrenzungsflächen 120,121 angeordnet.
Vorzugsweise sind die Lichtleitelemente 200, 300 identisch ausgestaltet und verlaufen
auf gleicher Höhe an dem Optikkörper 110, insbesondere verlaufen diese vorzugsweise
parallel zu der optischen Achse X.
[0078] Beispielsweise verfügen die Lichtleitelemente, betrachtet in Schnitten normal auf
die optische Achse X, über rechteckige oder quadratische Querschnitte.
[0079] Bei der konkreten Ausführungsform gemäß
Figur 1 ist vorgesehen, dass die beiden Seitenbegrenzungsflächen 120,121 in Richtung der
optischen Achse X gesehen jeweils in eine hintere Begrenzungsfläche 120a, eine mittlere
Begrenzungsfläche 120b und eine vordere Begrenzungsfläche 120c unterteilt sind, wobei
die mittlere Begrenzungsfläche 120b jeder der beiden Seitenbegrenzungsflächen 120,121
in horizontaler Richtung Y, quer zur optischen Achse X gegenüber der hinteren und
vorderen Begrenzungsfläche 120a, 120c, der jeweiligen Seitenbegrenzungsfläche 120,121
zurückspringend, d.h. vertieft ausgebildet ist.
[0080] An dieser vertieften, mittleren Seitenbegrenzungsfläche 120b ist jeweils ein Lichtleitelement
200, 300 angeordnet und vorzugsweise mit dieser einstückig verbunden. Das Lichtleitelement
200, 300 erstreckt sich in Richtung der optischen Achse X von dem hinteren, von der
hinteren Seitenbegrenzungsfläche 120a begrenzten Bereich des Optikkörpers 110 bis
zu dem vorderen, von der vorderen Seitenbegrenzungsfläche 120c begrenzten Bereich
des Optikkörpers 110.
[0081] Beispielsweise verläuft die mittlere Begrenzungsfläche 120b in etwa in dem Bereich
des lichtleitenden Körpers 100, die hintere Begrenzungsfläche 120a erstreckt sich
beispielsweise zumindest teilweise über einen Bereich des Lichteinspeiseelementes
101, und der vordere Bereich 120c erstreckt sich z.B. zumindest teilweise über den
Bereich der Projektionsvorrichtung 500.
[0082] Ein Lichtleitelement 200, 300 bildet somit eine Art Steg, der sich auf der zurückversetzten
Begrenzungsfläche 120b des Optikkörpers 110 befindet, und ist vorzugsweise einstückig
mit diesem ausgebildet.
[0083] Wie gezeigt, liegt eine seitliche, vorzugsweise ebene Außenfläche 200a jedes Lichtleitelementes
200, 300 auf gleicher Höhe wie die hintere und vordere Begrenzungsfläche 120a, 120c
der Seitenbegrenzungsfläche 120, 121, an welcher es angeordnet ist.
[0084] An der seitlichen, Außenfläche 200a, einer Oberseite 200b sowie einer Unterseite
200c jedes Lichtleitelementes 200, 300 tritt vorzugsweise Totalreflexion auf. In den
lichtleitenden Körper kann Licht eintreten, da dort die Lichtleitelemente 200, 300
vorzugsweise direkt an den lichtleitenden Körper 100 bzw. Optikkörper 110 angrenzt,
insbesondere mit diesem einstückig aus demselben Material gebildet ist, dieses Licht
wird von der Blendenkantenvorrichtung 103 in dem Optikkörper abgefangen.
[0085] Durch ein Lichtleitelement bewegt sich Licht je nach Ausbreitungsrichtung beim Eintritt
in das Lichtleitelement geradlinig durch dieses hindurch oder es wird an Begrenzungsflächen
200a, 200b, 200c, welche das Lichtleitelement nach Außen begrenzen, totalreflektiert
und pflanzt sich derart zu der Projektionsvorrichtung 500 fort.
[0086] Wie eingangs beschrieben, ist die Projektionsvorrichtung 500 in vertikaler Richtung
invertierend ausgebildet. Vorzugsweise ist die Projektionsvorrichtung 500 weiters
derart ausgebildet, dass in vertikaler Richtung gesehen Lichtstrahlen, die von demselben
Punkt im Zwischenlichtbild (d.h. einem Bild in der (vorzugsweise vertikalen, normal
auf die optische Achse X stehenden) Brennebene der Projektionsvorrichtung 200, in
welcher vorzugsweise in etwa die Blendenkante 104a liegt) ausgehen, aber sich in unterschiedliche
Richtung fortpflanzen, von der Projektionsvorrichtung vertikal in derselben Höhe im
Lichtbild abgebildet werden.
[0087] In horizontaler Richtung ist eine solche Beeinflussung vorzugsweise nicht vorgesehen,
sodass Licht, welches aus der Projektionsvorrichtung 500 austritt, in der Regel (abhängig
von der Fortpflanzungsrichtung vor dem Austritt) horizontal abgelenkt wird.
[0088] Generell handelt ist die Projektionsvorrichtung 500 z.B. als Projektionslinsenanordnung
ausgebildet oder umfasst eine solche. Konkret umfasst die Projektionsvorrichtung 500
in dem gezeigten Beispiel eine Grenzfläche (oder sie besteht aus einer solchen Grenzfläche),
welche den Optikkörper 110 nach vorne begrenzt, und über welche Grenzfläche das sich
im Optikkörper fortpflanzende Licht, insbesondere die Lichtstrahlen S5, als Lichtverteilung
in einen Bereich vor dem Optikkörper 110 abgebildet werden. Um eine entsprechende
Ablenkung durch Lichtbrechung der Lichtstrahlen beim Austritt über die Lichtaustrittsfläche
wie beschrieben zu erreichen, ist diese entsprechend geformt, insbesondere gekrümmt.
Vorzugsweise ist die Grenzfläche dabei konvex ausgestaltet. In dem gezeigten Beispiel
ist die Grenzfläche dabei in vertikalen Schnitten konvex gekrümmt, während sie in
horizontalen Schnitten parallel zu der optischen Achse gerade verläuft.
[0089] Weiters kann noch vorgesehen sein, dass eine Außenfläche der Projektionsvorrichtung
500 durch eine rillenförmige Struktur in der glatten Basisfläche gebildet ist, wie
dies in
Figur 1 angedeutet ist, wobei die die rillenförmige Struktur bildenden Rillen in im Wesentlichen
vertikaler Richtung verlaufen, und wobei vorzugsweise jeweils zwei in horizontaler
Richtung nebeneinander liegende Rillen durch eine, insbesondere im Wesentlichen vertikal
verlaufende, Erhebung, die sich vorzugsweise über die gesamte Vertikalerstreckung
der Rillen erstreckt, getrennt sind. Auf diese Weise kann der Signlight-Bereich gezielt
in horizontaler Richtung verbreitert werden.
[0090] Beispielsweise handelt es sich dabei bei der Projektionsvorrichtung 500 um eine Projektionslinse
in Form einer Zylinderlinse, d.h. die als Projektionslinse wirkende Grenzfläche des
Optikkörpers weist die Form eines Teiles eines Mantels eines Zylinders auf, mit der
Höhe des Zylinders parallel zu der Y-Achse verlaufend. Beispielsweise liegt die Höhe
dieses Zylinders in der X, Z-Ebene.
[0091] D.h., in Schnitten in Ebenen parallel zu der X, Z-Ebene weist die Projektionslinse
jeweils identische Schnittlinien (Konturen) auf.
[0092] Die Ausgestaltung gemäß
Figur 2 unterscheidet sich von jener aus
Figur 1 lediglich durch die Blende 400, wobei die Blende 400 für die Erfindung dadurch modifiziert
ist, dass sie für jedes Lichtleitelement 200, 300 eine Ausnehmung 401 aufweist, durch
welche das Lichtleitelement 200, 300 hindurch geführt ist.
[0093] Das Signlight-Lichtbündel SL (
Figur 4) wird in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich B der Lichtverteilung
projiziert, und, beispielsweise als Signlight-Lichtverteilung SV, im Lichtbild abgebildet
(
Figur 5).
[0094] Der Bereich B, in welchen das Eintritts-Lichtbündel S4 oder Teile davon projiziert
wird bzw. werden, erstreckt sich im Lichtbild in vertikaler Richtung über einen Bereich
von ca. 1° - 6°, vorzugsweise wie gezeigt über einen Bereich von 1,5° - 4,5° oberhalb
der H-H-Linie erstreckt.
[0095] In horizontaler Richtung erstreckt sich der Bereich B typischerweise über einen Bereich
von ca. -10° - +10°, vorzugsweise über -8° - +8°.
1. Beleuchtungsvorrichtung (1) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer
Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze, wobei die Beleuchtungsvorrichtung
• zumindest eine Lichtquelle (10),
• einen lichtdurchlässigen Körper (100),
• zumindest ein Lichteinspeiseelement (101) zum Einspeisen von Licht, welches die
zumindest eine Lichtquelle (10) emittiert, sowie
• eine Projektionsvorrichtung (500) aufweist,
wobei der lichtdurchlässige Körper (100), das zumindest eine Lichteinspeiseelement
(101) und die Projektionsvorrichtung (500) einen einstückigen transparenten, lichtdurchlässigen
Optikkörper (110), vorzugsweise aus demselben Material, bilden,
wobei der lichtdurchlässige Körper (100) eine Blendenvorrichtung (103) mit einem Blendenkantenbereich
(104) aufweist, wobei die Blendenvorrichtung (103) in Lichtausbreitungsrichtung zwischen
dem Lichteinspeiseelement (101) und der Projektionsvorrichtung (500) angeordnet ist,
und wobei
über das Lichteinspeiseelement (101) Licht der zumindest einen Lichtquelle (10) in
den lichtdurchlässigen Körper (100) eintritt, welches sich in dem lichtdurchlässigen
Körper (100) als erstes Lichtbündel (S1) fortpflanzt, und wobei von der Blendenvorrichtung
(103) das erste Lichtbündel (S1) derart zu einem modifizierten, zweiten Lichtbündel
(S2) modifiziert wird, dass dieses zweite Lichtbündel (S2) von der Projektionsvorrichtung
(500) als Lichtverteilung (LV) mit einer Hell-Dunkel-Grenze (HD) abgebildet wird,
wobei die Hell-Dunkel-Grenze (HD), insbesondere die Form und Lage der Hell-Dunkel-Grenze
(HD), von dem Blendenkantenbereich (104) der Blendenvorrichtung (103) bestimmt wird,
und wobei
die Projektionsvorrichtung (500) in vertikaler Richtung invertierend ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest ein Lichtleitelement (200, 300) an dem Optikkörper (110) angeordnet ist,
welches zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) eine Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche
(201, 301) und eine Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302) aufweist, und
wobei das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) derart an dem Optikkörper (110)
angeordnet ist, dass Licht (S3) aus dem Lichteinspeiseelement (101) über die Lichtleitelement-Lichteinkoppelfläche
(201, 301) in das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) eingespeist wird, sich
in diesem fortpflanzt, insbesondere zumindest teilweise mittels Totalreflexion, und
über die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302) wieder in den Optikkörper
(110) eintritt, wobei die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302) des zumindest
einen Lichtleitelementes (200, 300) derart in den Optikkörper (110) mündet, dass die
zumindest eine Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (200, 300) in einer vertikalen
Richtung (Z) gesehen zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig unterhalb des Blendenkantenbereiches
(104) liegt,
wobei vorzugsweise sich das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) bzw. die Lichtleitelemente
(200, 300), in Richtung einer optischen Achse (X) des Optikkörpers (110) gesehen,
jeweils bis zu dem Blendenkantenbereich (104) oder darüber hinaus erstreckt bzw. erstrecken,
und wobei zumindest ein Teil, vorzugsweise alle wieder in den Optikkörper (110) eingetretenen
Lichtstrahlen (S5) von der Projektionsoptikvorrichtung (200) als Signlight-Lichtbündel
(SL) in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich (B) der Lichtverteilung
projiziert, und, beispielsweise als Signlight-Lichtverteilung (SV), im Lichtbild abgebildet
werden.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Optikkörper (110) und das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) einstückig
miteinander, und insbesondere aus demselben Material, ausgebildet sind.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der der Optikkörper (110) seitlich voneinander gegenüberliegenden Seitenbegrenzungsflächen
(120,121) begrenzt ist, wobei vorzugsweise sich in dem Optikkörper (110) fortpflanzendes
Licht an den Seitenbegrenzungsflächen (120, 121) zumindest teilweise reflektiert,
insbesondere total-reflektiert wird, und wobei an zumindest einer Seitenbegrenzungsfläche
(120,121) zumindest ein Lichtleitelement (200, 300) angeordnet ist, wobei vorzugsweise
an jeder der beiden Seitenbegrenzungsflächen (120, 121) zumindest ein Lichtleitelement
(200, 300), vorzugsweise jeweils genau ein Lichtleitelement (200, 300) angeordnet
ist.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) bzw. die Lichtleitelemente (200, 300)
im Wesentlichen parallel zu einer optischen Achse (X) des Optikkörpers (110) verläuft
bzw. verlaufen.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) bzw. die Lichtleitelemente (200, 300)
einen rechteckförmigen oder quadratischen Querschnitt bzw. rechteckförmige oder quadratische
Querschnitte aufweisen, wobei vorzugsweise bei mehreren Lichtleitelementen (200, 300)
alle identische Querschnitte aufweisen, und/ oder wobei vorzugsweise der Querschnitt
eines Lichtleitelementes (200, 300) über seine gesamte Längserstreckung gleich bleibt.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeweils einem Lichtleitelement (200, 300) pro Seitenbegrenzungsfläche (120, 121)
die Lichtleitelemente (200, 300) in vertikaler Richtung gesehen auf gleicher Höhe
verlaufen.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) bzw. die Lichtleitelemente (200, 300)
einen geradlinigen Verlauf aufweist bzw. aufweisen.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Lichtleitelemente (200, 300) einer Seitenbegrenzungsfläche (120,
121) derart angeordnet ist, dass die Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche (202, 302)
unterhalb des Blendenkantenbereiches (104) oder unterhalb einer in dem Blendenkantenbereich
(104) liegenden Blendenkante (104a) in den Optikkörper (110) mündet, oder dass zumindest
eines der Lichtleitelemente (200, 300) einer Seitenbegrenzungsfläche (120, 121) derart
angeordnet ist, dass eine Oberkante (220a, 221a) der Lichtleitelement-Lichtauskoppelfläche
(202, 302) auf gleicher Höhe mit dem Blendenkantenbereich (104) oder einer in dem
Blendenkantenbereich (104) liegenden Blendenkante (104a) in den Optikkörper (110)
mündet.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Seitenbegrenzungsflächen (120, 121), vorzugsweise beide Seitenbegrenzungsflächen,
in Richtung der optischen Achse (X) gesehen jeweils in eine hintere Begrenzungsfläche
(120a), eine mittlere Begrenzungsfläche (120b) und eine vordere Begrenzungsfläche
(120c) unterteilt sind, wobei die mittlere Begrenzungsfläche (120b) der einen oder
der beiden Seitenbegrenzungsfläche(n) (120,121) in horizontaler Richtung (Y), quer
zur optischen Achse (X) gegenüber der hinteren und vorderen Begrenzungsfläche (120a,
120c) der jeweiligen Seitenbegrenzungsfläche (120, 121) zurückspringend, d.h. vertieft
ausgebildet ist, und wobei das zumindest eine Lichtleitelement (200, 300) an der mittleren
Seitenbegrenzungsfläche (120b) angeordnet ist, und vorzugsweise mit dieser einstückig
verbunden ist, und sich von dem hinteren, von der hinteren Seitenbegrenzungsfläche
(120a) begrenzten Bereich des Optikkörpers bis zu dem vorderen, von der vorderen Seitenbegrenzungsfläche
(120c) begrenzten Bereich des Optikkörpers erstreckt.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine seitliche, vorzugsweise ebene Außenfläche (200a) des zumindest einen Lichtleitelementes
(200, 300) auf gleicher Höhe wie die hintere und/oder vordere Begrenzungsfläche (120a,
120c) der Seitenbegrenzungsfläche (120, 121), an welcher es angeordnet ist, liegt.
11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenvorrichtung (103) von Begrenzungsflächen (105, 106) des lichtdurchlässigen
Körpers (100) gebildet ist, welche z.B. in einer gemeinsamen Blendenkante (104a),
die im Blendenkantenbereich (104) liegt, zusammenlaufen, wobei vorzugsweise außerhalb
des Optikkörpers (100), zwischen den Begrenzungsflächen (105, 106) eine physische
Blende (300) und/ oder an der Außenseite zumindest einer der beiden Begrenzungsflächen
(105, 106), vorzugsweise jener Begrenzungsfläche (105), welche in Lichtfortpflanzungsrichtung
vor der anderen Begrenzungsfläche (106) angeordnet ist, eine Beschichtung oder eine
physische Blende aufgebracht ist, mittels welcher aus dem lichtleitenden Körper (100)
austretendes Licht abgefangen werden kann.
12. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die physische Blende (400) und/oder die Beschichtung für jedes Lichtleitelement (200,
300) eine Ausnehmung (401) aufweist, durch welche das Lichtleitelement (200,300) verläuft,
sodass sich Licht ungehindert von der physischen Blende (400) und/ oder der Beschichtung
fortpflanzen kann.
13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichteinspeiseelement (101) eine Lichtform-Optik umfasst, welche das von der
zumindest einen Lichtquelle (10) emittierte Licht (S1) derart formt, dass dieses im
Wesentlichen in den Blendenkantenbereich (104) der Blendenvorrichtung (103) abgestrahlt
wird, und wobei vorzugsweise der Blendenkantenbereich (104) im Wesentlichen in einer
Brennlinie bzw. in einer Brennfläche (FB) der Projektionsvorrichtung (500) liegt.
14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenfläche der Projektionsvorrichtung (500) durch eine rillenförmige Struktur
in einer glatten Basisfläche gebildet ist, wobei die die rillenförmige Struktur bildenden
Rillen in im Wesentlichen vertikaler Richtung verlaufen, und wobei vorzugsweise jeweils
zwei in horizontaler Richtung nebeneinander liegende Rillen durch eine, insbesondere
im Wesentlichen vertikal verlaufende, Erhebung, die sich vorzugsweise über die gesamte
Vertikalerstreckung der Rillen erstreckt, getrennt sind.
15. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 14.