[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein justierbares Scheinwerfersystem für Kraftfahrzeuge.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Scheinwerfersystem mit
einer positionsjustierbaren LED (light emitting diode)-Lichtquelle.
[0002] Bei Kraftfahrzeugen werden zunehmend Scheinwerfer eingesetzt, welche eine LED-Lichtquelle
anstelle einer Halogen-Lichtquelle oder einer Xenon-Lichtquelle aufweisen. Für den
Einsatz von LED-Lichtquellen sprechen insbesondere die längere Haltbarkeit, der geringere
Energieverbrauch und die hohe mechanische Robustheit. LED-Lichtquellen können für
unterschiedliche Lichtfarben konfiguriert sein und die Lichtfarbe weißer LED-Lichtquellen
ist ähnlich zum Tageslicht. Ein Scheinwerfer kann ein Array von LED-Modulen aufweisen,
wobei jedes LED-Modul eine LED-Lichtquelle und eine Optik aufweist. Beispielsweise
kann das Scheinwerfersystem so ausgebildet sein, dass das Abblendlicht nicht lediglich
durch eine LED-Lichtquelle bereitgestellt wird, sondern durch zwei oder mehrere LED-Module.
Durch die Ansteuerung eines solchen Arrays aus LED-Modulen ist es möglich, die Lichtverteilung
des Scheinwerfers variabel einzustellen. Dadurch kann der Scheinwerfer beispielsweise
an eine veränderte Verkehrssituation angepasst werden, um ein Lichtassistenzsystem
zu realisieren.
[0003] Ein Problem beim Einsatz von LED-Lichtquellen ist, dass möglichst eine Kühlung vorgesehen
sein muss, um die Effizienz und die Lebensdauer der LED-Lichtquelle nicht zu verringern.
Die Kühlung muss zusätzlich zur Elektronik vorgesehen sein, welche zur Ansteuerung
der LED-Lichtquelle erforderlich ist. Dabei wurde bisher davon ausgegangen, dass die
Platine, auf welcher die LED-Lichtquelle angeordnet ist, starr mit dem Kühlkörper
befestigt sein muss, um die erforderliche Kühlleistung zu erreichen. Sowohl die Kühlung,
als auch die Elektronik beschränken nicht nur den vorhandenen Platz, sondern erschweren
auch die Realisierung eines justierbaren Scheinwerfersystems.
[0004] Es hat sich aber gezeigt, dass die Justierbarkeit eines Scheinwerfersystems eine
große Bedeutung hat. Generell haben sich justierbare Scheinwerfersysteme lichttechnisch
als effizienter erwiesen und können dadurch eine höhere Leistung bereitstellen. Durch
die Justierbarkeit ist es insbesondere möglich, Bauteil- und Fügetoleranzen auszugleichen.
[0005] Bedeutend sind justierbare Scheinwerfersysteme dabei insbesondere für solche Scheinwerfersysteme,
welche eine Primäroptik und eine Sekundäroptik aufweisen, welche nacheinander im Strahlengang
des Scheinwerferlichts angeordnet sind. Die Position der Primäroptik relativ zur Sekundäroptik
kann die Helldunkelgrenze sowie die Qualität und Lichtstärke der Lichtverteilung beeinflussen.
[0006] Bedeutend ist die Justierbarkeit ferner für Scheinwerfersysteme, bei welchen eine
Lichtfunktion mit Hilfe eines Arrays aus LED-Modulen bereitstellt wird. Für solche
Scheinwerfer hat es sich gezeigt, dass eine Justierbarkeit der LED-Module relativ
zueinander vorteilhaft ist. Aus Platzgründen sollten hierbei die einzelnen LED-Module
möglichst klein ausgeführt werden. Durch die kleine Baugröße wird jedoch auch die
Lichtcharakteristik toleranzempfindlicher.
[0007] Es besteht daher ein Bedarf an einem justierbaren Scheinwerfersystem, insbesondere
an einem Scheinwerfersystem mit einer LED-Lichtquelle, welches eine präzise Justierbarkeit
bei geringem Platzbedarf bereitstellt.
[0008] Durch die vorliegende Offenbarung wird insbesondere aufgezeigt, dass eine geführte
Bewegung der Platine, auf welcher die Lichtquelle angeordnet ist, relativ zu einer
Wärmesenke mit Hilfe eines Fixierelements realisiert werden kann, welches bei der
geführten Bewegung die Platine gegen die Wärmesenke drückt.
[0009] Entsprechend stellen Ausführungsformen ein justierbares Scheinwerfersystem für eine
Fahrzeugaußenbeleuchtung bereit. Das Scheinwerfersystem kann eine Platineneinheit
aufweisen. Die Platineneinheit kann eine Platine und eine Lichtquelle aufweisen. Die
Lichtquelle kann auf der Platine angeordnet sein. Die Lichtquelle kann zur Erzeugung
von Scheinwerferlicht konfiguriert sein. Das Scheinwerfersystem kann eine Wärmesenke
aufweisen. Die Wärmesenke kann eine Wärmekontakt-Oberfläche aufweisen. Die Platineneinheit
kann mit der Wärmekontakt-Oberfläche in Kontakt, das heißt insbesondere aneinandergrenzend,
sein. Das Scheinwerfersystem kann konfiguriert sein zu einer geführten Bewegung der
Platineneinheit relativ zur Wärmesenke. Die geführte Bewegung kann mittels der Wärmekontakt-Oberfläche
geführt sein. Das Scheinwerfersystem kann ein Fixierelement aufweisen. Das Fixierelement
kann so konfiguriert sein, dass es bei der geführten Bewegung die Platineneinheit
gegen die Wärmekontakt-Oberfläche drückt.
[0010] Es hat sich gezeigt, dass dadurch ein effizientes Scheinwerfersystem bereitgestellt
werden kann, durch welches es möglich ist, Bauteil- und Fügetoleranzen des Scheinwerfersystems
auszugleichen. Zusätzlich ist es denkbar, dass mit Hilfe der geführten Bewegung eine
Justage der Lichtverteilung im Straßenraum, wie der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze,
vorgenommen wird.
[0011] Die Lichtquelle kann als LED (light emitting diode) konfiguriert sein. Die LED kann
auf der Platine angeordnet sein. Die Platine kann zumindest einen Teil einer Schaltung
zur Ansteuerung der LEDs und/oder zumindest einen Teil einer Schaltung zur Stromversorgung
der LED aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, dass zumindest ein Teil dieser Funktionen
auf einer oder mehreren Platinen integriert ist, welche separat von der Platineneinheit
angeordnet sind. Die Platine kann zumindest teilweise als Metallkernplatine, insbesondere
als Aluminiumkernplatine, ausgebildet sein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Platine
zumindest teilweise als Epoxidharzplatine oder als Keramikplatine konfiguriert ist.
Die Wärmekontakt-Oberfläche kann in einer Ebene angeordnet sein. Die Wärmekontakt-Oberfläche
kann parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Hauptebene der Platine verlaufen.
Der Kontakt zwischen der Wärmekontakt-Oberfläche und der Platineneinheit kann flächig
sein. Die geführte Bewegung kann parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer Platinen-Hauptebene
der Platine erfolgen.
[0012] Der Scheinwerfer kann so konfiguriert sein, dass die Platineneinheit mittels der
Wärmekontakt-Oberfläche eindimensional oder zweidimensional geführt bewegbar ist.
Das Fixierelement kann die Platineneinheit relativ zur Wärmesenke in einer Richtung
senkrecht zur Ebene der Wärmekontakt-Oberfläche fixieren.
[0013] Eines oder mehrere optische Elemente für Scheinwerferlicht, welches von der Lichtquelle
emittiert wird, können mit der Platine fest verbunden sein. Diese Komponenten können
Teil der Platineneinheit sein. Optische Elemente können beispielsweise Linsen, Spiegel
oder Blenden sein. Die Spiegel können Planspiegel, konkave Spiegel oder konvexe Spiegel
sein.
[0014] Gemäß einer Ausführungsform ist eine Oberfläche einer Seite der Platineneinheit,
welche von der Lichtquelle abgewandt ist, mit der Wärmekontakt-Oberfläche in wärmeleitendem
Kontakt, d.h. insbesondere aneinandergrenzend.
[0015] Gemäß einer Ausführungsform erfolgt der wärmeleitende Kontakt zumindest teilweise
mit Hilfe eines Wärmeleitmittels des Scheinwerfersystems. Das Wärmeleitmittel kann
beispielsweise eine Wärmeleitpaste und/oder eine Wärmeleitfolie aufweisen. Das Wärmeleitmittel
kann elektrisch leitfähig oder isolierend sein.
[0016] Beispielsweise kann das Wärmeleitmittel zwischen einer Oberfläche der Platineneinheit
und der Wärmekontakt-Oberfläche angeordnet sein. Dadurch kann der wärmeleitende Kontakt
zwischen der Platineneinheit und der Wärmekontakt-Oberfläche nicht aneinandergrenzend,
sondern über das Wärmeleitmittel erfolgen.
[0017] Zusätzlich oder alternativ kann das Wärmeleitmittel Teil der Wärmesenke sein und
insbesondere die Wärmekontakt-Oberfläche der Wärmesenke bilden. Zusätzlich oder alternativ
kann das Wärmeleitmittel Teil der Platineneinheit sein und in wärmeleitendem Kontakt,
insbesondere angrenzendem wärmeleitenden Kontakt, mit der Wärmekontakt-Oberfläche
der Wärmesenke sein.
[0018] Die Wärmesenke kann einen Kühlkörper aufweisen. Die Wärmesenke kann während der geführten
Bewegung der Platineneinheit ortsfest sein. Die Wärmesenke kann Teil eines aktiven
oder passiven Kühlsystems des Scheinwerfersystems sein.
[0019] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Fixierelement als elastisches Fixierelement
konfiguriert. Das Fixierelement kann eine Biegefeder, insbesondere eine Blattfeder,
aufweisen. Die Blattfeder kann einen oder mehrere Federarme aufweisen. Die Biegefeder
kann an der Wärmesenke festgelegt (insbesondere befestigt) sein.
[0020] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Scheinwerfersystem eine bewegbare
Scheinwerferoptik auf, welche in einem Strahlengang des Scheinwerferlichts angeordnet
ist. Der Strahlengang kann als die Summe aller Lichtstrahlen definiert werden, welche
von der Lichtquelle ausgehen und welche die Fahrzeugaußenbeleuchtung bilden. Das Scheinwerfersystem
kann so konfiguriert sein, dass durch die geführte Bewegung die Platineneinheit und
die bewegbare Scheinwerferoptik eine gemeinsame Bewegung ausführen. In anderen Worten
kann während der Bewegung die bewegbare Scheinwerferoptik stationär relativ zur Platineneinheit
sein. Die geführte Bewegung kann senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu einer
Richtung eines Lichtstrahls des Strahlengangs erfolgen, wobei die Richtung an einer
Stelle gemessen wird, an welcher der Lichtstrahl aus der bewegbaren Scheinwerferoptik
austritt.
[0021] Die bewegbare Scheinwerferoptik kann eines oder mehrere optische Elemente aufweisen.
Die optischen Elemente können als transmissive und/oder als reflektive optische Elemente
konfiguriert sein. Die bewegbare Scheinwerferoptik kann eine Kollektoroptik und/oder
eine Kollimationsoptik aufweisen.
[0022] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Fixierelement ausgebildet, bei der geführten
Bewegung eine Kraft zu erzeugen, mittels welcher die bewegbare Scheinwerferoptik relativ
zur Platineneinheit fixiert wird. Das Fixierelement kann die bewegbare Scheinwerferoptik
gegen die Platineneinheit drücken. Es ist aber auch denkbar, dass die bewegbare Scheinwerferoptik,
unabhängig von der Kraft des Fixierelements, fest mit der Platineneinheit verbunden
ist, beispielsweise durch eine Klebung. Die bewegbare Scheinwerferoptik kann eine
Kraft zum Andrücken der Platineneinheit gegen die Wärmekontakt-Oberfläche über die
bewegbare Scheinwerferoptik übertragen.
[0023] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Scheinwerfersystem eine Lichtaustritts-Scheinwerferoptik
auf, welche im Strahlengang des Scheinwerferlichts angeordnet ist. Die Lichtaustritts-Scheinwerferoptik
kann stromabwärts der bewegbaren Scheinwerferoptik angeordnet sein. In anderen Worten
kann die Lichtaustritts-Scheinwerferoptik, im Lichtweg des Scheinwerferlichts, nachgeordnet
zur bewegbaren Scheinwerferoptik angeordnet sein. Das Scheinwerfersystem kann so ausgebildet
sein, dass das Scheinwerferlicht das Scheinwerfersystem durch die Lichtaustritts-Scheinwerferoptik
verlässt. Das Scheinwerfersystem kann so konfiguriert sein, dass die Lichtaustritts-Scheinwerferoptik
während der geführten Bewegung stationär relativ zur Wärmesenke ist.
[0024] Die Lichtaustritts-Scheinwerferoptik kann ein oder mehrere optische Elemente aufweisen.
Die optischen Elemente können als transmissive und/oder als reflektive optische Elemente
konfiguriert sein.
[0025] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Scheinwerfersystem ein Platinen-Stellglied,
insbesondere eine Stellschraube, auf. Das Platinen-Stellglied kann zur Einstellung
einer Position der Platineneinheit durch die geführte Bewegung konfiguriert sein.
Ein Kraftangriffswinkel zwischen einer Richtung einer Vorschubbewegung des Platinen-Stellgliedes
und einer dadurch erzeugten Richtung der geführten Bewegung der Platineneinheit kann
größer sein als 20 Grad, oder größer sein als 40 Grad, oder größer sein als 60 Grad,
oder größer sein als 90 Grad, oder größer oder gleich sein als 95 Grad. Der Kraftangriffswinkel
kann geringer sein als 140 Grad. Der Kraftangriffswinkel kann so gemessen sein, dass
er null ist, wenn die Vorschubrichtung des Platinen-Stellgliedes und die dadurch erzeugte
Bewegungsrichtung der Platineneinheit parallel und in gleicher Richtung orientiert
sind.
[0026] Das Platinen-Stellglied kann in der Wärmesenke lagernd aufgenommen sein. Als Lager
hierfür kann beispielsweise eine Gewindebuchse fungieren, welche mit der Wärmesenke
verbunden ist und in welcher das Platinen-Stellglied gelagert ist.
[0027] Das Platinen-Stellglied kann beispielsweise an der Platineneinheit, insbesondere
an der Platine, und/oder an der bewegbaren Scheinwerferoptik angreifen. Das Platinen-Stellglied
kann an einer Angriffsoberfläche angreifen, welche von der Lichtquelle abgewandt ist.
Die Angriffsoberfläche kann abgewinkelt zur Ebene der Wärmekontakt-Oberfläche und/oder
abgewinkelt zur Platinen-Hauptebene sein. Ein Winkel der Abwinkelung kann größer sein
als 20 Grad, oder größer sein als 30 Grad, oder größer sein als 40 Grad, oder größer
sein als 50 Grad. Der Winkel der Abwinkelung kann geringer sein als 90 Grad, geringer
sein als 80 Grad, oder geringer sein als 70 Grad. Der Winkel der Abwinkelung kann
über einem Bereich außerhalb der Platineneinheit gemessen sein. In anderen Worten
kann der Winkel der Abwinkelung so gemessen sein, dass er sich nicht durch die Platineneinheit
erstreckt.
[0028] Das Platinen-Stellglied kann einen Abschnitt aufweisen, welcher im Bereich des Kraftangriffspunktes
konisch zuläuft. Bei einer Stellbewegung des Platinen-Stellgliedes kann das Platinen-Stellglied
eine Rotationsbewegung um eine Vorschubachse des Platinen-Stellgliedes ausführen.
Das Platinen-Stellglied kann ein Vorschubgewinde aufweisen, welches eine Rotation
des Platinen-Stellgliedes in eine Vorschubbewegung umsetzt.
[0029] Gemäß einer weiteren Ausführungsform verschiebt sich ein Kraftangriffspunkt des Platinen-Stellgliedes
an der Angriffsoberfläche entsprechend der geführten Bewegung der Platineneinheit.
Für jeden der verschiedenen Kraftangriffspunkte kann der Kraftangriffswinkel gleich
oder im Wesentlichen gleich sein.
[0030] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Scheinwerfersystem eine Platinen-Rückstellkomponente
auf. Die Platinen-Rückstellkomponente kann konfiguriert sein, eine Rückstellkraft
zu einer Stellkraft des Platinen-Stellgliedes zu erzeugen. Die Platinen-Rückstellkomponente
kann mit dem Fixierelement einstückig ausgebildet sein. Die einstückige Komponente
kann zwei Abschnitte aufweisen, welche relativ zueinander abgewinkelt sind. Ein erster
der zwei Abschnitte kann zumindest ein Teil des Fixierelements sein und der zweite
Abschnitt kann zumindest ein Teil der Platinen-Rückstellkomponente sein. Jeder der
Abschnitte kann einen Federarm einer Biegefeder aufweisen.
[0031] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Platineneinheit zweidimensional geführt
bewegbar. Das Scheinwerfersystem kann ein Führungselement aufweisen. Das Scheinwerfersystem
kann so konfiguriert sein, dass die Platineneinheit relativ zum Führungselement in
Richtung einer ersten Achse der zweidimensionalen Führung geführt ist. Alternativ
oder zusätzlich kann das Scheinwerfersystem so konfiguriert sein, dass das Führungselement
relativ zur Wärmesenke in Richtung einer zweiten Achse der zweidimensionalen Führung
geführt ist. Das Scheinwerfersystem kann eine Kreuzführung aufweisen zur Führung der
Platineneinheit relativ zur Wärmesenke. Die Kreuzführung kann das Führungselement
aufweisen.
[0032] Die erste und die zweite Achse können nichtparallel, senkrecht oder im Wesentlichen
senkrecht sein. Das Führungselement kann mit der Wärmesenke, mit der Platineneinheit
und/oder mit der bewegbaren Scheinwerferoptik führend im Eingriff sein.
[0033] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Scheinwerfersystem ein Führungselement-Stellglied
auf. Das Führungselement-Stellglied kann konfiguriert sein, am Führungselement anzugreifen.
Das Führungselement-Stellglied kann zu einer Einstellung einer Position des Führungselements
relativ zur Wärmesenke konfiguriert sein. Das Scheinwerfersystem kann ferner eine
Führungselement-Rückstellkomponente aufweisen. Die Führungselement-Rückstellkomponente
kann konfiguriert sein, eine Rückstellkraft zu einer Stellkraft des Führungselement-Stellgliedes
zu erzeugen. Die Führungselement-Rückstellkomponente kann mit dem Fixierelement einstückig
ausgebildet sein. Die einstückige Komponente kann zwei Abschnitte aufweisen, welche
relativ zueinander abgewinkelt sind. Ein erster der zwei Abschnitte kann zumindest
ein Teil des Fixierelements sein und der zweite Abschnitt kann zumindest ein Teil
der Führungselement-Rückstellkomponente sein. Jeder der Abschnitte kann einen Federarm
einer Biegefeder aufweisen.
[0034] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Fixierelement, die Platinen-Rückstellkomponente
und/oder die Führungselement-Rückstellkomponente aus Flachmaterial geformt oder zumindest
teilweise als Biegefeder konfiguriert. Die Biegefeder kann eine Blattfeder sein. Die
Biegefeder kann an der Wärmesenke festgelegt (insbesondere befestigt) sein. Dadurch
kann eine Abstützung der Biegefeder an der Wärmesenke bewirkt werden.
[0035] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Fixierelement, die Platinen-Rückstellkomponente
und/oder die Führungselement-Rückstellkomponente jeweils einen Federarm einer Blattfeder
auf. Das Scheinwerfersystem kann so ausgebildet sein, dass ein Rand des Federarmes
beabstandet ist von einem Oberflächenbereich des Federarmes, über welchen eine Federkraft
des Federarmes übertragen wird.
[0036] Gemäß einer weiteren Ausführungsform definiert in einer Projektion auf eine Projektionsebene,
welche parallel zur Wärmekontakt-Oberfläche verläuft, ein Kraftangriffspunkt, an welchem
das Platinen-Stellglied angreift, sowie ein Kraftangriffspunkt, an welchem die Platinen-Rückstellkomponente
angreift, eine gemeinsame Gerade, auf welcher beide Kraftangriffspunkte angeordnet
sind.
[0037] In dieser Projektion kann die Gerade einen Winkel zu einer Führungsbahn einer eindimensionalen
Führung oder zu einer Achse einer zweidimensionalen Führung bilden. Mit Hilfe der
Führung kann die geführte Bewegung der Platineneinheit relativ zur Wärmesenke bewirkt
sein.
[0038] Der Winkel kann geringer als 20 Grad oder geringer als 10 Grad oder geringer als
5 Grad sein. Insbesondere kann die Gerade entlang der Achse oder entlang der Führungsbahn
ausgerichtet sein.
[0039] Zusätzlich oder alternativ können in dieser Projektion die Kraftangriffspunkte gegenüberliegend
oder im Wesentlichen gegenüberliegend relativ zur Lichtquelle angeordnet sein.
[0040] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die beiliegenden
Figuren erläutert.
- Figur 1
- zeigt einen Schnitt durch ein Scheinwerfersystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
- Figur 2
- zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Wärmesenke, die Platineneinheit, die primäre
Scheinwerferoptik und auf das Fixierelement des in der Figur 1 gezeigten Scheinwerfersystems;
- Figur 3
- zeigt eine Draufsicht auf die Komponenten, welche in der Figur 2 dargestellt sind;
- Figuren 4a bis 4c
- illustrieren den Kraftangriffspunkt zwischen einem Federarm des Fixierelements und
der primären Scheinwerferoptik im Scheinwerfersystem, welches in der Figur 1 gezeigt
ist; und
- Figur 5
- zeigt eine Draufsicht auf die Wärmesenke, die Platineneinheit, die primäre Scheinwerferoptik
und auf das Fixierelement eines Scheinwerfersystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
[0041] Die Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Scheinwerfersystems 1 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel. Die Figur 2 ist eine dazugehörige perspektivische Ansicht,
welche die weiter unten erläuterten Komponenten Wärmesenke, primäre Scheinwerferoptik,
Platineneinheit und Fixierelement zeigt. Die Figur 3 ist eine Draufsicht auf die in
der Figur 2 gezeigten Komponenten. Der in der Figur 1 gezeigte Schnitt A-A ist in
der Figur 3 durch eine Schnittlinie markiert. Die Sichtrichtung der Figur 3 ist in
der Figur 1 durch die Schnittlinie B-B gekennzeichnet. Aus Gründen einer vereinfachten
Darstellung korrespondieren die Figuren nicht in jedem Detail.
[0042] Das Scheinwerfersystem 1 weist eine Platineneinheit 2 auf. Die Platineneinheit 2
umfasst eine Platine 5 und eine auf der Platine 5 angeordnete Lichtquelle 4, welche
als LED (light emitting diode) konfiguriert ist. Die Platine 5 weist eine Schaltung
auf zur Versorgung der LED mit Betriebsstrom. Des Weiteren ist die Schaltung konfiguriert,
Eingangssignale zu verarbeiten, mit Hilfe derer die LED angesteuert werden kann. Über
einen Verbinder 49 ist die Platine 5 mit einer Steuerung und/oder einer Stromversorgung
(nicht gezeigt in den Figuren) verbindbar.
[0043] Das Scheinwerfersystem 1 weist eine primäre Scheinwerferoptik 12 auf, um Scheinwerferlicht,
welches von der Lichtquelle 4 emittiert wurde, zu bündeln und auf eine sekundäre Scheinwerferoptik
8 zu lenken. Die primäre Scheinwerferoptik 12, welche das Scheinwerferlicht der Lichtquelle
4 bündelt, weist die Reflektoren 6, 7, 50 und 24 (gezeigt in den Figuren 2 und 3)
auf. Es ist aber auch denkbar, dass die primäre Scheinwerferoptik 12 zusätzlich oder
alternativ eines oder mehrere refraktive optische Elemente, wie Linsen, aufweist.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die sekundäre Scheinwerferoptik 8 als Projektionslinse
konfiguriert. Durch die sekundäre Scheinwerferoptik 8 verlässt das Scheinwerferlicht
das Scheinwerfersystem 1. Die sekundäre Scheinwerferoptik 8 kann daher als Lichtaustritts-Scheinwerferoptik
bezeichnet werden. Es ist denkbar, dass die sekundäre Scheinwerferoptik zusätzlich
oder alternativ eines oder mehrere reflektive optische Elemente, wie Spiegel, aufweist.
[0044] Im ersten Ausführungsbeispiel, welches in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist, ist
eine Oberfläche der Platineneinheit 2, welche von der Lichtquelle 4 abgewandt ist
(wie beispielsweise eine Oberfläche der Rückseite der Platine 5) in flächigem Kontakt
mit einer Wärmekontakt-Oberfläche 10 einer Wärmesenke 3. Die Wärmekontakt-Oberfläche
10 ist in einer Ebene angeordnet. Mit Hilfe der Wärmekontakt-Oberfläche 10 wird eine
Bewegung der Platineneinheit 2 relativ zur Wärmesenke 3 geführt. Die Wärmekontakt-Oberfläche
10 verhindert daher Bewegungen der Platineneinheit 2, welche nichtparallel sind zur
Ebene der Wärmekontakt-Oberfläche 10. Daher wird bei der geführten Bewegung die Platineneinheit
2 in einer Richtung parallel zur Platinen-Hauptebene
PE (gezeigt in der Figur 1) der Platine 5 geführt. Die geführte Bewegung kann im Wesentlichen
senkrecht zu einer Richtung eines Lichtstrahls 38 (gezeigt in der Figur 1) des Scheinwerferlichts
erfolgen, wobei die Richtung an einer Stelle gemessen wird, an welcher der Lichtstrahl
aus der primären Scheinwerferoptik 12 austritt.
[0045] Während der geführten Bewegung bleibt die primäre Scheinwerferoptik 12 in fester
Position und Orientierung relativ zur Platineneinheit 2. Daher kann die primäre Scheinwerferoptik
12 als bewegbare Scheinwerferoptik 12 bezeichnet werden.
[0046] Die primäre Scheinwerferoptik 12 kann beispielsweise relativ zur Platineneinheit
2 für alle Richtungen parallel zur Platinen-Hauptebene
PE fixiert sein. Beispielsweise kann dies durch Vorsprünge der primären Scheinwerferoptik
12 erfolgen, welche in korrespondierende Ausnehmungen der Platineneinheit 2 eingreifen.
Für die Richtung senkrecht zur Platinen-Hauptebene
PE kann die Fixierung der primären Scheinwerferoptik 12 relativ zur Platineneinheit
2 durch die Andrückkraft des Fixierelements 11 erfolgen. Alternativ ist es auch denkbar,
dass die primäre Scheinwerferoptik 12 mit der Platineneinheit 2 fest verbunden, beispielsweise
verklebt, ist.
[0047] Folglich stellt das Scheinwerfersystem 1 des ersten Ausführungsbeispiels eine Justierbarkeit
bereit, bei welcher die Lichtquelle 4 und die primäre Scheinwerferoptik 12 gemeinsam
in ihrer Position relativ zur sekundären Scheinwerferoptik 8 justierbar sind.
[0048] Es ist denkbar, dass die Halterung der sekundären Scheinwerferoptik 8 im Scheinwerfersystem
1 so konfiguriert ist, dass die Position und/oder Orientierung der sekundären Scheinwerferoptik
8 unabhängig von der gemeinsamen geführten Bewegung der Platineneinheit 2 und der
primären Scheinwerferoptik 12 justierbar ist.
[0049] Im ersten Ausführungsbeispiel ist die Platineneinheit 2 durch weitere Führungselemente
gegenüber der Wärmesenke 3 geführt, welche die geführte Bewegung der Platineneinheit
2 innerhalb der Führungsebene, welche durch die Wärmekontakt-Oberfläche 10 definiert
ist, auf eine geradlinige Führungsbahn 22 einschränken. Diese Führungselemente sind
in den Figuren 1 bis 3 nicht gezeigt.
[0050] Um solche Führungselemente bereitzustellen, weist die Platineneinheit 2 beispielsweise
zumindest zwei langgestreckte Ausnehmungen, wie Langlöcher, auf. Die langgestreckten
Ausnehmungen erstrecken sich parallel zur Führungsbahn 22. Die Wärmesenke 3 weist
zumindest zwei Vorsprünge auf, welche ebenfalls in den Figuren 1 bis 3 nicht dargestellt
sind. Jeder der Vorsprünge der Wärmesenke 3 greift in eine der langgestreckten Ausnehmungen
der Platineneinheit 2 ein.
[0051] Das Scheinwerfersystem 1 weist ein Fixierelement 11 auf, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel
als Blattfeder konfiguriert ist, die aus Flachmaterial geformt ist. Das Fixierelement
11 ist so ausgebildet, dass während der geführten Bewegung die Platineneinheit 2 gegen
die Wärmekontakt-Oberfläche 10 der Wärmesenke 3 gedrückt wird. Das Fixierelement 11
ist mit Hilfe von Fixierschrauben 13, 14 und 15 an der Wärmesenke 3 festgelegt (d.h.
insbesondere befestigt), wodurch sich das Fixierelement 11 an der Wärmesenke 3 abstützt.
Das Fixierelement 11 weist ferner drei Federarme 16, 17 und 18 auf, welche an drei
Punkten auf der primären Scheinwerferoptik 12 angreifen. Die Andrückkraft, welche
durch das Fixierelement 11 erzeugt wird, wird über die primäre Scheinwerferoptik 12
auf die Platineneinheit 2 übertragen. Dadurch wird die Platineneinheit 2 gegen die
Wärmekontakt-Oberfläche 10 gedrückt. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar,
dass einer oder mehrere der Federarme 16, 17 und 18 an der Platineneinheit 2, insbesondere
an der Platine 5, angreifen.
[0052] Durch das Fixierelement 11 werden folglich die Platineneinheit 2 und die primäre
Scheinwerferoptik 12 in einer Richtung senkrecht zur Führungsbahn 22 der geführten
Bewegung fixiert. Zusätzlich bewirkt die Andrückkraft, welche vom Fixierelement 11
erzeugt wird, dass eine ausreichende Wärmeleitfähigkeit für den Wärmeübergang von
der Platine 5 auf die Wärmesenke 3 vorhanden ist. Das Scheinwerfersystem 1 kann zusätzliche
Fixiermittel aufweisen, um die Platineneinheit 2 in einer eingestellten Position zu
fixieren. Beispielsweise kann eine zusätzliche Fixierung durch Klemmen oder Klebstoff
erfolgen.
[0053] Um eine Position der Platineneinheit 2 und der primären Scheinwerferoptik 12 mit
Hilfe der geführten Bewegung einzustellen, weist das Scheinwerfersystem 1 ein Platinen-Stellglied
19 auf, welches in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Stellschraube konfiguriert
ist. Die Stellschraube ist in einer Gewindebuchse 20 angeordnet, welche ein zur Stellschraube
korrespondierendes Gegengewinde aufweist. Es ist aber auch denkbar, dass die Stellschraube
eine selbstschneidende Stellschraube ist. Durch eine Betätigung des Platinen-Stellgliedes
19 wird das Platinen-Stellglied 19 entlang seiner Achse bewegt. Beispielsweise kann
das Platinen-Stellglied 19 so betätigt werden, dass sich das Platinen-Stellglied 19
entlang einer Richtung hin zum Kraftangriffspunkt P bewegt, wie dies in der Figur
1 durch den Pfeil 21 schematisch angedeutet ist.
[0054] Wie in der Figur 1 zu sehen ist, ist ein Kraftangriffswinkel α des Angriffs des Platinen-Stellgliedes
19 an der Platineneinheit 2 größer als Null. Der Kraftangriffswinkel ist ein Winkel
zwischen einem Richtungsvektor einer Vorschubbewegung des Platinen-Stellgliedes 19
(beispielsweise in Richtung des Kraftangriffspunktes
P, wie durch den Pfeil 21 gezeigt) und einem Richtungsvektor der dadurch erzeugten
Bewegung der Platineneinheit 2 (wie durch den Pfeil 48 gezeigt). Durch den Kraftangriffswinkel
α, welcher größer als Null ist, kann eine Übersetzung zwischen der Vorschubbewegung
des Platinen-Stellgliedes 19 und der geführten Bewegung der Platineneinheit 2 bewirkt
werden. Dies ermöglicht eine präzise Justage des Scheinwerfersystems.
[0055] In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Kraftangriffswinkel α größer oder gleich
95 Grad. Dies ermöglicht eine platzsparende Anordnung des Platinen-Stellgliedes 19
auf einer Seite der Platineneinheit 2, welche von der Lichtquelle 4 abgewandt ist.
Der Kraftangriffspunkt
P, an welchem das Platinen-Stellglied 19 an der Platineneinheit 2 angreift, befindet
sich auf einer Angriffsoberfläche
A, welche relativ zur Platinen-Hauptebene
PE abgewinkelt ist. Die Angriffsoberfläche
A ist eine Oberfläche eines abgewinkelten Abschnitts 25 der Platine 5. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel ist der Winkel (β) der Abwinkelung größer als 60 Grad und kleiner
als 80 Grad.
[0056] Alternativ ist es denkbar, dass die Angriffsoberfläche A eine Oberfläche der primären
Scheinwerferoptik 12 ist. Bei einer Vorschubbewegung des Platinen-Stellgliedes 19
bewegt sich der Kraftangriffspunkt
P entlang der Angriffsoberfläche
A.
[0057] Das Scheinwerfersystem 1 weist eine Platinen-Rückstellkomponente 23 auf, welche konfiguriert
ist, eine Gegenkraft zur Stellkraft des Platinen-Stellgliedes 19 zu erzeugen. Durch
die Gegenkraft wird die Platineneinheit 2 gegen das Platinen-Stellglied 19 gedrückt.
Die Platinen-Rückstellkomponente 23 ist als Federarm einer Blattfeder konfiguriert,
welcher an einem Kraftangriffspunkt
Q an einem Vorsprung 46 der primären Scheinwerferoptik 12 angreift. Es ist jedoch auch
denkbar, dass der Federarm der Platinen-Rückstellkomponente 23 an der Platineneinheit
2 angreift. Ein freier Endabschnitt des Federarms stützt sich an einem Vorsprung 31
ab, welcher von der Wärmesenke 3 hervorragt und mit dieser starr verbunden ist oder
einstückig mit der Wärmesenke 3 ausgebildet ist.
[0058] Der wärmeleitende Kontakt zwischen der Platineneinheit 2 und der Wärmekontakt-Oberfläche
10 kann insbesondere ein aneinandergrenzender Kontakt sein. Beispielsweise kann eine
Oberfläche der Platine 5 in angrenzendem Kontakt mit der Wärmekontakt-Oberfläche 10
(insbesondere mit einer Oberfläche des Kühlkörpers) sein.
[0059] Eine geringe Reibung für die geführte Bewegung der Platineneinheit 2 relativ zur
Wärmesenke 3 und eine hohe Wärmeleitfähigkeit für den Wärmeübergang von der Platine
5 auf die Wärmesenke 3 kann erhalten werden, wenn die aneinander angrenzenden Oberflächen
des Wärmeübergangs jeweils eine hohe Ebenheit und/oder eine geringe Rauheit aufweisen.
[0060] Ist die Reibung gering, so kann die Andrückkraft des Fixierelements 11 erhöht werden,
ohne die Funktion der Platinen-Rückstellkomponente 23 zu beeinträchtigen. Außerdem
reicht bei geringer Reibung eine geringere Kraft des Platinen-Stellgliedes 19 aus,
um die Platineneinheit 2 zu bewegen. Die Kraft des Platinen-Stellgliedes 19 auf die
abgewinkelte Angriffsoberfläche
A wirkt dann in geringerem Ausmaß der Andrückkraft des Fixierelements 11 entgegen.
[0061] Insgesamt kann daher bei verringerter Reibung eine verbesserte Wärmeleitfähigkeit
für den Wärmeübergang zwischen der Platine 5 und der Wärmesenke 3 erhalten werden.
[0062] Alternativ hierzu ist es denkbar, dass der wärmeleitende Kontakt über ein Schmiermedium
erfolgt, welches zwischen einer Oberfläche der Platineneinheit 2 und der Wärmekontakt-Oberfläche
10 angeordnet ist. Das Schmiermedium kann ausgebildet sein, die Reibung zwischen der
Oberfläche der Platineneinheit 2 und der Wärmekontakt-Oberfläche 10 zu verringern.
In diesem Fall erfolgt der wärmeleitende Kontakt zwischen der Platineneinheit 2 und
der Wärmekontakt-Oberfläche 10 zumindest teilweise nicht aneinandergrenzend.
[0063] Alternativ oder zusätzlich kann der wärmeleitende Kontakt zumindest teilweise mithilfe
eines Wärmeleitmittels erfolgen. Das Wärmeleitmittel kann als Schmiermedium wirken.
Das Wärmeleitmittel kann beispielsweise eine Wärmeleitpaste und/oder eine Wärmeleitfolie
aufweisen.
[0064] Es hat sich gezeigt, dass unter Verwendung eines Wärmeleitmittels nicht nur die Wärmeleitfähigkeit
für den Wärmeübergang von der Platine 5 auf die Wärmesenke 3 verbessert werden kann,
sondern zusätzlich auch die Reibung für die geführte Bewegung der Platineneinheit
2 relativ zur Wärmesenke 3 verringert werden kann. Wie oben beschrieben, bewirkt die
verringerte Reibung wiederum eine höhere Wärmeleitfähigkeit.
Des Weiteren kann das Wärmeleitmittel so konfiguriert sein, dass es isolierend wirkt.
Dadurch ist eine Konfiguration denkbar, in welcher eine galvanische Trennung zwischen
der Platine 5 und der Wärmesenke 3 mit Hilfe des Wärmeleitmittels erfolgt.
[0065] Das Wärmeleitmittel kann beispielsweise Silikonöl und/oder Zinkoxid aufweisen. Eine
Wärmeleitfähigkeit des Wärmeleitmittels kann einen Wert zwischen 0,1 W/(m·K) und 30
W/(m·K), insbesondere einen Wert zwischen 0,3 W/(m·K) und 20 W/(m·K) aufweisen.
[0066] Wie im nachfolgenden Absatz erläutert ist, kann eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit für
den Wärmeübergang des Weiteren durch die Anordnung der Kraftangriffspunkte für das
Platinen-Stellglied 19 (Kraftangriffspunkt
P in den Figuren 1 bis 3), sowie für die Platinen-Rückstellkomponente 23 (Kraftangriffspunkt
Q) erfolgen.
[0067] Projiziert auf eine Projektionsebene, welche parallel zur Wärmekontakt-Oberfläche
10 verläuft und welche daher in der Figur 3 parallel zur Papierebene orientiert ist,
definieren der Kraftangriffspunkt
Q, an welchem die Platinen-Rückstellkomponente 23 angreift, sowie der Kraftangriffspunkt
P, an welchem das Platinen-Stellglied 19 angreift, eine Gerade 53 (gezeigt in der Figur
3), auf welcher beide Kraftangriffspunkte
P und
Q angeordnet sind.
[0068] Das Scheinwerfersystem 1 ist so ausgebildet, dass in dieser Projektion die Gerade
53 einen Winkel φ zur Führungsbahn 22 aufweist, welcher geringer ist als 20 Grad,
geringer ist als 10 Grad, oder geringer ist als 5 Grad. Insbesondere kann die Gerade
53 entlang der Führungsbahn 22 ausgerichtet sein. Zusätzlich oder alternativ können
in dieser Projektion die Kraftangriffspunkte P und Q gegenüberliegend oder im Wesentlichen
gegenüberliegend relativ zur Lichtquelle 4 angeordnet sein.
[0069] Durch die Anordnung der Kraftangriffspunkte P und Q sind nur geringe Stellkräfte
und Rückstellkräfte für die Bewegung der Platineneinheit 2 relativ zur Wärmesenke
3 erforderlich. Analog wie oben mit Bezug auf die Reibung erläutert wurde, kann dadurch
eine hohe Wärmeleitfähigkeit für den Wärmeübergang von der Platine 5 auf die Wärmesenke
3 erhalten werden.
[0070] Wie dies insbesondere in der Figur 3 zu erkennen ist, ist die Platinen-Rückstellkomponente
23 einstückig mit dem Fixierelement 11 ausgebildet. Dies erleichtert die Montage,
da das Fixierelement 11 und die Platinen-Rückstellkomponente 23 gemeinsam mittels
der Fixierschrauben 13, 14 und 15 montierbar sind. Die einstückige Komponente weist
einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf. Der erste Abschnitt weist
die Federarme 16, 17 und 18 auf, während der zweite Abschnitt den Federarm der Platinen-Rückstellkomponente
23 bereitstellt. Die Abschnitte sind relativ zueinander abgewinkelt.
[0071] Die Federarme 16, 17 und 18 des Fixierelementes 11 und der Platinen-Rückstellkomponente
23 sowie die Oberflächen der primären Scheinwerferoptik 12 sind so konfiguriert, dass
der Kraftangriffsbereich, über welchen die Federkraft des jeweiligen Federarmes übertragen
wird, beabstandet ist von einem Rand des Federarms. Dadurch wird der Bereich der primären
Scheinwerferoptik 12, an welchem das Fixierelement 11 oder die Platinen-Rückstellkomponente
23 angreift, vor einem Kontakt mit einem Grat des Federarms geschützt, welcher am
Rand des Federarms herstellungsbedingt vorhanden sein kann. Es hat sich gezeigt, dass
ein Kontakt des Grates mit der primären Scheinwerferoptik 12 nachteilig ist, da dadurch
die primäre Scheinwerferoptik 12 beschädigt wird und/oder die Reibung für die geführte
Bewegung der Platineneinheit 2 erhöht wird. Eine erhöhte Reibung kann beispielsweise
dazu führen, dass ein Vorschub des Platinen-Stellgliedes 19 (gezeigt in der Figur
1) hin zum Kraftangriffspunkt
P bewirkt, dass sich die Platine 5 nicht wie vorgesehen bewegt, sondern zu sehr von
der Wärmekontakt-Oberfläche 10 weggedrückt wird, sodass die Effektivität der Wärmeabführung
beeinträchtigt wird.
[0072] Die Figuren 4a bis 4c illustrieren, wie beispielsweise der Federarm 16 des Fixierelements
11 an der primären Scheinwerferoptik 12 angreift. Die Figur 4a ist ein Ausschnitt
aus der perspektivischen Ansicht der Figur 2. Die Figur 4b zeigt den Federarm 16 und
einen Bereich der primären Scheinwerferoptik 12 und der Platine 5, gesehen entlang
einer Achse des Federarms 16. Die Figur 4b zeigt einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie
C-C, die in der Figur 4b gezeigt ist.
[0073] Wie in den Figuren 4b und 4c zu sehen ist, weist die primäre Scheinwerferoptik 12
einen Vorsprung 40 auf, an welchem der Federarm 16 in einem Bereich angreift, an welchem
er eine Biegung 45 (gezeigt in der Figur 4c) aufweist. In der Ansicht, welche in der
Figur 4b dargestellt ist, führt der Vorsprung 40 dazu, dass die seitlichen Enden 42,
43 des Federarms 16 im Bereich der Biegung 45 nicht in Kontakt mit der Oberfläche
der primären Scheinwerferoptik 12 gelangen. In der Schnittdarstellung der Figur 4c
ist zu sehen, dass durch die Biegung 45 ein distales Ende 44 des Federarmes 16 nicht
in Kontakt mit der Oberfläche des primären Scheinwerfersystems 12 gelangt. Der Vorsprung
40 weist eine langgestreckte Form auf und erstreckt sich im Wesentlichen parallel
zur Führungsbahn 22 (gezeigt in der Figur 2). Eine Achse des Profils der Biegung 45
des Federarmes 16 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zur Achse des Vorsprungs
40. Die Kraftangriffspunkte bei den Federarmen 17 und 18 sind entsprechend gestaltet.
Wie in der Figur 2 zu sehen ist, greift auch die Platinen-Rückstellkomponente 23 am
Vorsprung 46 der primären Scheinwerferoptik 12 an. Wie in der Figur 1 zu sehen ist,
weist die Platinen-Rückstellkomponente 23 überdies eine Biegung auf, durch welche
ein Rand 47 der Rückstellkomponente von der primären Scheinwerferoptik 12 beabstandet
ist. Der gegenüberliegende Rand ragt über eine Kante der primären Scheinwerferoptik
12 hinaus.
[0074] Daher sind die Federarme so gestaltet, dass für jeden der Federarme ein Rand des
jeweiligen Federarms beabstandet von einem Oberflächenbereich des Federarms ist, über
welchen die Federkraft des Federarmes übertragen wird.
[0075] Die Figur 5 zeigt Komponenten eines Scheinwerfersystems 1a gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Das Scheinwerfersystem 1a weist Komponenten auf, die zu Komponenten des Scheinwerfersystems
1 des ersten Ausführungsbeispiels (gezeigt in den Figuren 1 bis 4) analog sind. Daher
sind diese Komponenten mit ähnlichen Bezugszeichen versehen, die jedoch das Begleitzeichen
a aufweisen.
[0076] Das Scheinwerfersystem 1a des zweiten Ausführungsbeispiels ist so konfiguriert, dass
die Platineneinheit 2a in einer Ebene parallel zur Wärmekontakt-Oberfläche der Wärmesenke
3a in zwei Dimensionen geführt bewegbar ist. Wie bei dem Scheinwerfersystem 1 des
ersten Ausführungsbeispiels wird hierbei die Platineneinheit 2a mit Hilfe eines Fixierelements
11a gegen die Wärmekontakt-Oberfläche gedrückt. Die Federarme 16a, 17a, und 18a greifen
herbei an der primären Scheinwerferoptik 12a an. Im zweiten Ausführungsbeispiel weist
die primäre Scheinwerferoptik 12a keine Reflektoren, sondern eine Vorsatzlinse 35a
auf.
[0077] Das Scheinwerfersystem 1a weist ein Führungselement 24a auf, von welchem in der Figur
5 zwei Abschnitte zu sehen sind, welche beidseitig unter dem Fixierelement 11a hervorragen.
Die Platineneinheit 2a ist am Führungselement 24a eindimensional bewegbar gelagert
entsprechend einer ersten Achse 29a. Es ist auch denkbar, dass zusätzlich oder alternativ
die primäre Scheinwerferoptik 12a am Führungselement 24a eindimensional bewegbar gelagert
ist.
[0078] Ferner ist das Führungselement 24a an der Wärmesenke 3a eindimensional bewegbar gelagert
entsprechend einer zweiten Achse 30a. Hierzu weist die Wärmesenke 3a die Führungsnuten
51a und 26a auf. Die Führungsnuten 51a und 26a dienen zur Führung von zwei Führungsstiften
27a und 28a, welche am Führungselement 24a ausgeformt sind und welche entlang der
zweiten Achse 30a orientiert sind.
[0079] Die Führung der Platineneinheit 2a am Führungselement 24a erfolgt in ähnlicher Weise
wie im ersten Ausführungsbeispiel die Führung der Platineneinheit 2 (gezeigt in der
Figur 1) durch die Wärmesenke 3. Das Führungselement 24a weist Vorsprünge auf (nicht
gezeigt), welche in dazu korrespondierende Ausnehmungen der Platine 5a eingreifen.
[0080] Die Führung der Platineneinheit 2a am Führungselement 24a, sowie die Führung des
Führungselements 24a an der Wärmesenke 3a stellt für Bewegungen parallel zur Ebene
der Wärmekontakt-Oberfläche eine Kreuzführung dar, welche die zweidimensionale Führung
der Platineneinheit 2a relativ zur Wärmesenke 3a bereitstellt.
[0081] Zur Einstellung der Position der Platineneinheit 2a entlang der ersten Achse 29a
der zweidimensionalen Führung weist das Scheinwerfersystem 1a ein Platinen-Stellglied
(nicht dargestellt in der Figur 5) auf, welches an einem abgewinkelten Abschnitt 25a
der Platine 5a angreift. Wie im ersten Ausführungsbeispiel ist das Platinen-Stellglied
des Scheinwerfersystems 1a des zweiten Ausführungsbeispiels als Stellschraube ausgebildet,
welche in einer Gewindebuchse 20a angeordnet ist. Um eine Gegenkraft zur Stellkraft
des Platinen-Stellgliedes aufzubringen, weist auch das Scheinwerfersystem 1a des zweiten
Ausführungsbeispiels eine Platinen-Rückstellkomponente 23a auf, welches als Federarm
ausgebildet ist. Die Platinen-Rückstellkomponente 23a ist mit dem Fixierelement 11a
einstückig ausgebildet.
[0082] Zur Einstellung der Position des Führungselements 24a und damit auch der Platineneinheit
2a entlang der zweiten Achse 30a weist das Scheinwerfersystem 1a ein Führungselement-Stellglied
55a auf, welches in analoger Weise ausgebildet ist wie das Platinen-Stellglied. In
der Figur 5 ist das Führungselement-Stellglied 55a vom Führungselement 24a verdeckt
und schematisch durch einen Kreis angedeutet. Um eine Gegenkraft zur Stellkraft des
Führungselement-Stellgliedes aufzubringen, weist das Scheinwerfersystem 1a eine Führungselement-Rückstellkomponente
32a auf, welche als Federarm ausgebildet ist. Wie die Platinen-Rückstellkomponente
23a ist auch die Führungselement-Rückstellkomponente 32a einstückig mit dem Fixierelement
11a ausgebildet.
[0083] Ein freier Endabschnitt des Federarms der Führungselement-Rückstellkomponente 32a
stützt sich an einem Vorsprung 34a ab, welcher von der Wärmesenke 3a hervorragt und
mit dieser starr verbunden ist oder einstückig mit der Wärmesenke 3a ausgebildet ist.
[0084] Die einstückige Ausbildung der Platinen-Rückstellkomponente 23a und der Führungselement-Rückstellkomponente
32a mit dem Fixierelement 11a bewirkt eine Vereinfachung der Montage, da durch eine
Fixierung mit den Fixierschrauben 13a - 15a, 33a und 52a alle drei Komponenten gleichzeitig
montierbar sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Führungselement-Rückstellkomponente
32a und/oder die Platinen-Rückstellkomponente 23a separat vom Fixierelement 11a ausgebildet
ist.
[0085] Gesehen in einer Richtung senkrecht zur Führungsebene verläuft zwischen den Führungsstiften
27a und 28a das Führungselement 24a zwischen der Platineneinheit 2a und der primären
Scheinwerferoptik 12a, und/oder zwischen der primären Scheinwerferoptik 12a und dem
Fixierelement 11a. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass das Führungselement
24a zwischen der Platineneinheit 2a und der Wärmesenke 3a verläuft. Allerdings ist
es möglich, dass dadurch der Wärmekontakt zwischen der Platineneinheit 2a und der
Wärmesenke 3a verringert wird.
[0086] Analog wie bereits mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel erläutert wurde, kann
ein verbesserter Wärmeübergang zwischen der Platine 5a und der Wärmesenke 3a erhalten
werden durch die Anordnung der Kraftangriffspunkte für das Platinen-Stellglied 19a
(Kraftangriffspunkt P in der Figur 5), für die Platinen-Rückstellkomponente 23a (Kraftangriffspunkt
Q), für das Führungselement-Stellglied 55a (Kraftangriffspunkt R) und/oder für die
Führungselement-Rückstellkomponente 32a (Kraftangriffspunkt S).
[0087] Projiziert auf eine Projektionsebene, welche parallel zur Wärmekontakt-Oberfläche
10 verläuft und welche daher in der Figur 5 parallel zur Papierebene orientiert ist,
definieren der Angriffspunkt
Q, an welchem die Platinen-Rückstellkomponente 23a angreift, sowie der Kraftangriffspunkt
P, an welchem das Platinen-Stellglied 19a angreift, eine gemeinsame Gerade 53a, auf
welcher beide Kraftangriffspunkte P, Q angeordnet sind.
[0088] In dieser Projektion ist die Orientierung der Geraden 53a ist nicht immer exakt entlang
der ersten Achse 29a ausgerichtet, sondern hängt von der Position des Führungselements
24 relativ zur Wärmesenke 3 entlang der zweiten Achse 30a ab.
[0089] Vorteilhafterweise ist das Scheinwerfersystem 1a so ausgebildet, dass in dieser Projektion
ein Winkel γ zwischen der Geraden 53a und der ersten Achse 29a gering bleibt. Insbesondere
ist es vorteilhaft, wenn das Scheinwerfersystem 1a so ausgebildet ist, dass der Winkel
γ geringer ist als 20 Grad oder geringer ist als 10 Grad oder geringer ist als 5 Grad.
Zusätzlich oder alternativ können in dieser Projektion die Kraftangriffspunkte P und
Q gegenüberliegend oder im Wesentlichen gegenüberliegend relativ zur Lichtquelle 4a
angeordnet sein.
[0090] Wie mit Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel erläutert wurde, sind dadurch nur
geringe Stellkräfte und Rückstellkräfte für die Bewegung der Platineneinheit 2 relativ
zur Wärmesenke 3 erforderlich. Dadurch kann eine vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit
für den Wärmeübergang von der Platine 5a auf die Wärmesenke 3a erhalten werden.
[0091] Projiziert auf die Ebene parallel zur Wärmekontakt-Oberfläche 10, definieren der
Kraftangriffspunkt
S, an welchem die Führungselement-Rückstellkomponente 32a angreift, um die Gegenkraft
zur Stellkraft des Führungselement-Stellgliedes 55a zu erzeugen (insbesondere am Vorsprung
37a des Führungselements 24), sowie der Kraftangriffspunkt
R, an welchem das Führungselement-Stellglied 55a angreift, eine gemeinsame Gerade 54a,
auf welcher beide Kraftangriffspunkte R, S angeordnet sind.
[0092] Zusätzlich oder alternativ zu den oben angegebenen Werten für den Winkel γ kann das
Scheinwerfersystem so ausgebildet sein, dass in dieser Projektion der Winkel δ (gezeigt
in der Figur 5) zwischen der Geraden 54a und der zweiten Achse 30a geringer ist als
20 Grad, geringer ist, als 10 Grad, oder geringer ist als 5 Grad. Die Gerade 54a kann
entlang der zweiten Achse ausgerichtet sein. Zusätzlich oder alternativ können in
dieser Projektion die Kraftangriffspunkte R und S gegenüberliegend oder im Wesentlichen
gegenüberliegend relativ zur Lichtquelle 4a angeordnet sein.
[0093] Analog zu den obigen Ausführungen kann dadurch eine hohe Wärmeleitfähigkeit für den
Wärmeübergang von der Platine 5a auf die Wärmesenke 3a erhalten werden.
[0094] Im ersten Ausführungsbeispiel (gezeigt durch die Figuren 1 bis 4) und im zweiten
Ausführungsbeispiel (gezeigt in der Figur 5) wird die primäre Scheinwerferoptik 12,
12a und die Platine 5, 5a jeweils durch das Fixierelement 11, 11a vor Lichteinfall
geschützt, welcher durch die sekundäre Scheinwerferoptik 8, 8a von außen auf die primäre
Scheinwerferoptik 12, 12a und auf die Platine 5,5a einfällt. Insbesondere bei einer
Konfiguration der sekundären Scheinwerferoptik 8, 8a als Projektionslinse führt dieser
Lichteinfall zu fokussierten Lichtflecken auf der primären Scheinwerferoptik 12, 12a,
welche die Lebensdauer der primären Scheinwerferoptik 12, 12a und von Komponenten
der Platine 5, 5a verringern.
[0095] Besonders vorteilhaft hat es sich hierbei erwiesen, wenn das Fixierelement 11a, wie
dies in der Figur 5 gezeigt ist, eine Durchgangsöffnung 36a aufweist, durch welche
das Scheinwerferlicht durchtreten kann. Ein Rand der Durchgangsöffnung 36a umrandet
dabei den Strahlengang des Scheinwerferlichts.
[0096] Dadurch ergibt sich in vorteilhafter Weise ein Scheinwerfersystem 1, 1a, welches
eine Justierbarkeit der Platineneinheit 2, 2a und der primären Scheinwerferoptik 12,
12a bereitstellt, und dabei gleichzeitig einen Schutz für die primäre Scheinwerferoptik
12, 12a vor externem Lichteinfall bereitstellt.
1. Justierbares Scheinwerfersystem (1) zur Fahrzeugaußenbeleuchtung, umfassend:
eine Platineneinheit (2) umfassend eine Platine (5) und eine Lichtquelle (4), welche
auf der Platine (5) angeordnet ist, wobei die Lichtquelle (4) zur Erzeugung von Scheinwerferlicht
konfiguriert ist;
eine Wärmesenke (3), welche eine Wärmekontakt-Oberfläche (10) aufweist, mit welcher
die Platineneinheit (2) in wärmeleitendem Kontakt ist;
wobei das Scheinwerfersystem (1) konfiguriert ist zu einer geführten Bewegung der
Platineneinheit (2) relativ zur Wärmesenke (3), wobei die geführte Bewegung mittels
der Wärmekontakt-Oberfläche (10) geführt wird; und
wobei das Scheinwerfersystem (1) ferner ein Fixierelement (11) aufweist, welches bei
der geführten Bewegung die Platineneinheit (2) gegen die Wärmekontakt-Oberfläche (10)
drückt.
2. Scheinwerfersystem (1) gemäß Anspruch 1, wobei eine Oberfläche einer Seite der Platineneinheit
(2), welche von der Lichtquelle (4) abgewandt ist, mit der Wärmekontakt-Oberfläche
(10) in wärmeleitendem Kontakt ist.
3. Scheinwerfersystem (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Fixierelement (11) als elastisches
Fixierelement (11) konfiguriert ist, welches insbesondere eine Blattfeder aufweist.
4. Scheinwerfersystem (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die geführte
Bewegung im Wesentlichen parallel zu einer Platinen-Hauptebene (PE) der Platine (5)
erfolgt.
5. Scheinwerfersystem (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend
eine bewegbare Scheinwerferoptik welche in einem Strahlengang des Scheinwerferlichts
angeordnet ist;
wobei durch die geführte Bewegung die Platineneinheit (2) und die bewegbare Scheinwerferoptik
eine gemeinsame Bewegung ausführen.
6. Scheinwerfersystem (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend
eine Lichtaustritts-Scheinwerferoptik, welche im Strahlengang des Scheinwerferlichts
angeordnet ist;
wobei die Lichtaustritts-Scheinwerferoptik während der geführten Bewegung stationär
relativ zur Wärmesenke (3) ist.
7. Scheinwerfersystem (1) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend
ein Platinen-Stellglied (19) zur Einstellung einer Position der Platineneinheit (2)
durch die geführte Bewegung.
8. Scheinwerfersystem (1) gemäß Anspruch 7, wobei ein Kraftangriffswinkel (α) zwischen
einer Richtung (21) einer Vorschubbewegung des Platinen-Stellgliedes (19) und einer
dadurch erzeugten Richtung (48) der geführten Bewegung der Platineneinheit größer
ist als 20 Grad, oder größer ist als 90 Grad.
9. Scheinwerfersystem (1) gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei das Platinen-Stellglied (19)
an einer Angriffsoberfläche (A) des Scheinwerfersystems (1) angreift, welche von der
Lichtquelle (4) abgewandt ist.
10. Scheinwerfersystem (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Platinen-Stellglied
(19) an einer Angriffsoberfläche (A) des Scheinwerfersystems (1) angreift, welche
abgewinkelt ist zu einer Ebene der Wärmekontakt-Oberfläche (10), wobei ein Winkel
(α) der Abwinkelung geringer ist als 80 Grad.
11. Scheinwerfersystem (1) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, ferner aufweisend eine
Platinen-Rückstellkomponente (23), welche konfiguriert ist, eine Rückstellkraft zu
einer Stellkraft des Platinen-Stellgliedes (19) zu erzeugen;
wobei die Platinen-Rückstellkomponente (23) mit dem Fixierelement (11) einstückig
ausgebildet ist.
12. Scheinwerfersystem (1a) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Platineneinheit
(2a) zweidimensional geführt bewegbar ist und wobei das Scheinwerfersystem (1a) ein
Führungselement (24a) aufweist;
wobei die Platineneinheit (2a) relativ zum Führungselement (24a) in einer Richtung
einer ersten Achse (29a) der zweidimensionalen Führung geführt ist; und
wobei das Führungselement (24a) relativ zur Wärmesenke (3a) in einer Richtung einer
zweiten Achse (30a) der zweidimensionalen Führung geführt ist.
13. Scheinwerfersystem (1a) gemäß Anspruch 12, ferner aufweisend ein Führungselement-Stellglied,
welches am Führungselement (24a) angreift und welches zu einer Einstellung einer Position
des Führungselements (24a) relativ zur Wärmesenke (3a) konfiguriert ist;
wobei das Scheinwerfersystem (1a) ferner eine Führungselement-Rückstellkomponente
(32a) aufweist, welche konfiguriert ist, eine Rückstellkraft zu einer Stellkraft des
Führungselement-Stellgliedes zu erzeugen;
wobei die Führungselement-Rückstellkomponente (32a) mit dem Fixierelement (11a) einstückig
ausgebildet ist.
14. Scheinwerfersystem (1, 1a) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der wärmeleitende
Kontakt zumindest teilweise mit Hilfe eines Wärmeleitmittels des Scheinwerfersystems
(1, 1a) erfolgt.