[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Ein solcher Kraftfahrzeugscheinwerfer ist dazu eingerichtet, einen
vor dem Kraftfahrzeugscheinwerfer lokalisierten Bereich durch eine transparente Abdeckscheibe
des Kraftfahrzeugscheinwerfers hindurch mit einer äußeren Lichtverteilung zu beleuchten.
Dabei weist der Kraftfahrzeugscheinwerfer Mittel zum Erzeugen einer innerhalb des
Kraftfahrzeugscheinwerfers lokalisierten inneren Lichtverteilung und eine Projektionsoptik
auf. Die Projektionsoptik ist dazu eingerichtet, die innere Lichtverteilung als äußere
Lichtverteilung in einer Abbildungsentfernung von mehreren Metern zu der transparenten
Abdeckscheibe scharf in den vor dem Kraftfahrzeugscheinwerfer lokalisierten Bereich
abzubilden.
[0002] Ein solcher Scheinwerfer wird als per se bekannt vorausgesetzt. Die Abbildungsentfernung
des per se bekannten Scheinwerfers beträgt zum Beispiel 12,5m oder 25m. In dieser
Entfernung wird zum Beispiel eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze durch scharfe Abbildung
einer im Scheinwerfer angeordneten Blende erzeugt.
[0003] Bekannt sind auch Scheinwerfer, deren Lichtverteilungen sich aus einer Vielzahl von
Pixeln zusammensetzen. Die Form der Lichtverteilung ist dabei mit einer aus der Dichte
der Pixel resultierenden Feinheit steuerbar. Bei bekannten Scheinwerfern gilt dies
zumindest für eine feste Abbildungsentfernung, die zum Beispiel bei den oder zwischen
den o.a. Werten von 12,5m und 25m liegt. Es gibt beim Betrieb von Scheinwerfern Situationen,
in denen eine solche Abbildungsentfernung nicht zur Verfügung steht. Beispiele solche
Situationen sind Situationen, in denen sich das Kraftfahrzeug einer Wand nähert, wobei
der Abbildungsabstand unterschritten wird. Andere Beispiele sind die Annäherung an
ein anderes Kraftfahrzeug, insbesondere an ein großes Kraftfahrzeug wie einen Bus.
[0004] In diesen Situationen wird die im Inneren des Scheinwerfers unter Umständen mit scharfen
Begrenzungen erzeugte innere Lichtverteilung unscharf auf die Wand oder das andere
Kraftfahrzeug (oder ein anderes nahes Objekt) projiziert. Die unscharfen Abbildungen
werden häufig als ästhetisch unbefriedigend wahrgenommen.
[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Eindrücke zu vermeiden.
[0006] Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei unterscheidet
sich der erfindungsgemäße Scheinwerfer von dem bekannten Scheinwerfer dadurch, dass
der Kraftfahrzeugscheinwerfer Verstellmittel aufweist, mit denen die Abbildungsentfernung,
in der die innere Lichtverteilung scharf abgebildet wird, über eine Verstellbandbreite
von mehreren Metern variierbar ist.
[0007] Diese Merkmale erlauben eine Anpassung der Abbildungsentfernung an die Betriebssituation
des Scheinwerfers. Unscharfe und unästhetisch verwaschen wirkende äußere Lichtverteilungen
können dadurch vermieden werden. Dadurch können zum Beispiel bei stehendem Fahrzeug
Botschaften in geringer Entfernung vom Kraftfahrzeug scharf auf die Fahrbahn projiziert
werden. Hilfreich ist die Erfindung auch in Einpark- und Ausparksituationen, weil
mit ihr in diesen Situationen auch in kurzer Entfernung scharf begrenzte Lichtverteilungen
erzeugbar sind, die eine Entfernungseinschätzung vereinfachen.
[0008] Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Verstellmittel
dazu eingerichtet sind, die Abbildungsentfernung durch eine Veränderung eines Abstands
der inneren Lichtverteilung von der Projektionsoptik zu verstellen.
[0009] Bevorzugt ist auch, dass die Verstellmittel einen Stellring aufweisen, der um eine
Drehachse herum drehbar ist, die quer zu einer vom Stellring umschlossenen Fläche
liegt und durch den Mittelpunkt dieser Fläche geht, und dass die Verstellmittel einen
auf einem ringförmigen, ein erstes Ende des Stellrings bildenden Rand des Stellrings
gleitfähig anliegenden Projektionsoptikträger aufweisen, wobei der Rand des Stellrings
wenigstens eine sich in Umfangsrichtung des Stellrings erstreckende Rampe aufweist
und wobei der Projektionsoptikträger an der Rampe gleitfähig anliegende Nocken aufweist
und der Projektionsoptikträger translatorisch beweglich mit dem Stellring verbunden
ist.
[0010] Weiter ist bevorzugt, dass der Rand des Stellrings sich in Umfangsrichtung des Stellrings
erstreckende Bereiche aufweist, die keine Rampe bilden.
[0011] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Projektionsoptik
wenigstens eine Projektionslinse aufweist.
[0012] Bevorzugt ist auch, dass der Kraftfahrzeugscheinwerfer aufweist: eine Lichtquelle,
eine Vorsatzoptik, eine Anordnung von Mikrospiegeln, deren Spiegelstellung steuerbar
ist, wobei die Lichtquelle, die Vorsatzoptik, die Anordnung von Mikrospiegeln und
die Projektionsoptik relativ zueinander so angeordnet sind, dass Licht, das von der
Lichtquelle ausgeht und von der Vorsatzoptik auf die Anordnung von Mikrospiegeln gerichtet
wird, von der Anordnung von Mikrospiegeln auf die Projektionsoptik reflektierbar ist
und dass der Kraftfahrzeugscheinwerfer einen staubdichten Innenraum aufweist und dass
die Lichtquelle, die Vorsatzoptik und die Anordnung von Mikrospiegeln in dem staubdichten
Innenraum angeordnet sind.
[0013] Durch die Staubdichtheit lassen sich unerwünscht dunkle Stellen und unscharfe Abbildungen
einzelner Mikrospiegel vermeiden. Dunkle Stellen und lokal unscharfe Abbildungen können
sonst durch Staubpartikel hervorgerufen werden können, die sich im Strahlengang des
Lichtes insbesondere zwischen der Anordnung der Mikrospiegel und der Projektionsoptik
befinden. Die Größe von Staubpartikeln liegt zwischen 0,1 Mikrometern und 100 Mikrometern.
Ein typisches Bauvolumen eines Lichtmoduls liegt bei 0,2 m x 0,2 m x 0,1 m. Es hat
sich gezeigt, dass kleinere Partikel, zum Beispiel 0,5 Mikrometer große Partikel,
zu Lichteinbußen durch unscharfe Abbildungen führen und dass Partikel, die größer
als etwa 10 Mikrometer sind, vollständig aus dem Strahlengang heraus gehalten werden
müssen. Die Staubfreiheit des Innenraums entspricht bevorzugt der Schutzklasse IP6K2.
Die Montage der an der staubdichten Abdichtung des Innenraums beteiligten Bauteile
des Lichtmoduls erfolgt bevorzugt in einem Reinraum.
[0014] Weiter ist bevorzugt, dass der staubdichte Innenraum von einem der transparenten
Abdeckscheibe des Scheinwerfers zugewandten Gehäusevorderteil begrenzt wird, das eine
(abgedichtete) Lichtaustrittsöffnung aufweist, wobei an dem Gehäusevorderteil eine
Haltevorrichtung angeordnet ist, die einen Halterahmen aufweist, in dem der Stellring
mit einem zweiten Stellringende drehbar gelagert ist, und dass der Projektionsoptikträger
auf dem ersten Ende des Stellrings gleitfähig und translatorisch beweglich aufliegt,
dass die Projektionsoptik eine Projektionslinse aufweist, und dass ein dem Halterahmen
zugewandtes Ende des Projektionsoptikträges mit einem Bajonett-Verschlussring rastend
verbunden ist, wobei eine Projektionslinse zwischen dem dem Halterahmen zugewandten
Ende des Projektionsoptikträgers und dem Bajonett-Verschlussring gehalten wird.
[0015] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass ein der Projektionslinse
abgewandtes Ende des Projektionsoptikträgers durch eine sich über einen ganzen äußeren
Umfang des Projektionsoptikträgers erstreckende Balgdichtung mit dem Halterahmen verbunden
ist, wobei sich die Balgdichtung über einen ganzen inneren Umfang des Halterahmens
erstreckt.
[0016] Bevorzugt ist auch, dass der Bajonett-Verschlussring einen radial einwärts weisenden
Kragen aufweist, in dem die Projektionslinse gehalten wird, wobei zwischen dem Kragen
und der Projektionslinse eine geschlossene Schleife aus Dichtungsmaterial angeordnet
ist.
[0017] Weiter ist bevorzugt, dass der Projektionsoptikträger durch elastische Elemente mit
dem Halterahmen verbunden ist, die eine den Projektionsoptikträger in Richtung des
Stellrings und den Stellring in Richtung des Halterahmens drückende Kraft auf den
Projektionsoptikträger ausüben.
[0018] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Verstellmittel
ein steuerbares Antriebsmittel aufweisen, mit dem eine Drehbewegung des Stellrings
antreibbar ist.
[0019] Bevorzugt ist auch, dass das steuerbare Antriebsmittel ein am Halterahmen befestigter
Elektromotor ist, mit dem ein Zahnrad antreibbar ist, das in eine Außenverzahnung
des Stellrings eingreift. Die Außenverzahnung erstreckt sich bevorzugt nur über einen
für die translatorische Verstellung erforderlichen Drehwinkel des Stellrings. Die
Außenverzahnung ist als Zahnradsegment verwirklicht.
[0020] Weiter ist bevorzugt, dass ein Mantel des Stellrings als Verstellmittel dient, mit
dem der Stellring manuell drehbar ist.
[0021] Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen
und den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern
auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen
der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
[0022] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
[0023] Dabei zeigen, jeweils in schematischer Form:
- Figur 1
- ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers;
- Figur 2
- ein Lichtmodul eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers;
- Figur 3
- einen DMD-Chip;
- Figur 4
- Details einer Ausgestaltung eines Gehäusevorderteils zusammen mit weiteren Elementen
eines staubdichten Lichtmoduls eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers
in einer Explosionsdarstellung;
- Figur 5
- einen Ausschnitt eines Projektionsoptikträgers mit eingerastetem Bajonett-Verschlussring;
- Figur 6
- einen Ausschnitt aus einem Verbund aus dem Gehäusevorderteil und weiteren Elementen
aus der Figur 4;
- Figur 7
- den Gegenstand der Figuren 4 bis 6 in einem zusammengefügten Zustand, und
- Figur 8
- eine Detailansicht eines Umfangsabschnitts eines Stellrings mit Außenverzahnung und
antreibendem Zahnrad.
[0024] Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder
zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente.
[0025] Im Einzelnen zeigt die Figur 1 einen Kraftfahrzeugscheinwerfer 10, der dazu eingerichtet
ist, einen vor dem Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 lokalisierten Bereich 12 durch eine
transparente Abdeckscheibe 14 des Kraftfahrzeugscheinwerfers 10 hindurch mit einer
äußeren Lichtverteilung zu beleuchten. Die äußere Lichtverteilung ergibt sich zum
Beispiel als heller Bereich auf einer Fahrbahn oder einem vom dem Kraftfahrzeugscheinwerfer
10 stehenden Schirm.
[0026] Der Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 weist ein Lichtmodul 16 auf. Das Lichtmodul 16 weist
Mittel 18 zum Erzeugen einer innerhalb des Lichtmoduls 16 lokalisierten inneren Lichtverteilung
auf. Darüber hinaus weist das Lichtmodul 16 eine Projektionsoptik 20 auf, die dazu
eingerichtet ist, die innere Lichtverteilung als die äußere Lichtverteilung in einer
Abbildungsentfernung 22 von mehreren Metern zu dem Lichtmodul 16 scharf in den vor
dem Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 lokalisierten Bereich 12 abzubilden. Das Lichtmodul
16 weist Verstellmittel 24 auf, mit denen die Abbildungsentfernung 22, in der die
innere Lichtverteilung scharf abgebildet wird, über eine Verstellbandbreite 26 von
mehreren Metern variierbar ist.
[0027] Die innere Lichtverteilung ergibt sich zum Beispiel durch Beleuchtung der Mikrospiegel
eines DMD Chips 28 durch eine Lichtquelle 30. Die Verstellmittel 24 sind zum Beispiel
dazu eingerichtet, die Abbildungsentfernung 22 durch eine Veränderung eines Abstands
der inneren Lichtverteilung von der Projektionsoptik 20 zu verstellen.
[0028] Die Verstellmittel 24 weisen einen Stellring 32 auf, der um eine Drehachse 34 herum
drehbar ist, die quer, insbesondere senkrecht, zu einer vom Stellring 32 umschlossenen
Fläche liegt und durch den Mittelpunkt dieser Fläche geht. Die Verstellmittel 24 weisen
auch einen auf einem ringförmigen, ein erstes Ende des Stellrings 32 bildenden Rand
36 (vergleiche Figur 2) des Stellrings 32 gleitfähig anliegenden Projektionsoptikträger
38 auf. Ein Rand eines zweiten Endes des Stellrings 32 weist wenigstens eine sich
in Umfangsrichtung des Stellrings 32 erstreckende Rampe 42 auf. Der Projektionsoptikträger
38 weist an der Rampe 42 gleitfähig anliegende Nocken 44 auf und ist in Richtung der
Drehachse 34 des Stellrings 32 translatorisch beweglich mit dem Stellring 32 verbunden.
In Bezug auf eine Rotation ist die Projektionsoptik von dem rotierbaren Stellring
entkoppelt. Die Projektionsoptik dreht sich nicht mit dem Stellring mit.
[0029] Der Rand des zweiten Endes des Stellrings 32 weist auch sich in Umfangsrichtung des
Stellrings erstreckende Bereiche 40 aufweist, die keine Rampe bilden. Die Projektionsoptik
20 weist wenigstens eine Projektionslinse 48 auf. Die x-Richtung ist eine Hauptabstrahlrichtung.
Die z-Richtung ist bei bestimmungsgemäßer Verwendung zum Beispiel eine vertikale Richtung,
und die y-Richtung ist dabei zum Beispiel eine horizontale Richtung.
[0030] Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausgestaltung eines Lichtmoduls 16 als staubdichtes
Lichtmodul 16.
[0031] Als Mittel 18 zum Erzeugen der innerhalb des Lichtmoduls 16 lokalisierten inneren
Lichtverteilung weist das Lichtmodul 16 die Lichtquelle 30, eine Primäroptik 52 und
einen DMD-Chip 28 auf. Die Lichtquelle 30 ist eine Halbleiterlichtquelle, die auf
einer ersten Leiterplatte 54 angeordnet ist und die Licht 56 in Richtung zu der Primäroptik
52 abstrahlt. Die Primäroptik 52 weist einen lichtbrechenden Teil 52.1 und einen Reflektor
52.2 auf. Der lichtbrechende Teil 52.1 wird von der Lichtquelle 30 beleuchtet und
richtet das Licht 56 auf den Reflektor 52.2. Der Reflektor 52.2 lenkt das auf ihn
vom lichtbrechenden Teil 52.1 her einfallende Licht 56 auf eine spiegelnde Fläche
einer Vorderseite 28.1 des DMD-Chips 28, wobei die spiegelnde Fläche aus einer Vielzahl
von Mikrospiegeln besteht. Wesentlich ist dabei, dass die Primäroptik 52 das Licht
56 der Lichtquelle 30 auf den DMD-Chip 28 richtet. Wie und mit welchen optischen Elementen
dies im Einzelnen geschieht, ist für die Erfindung nicht wesentlich.
[0032] Eine Schwenkstellung der Mikrospiegel ist individuell für jeden Mikrospiegel oder
zumindest für eine Teilmenge der Mikrospiegel zwischen einer ersten Schwenkstellung
und einer zweiten Schwenkstellung umschaltbar. Jeder Mikrospiegel, der sich in der
ersten Schwenkstellung befindet, lenkt das auf ihn von der Primäroptik 52 her einfallende
Licht auf die Projektionsoptik 20 um. Jeder Mikrospiegel, der sich in der zweiten
Schwenkstellung befindet, lenkt das auf ihn von der Primäroptik 52 her einfallende
Licht 56 so ab, dass das abgelenkte Licht nicht auf die Projektionsoptik 20 fällt.
Dieses Licht wird zum Beispiel auf einen Absorber 58 gelenkt und dort absorbiert,
so dass es keine störenden Lichteffekte erzeugen kann.
[0033] Die Projektionsoptik 20 richtet das auf sie von dem DMD-Chip 28 her einfallende Licht
56 in den vor dem Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 lokalisierten Bereich 12. Bei einer
bestimmungsgemäßen Verwendung des Lichtmoduls 16 wird mit diesem Licht die vor dem
Kraftfahrzeug liegende Fahrbahn ausgeleuchtet. Die Projektionsoptik 20 weist die Projektionslinse
48 aus transparentem Kunststoff oder Glas auf. Die Projektionsoptik 20 kann auch mehrere
Linsen aufweisen, zum Beispiel eine Anordnung aus einem Achromaten und einer abbildenden
Linse. Die Abbildung wird in diesem Fall durch die Kombination aus Achromat und abbildender
Linse vermittelt.
[0034] Bei dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer 10 liegt der Weg des Lichtes 56 von der Lichtquelle
30 bis zu seinem durch die Projektionsoptik 20 hindurch erfolgenden Austritt aus der
Projektionsoptik 20 vollständig in dem staubdicht abgedichteten Innenraum 60. Dieser
Innenraum 60 wird durch ein Gehäusevorderteil 62, ein zentrales Trägerelement 64,
den DMD-Chip 28, die erste Leiterplatte 54, die Projektionsoptik 20 und eine staubdichte
Druckausgleichsmembrane 68 begrenzt. Die erste Leiterplatte dient zur Kontaktierung
der Lichtquelle. Eine zweite Leiterplatte 55 dient zur Kontaktierung des DMD-Chips.
Die zweite Leiterplatte 55 liegt vollständig außerhalb des staubdichten Innenraums.
Weiter ist bevorzugt, dass das Gehäusevorderteil aus Kunststoff besteht und dass Dichtungen
und an Flanschbereiche des Gehäusevorderteils angeformte Dichtlippen 66 aus Dichtungsmaterial
bestehen.
[0035] Die in x-Richtung translatorisch bewegliche Projektionslinse 48 dichtet zusammen
mit einer die translatorische Bewegung erlaubenden Balgdichtung 86 die Lichtaustrittsöffnung
des Gehäusevorderteils 62 ab.
[0036] Das zentrale Trägerelement 64 weist eine dem Innenraum 60 zugewandte Vorderseite
64.1 und eine Rückseite 64.2 auf.
[0037] Das zentrale Trägerelement 64 weist einen Lichtquellen- und Primäroptik-seitigen
ersten Teilbereich 64.3 und einen DMD-Chip-seitigen zweiten Teilbereich 64.4 auf.
Diese beiden Teilbereiche 64.3 und 64.4 sind räumlich voneinander getrennt, hängen
aber stoffschlüssig zusammen und bilden zusammen das einstückige zentrale Trägerelement
64. Die beiden Teilbereiche 64.3 und 64.4 schließen einen Winkel ein, der größer als
90°, aber kleiner als 180° ist. Das zentrale Trägerelement 64 besteht bevorzugt aus
Metall und dient auch als Kühlkörper, der die in der Lichtquelle 30 frei werdende
Wärme aufnimmt und an die Umgebung des Lichtmoduls 16 abgibt.
[0038] Die erste Leiterplatte 54 ist fest mit der Vorderseite 64.1 des zentralen Trägerelements
64 in dessen erstem Teilbereich 64.3 verbunden. Die Verbindung ist zum Beispiel eine
Schraub- und/oder Klebeverbindung. Eine Vorderseite der ersten Leiterplatte 54 trägt
die als Halbleiterlichtquelle verwirklichte Lichtquelle 30 und die Primäroptik 52.
Eine Rückseite der ersten Leiterplatte 54 ist der Vorderseite 64.1 des zentralen Trägerelements
64 zugewandt. In parallel zur Vorderseite und zur Rückseite der ersten Leiterplatte
54 weisenden Richtungen 70 ragt das zentrale Trägerelement 64 über die erste Leiterplatte
54 hinaus. Der seitlich überstehende Rand der Vorderseite 64.1 des zentralen Trägerelements
64 bildet einen Teil eines innenraumseitigen Flanschbereiches 64.5 des zentralen Trägerelements
64.
[0039] Der zweite Teilbereich 64.4 des zentralen Trägerelements 64 weist ein Trägerelementfenster
72 auf. Ein das Trägerelementfenster 72 umlaufender Fenster-Randbereich bildet auf
der Rückseite 64.2 des zentralen Trägerelements 64 einen Fenster-Flanschbereich 74.
Der DMD-Chip 28 ist auf der Rückseite 64.2 des zentralen Trägerelements 64 in dessen
zweiten Teilbereich 64.4 so angeordnet, dass er das Trägerelementfenster 72 abdeckt.
[0040] Wie Figur 3 zeigt, weist der DMD-Chip 28 zwei Breitseiten in Form einer Vorderseite
28.1 und einer Rückseite auf, wobei Vorderseite und Rückseiten durch zwischen ihnen
liegende seitliche Schmalseiten 28.3 voneinander getrennt sind. Dabei ist seine die
Mikrospiegel 28.4 tragende Vorderseite 28.1 dem Trägerelementfenster 72 und damit
dem Innenraum 60 zugewandt. Die Vorderseite 28.1 des DMD-Chips 28 weist einen zentralen
Chip-Bereich auf, in dem die Mikrospiegel 28.4 angeordnet sind, und er weist einen
den zentralen Chip-Bereich in einer geschlossenen Kurve umlaufenden Flanschbereich
28.5 auf, in dem keine Mikrospiegel 28.4 angeordnet sind. Die Zahl der Mikrospiegel
beträgt zum Beispiel ca. 1,3 Millionen, die in einer Matrix mit 1152 Spalten und 1152
Reihen angeordnet sind. Derartige DMD-Chips (digital mirror device) werden zum Beispiel
von der Firma Texas Instruments hergestellt und vertrieben.
[0041] Die Figuren 2 und 3 zeigen in Kombination miteinander, dass der DMD-Chip 28 insgesamt
so angeordnet ist, dass die beiden Flanschbereiche 74 und 28.5 einander gegenüberliegen.
Zwischen den beiden Flanschbereichen 74 und 28.5 liegt eine DMD-Chip-Dichtung 76 in
Form einer Flachdichtung, die von den Flanschbereichen 74 und 28.5 mit einer diese
Flanschbereiche aufeinander pressenden Anpresskraft gehalten wird und die das Trägerelementfenster
72 in einer geschlossenen Kurve umläuft.
[0042] Die Verstellmittel 24 weisen ein steuerbares Antriebsmittel 24.1 auf, mit dem eine
Drehbewegung des Stellrings 32 antreibbar ist. Das steuerbare Antriebsmittel 24.1
ist zum Beispiel ein Elektromotor, mit dem ein Zahnrad 24.2 antreibbar ist, das in
eine Außenverzahnung 32.1 des Stellrings 32 eingreift. Die Außenverzahnung 32.1 erstreckt
sich in Umfangsrichtung bevorzugt über die Länge einer Rampe, oder über die Summe
der Länge einer Rampe und der Länge eines sich an die Rampe anschließenden Plateaus
auf dem Umfang des Stellrings 32. Diese Längen korrespondieren, durch Teilen der Länge
durch den Radius des Stellrings, mit einem Drehwinkel (im Bogenmaß) des Stellrings.
[0043] Figur 4 zeigt Details einer Ausgestaltung des Gehäusevorderteils 62 zusammen mit
weiteren Elementen des Lichtmoduls 16 in einer Explosionsdarstellung. Im Einzelnen
zeigt die Figur 4 neben dem Gehäusevorderteil 62 einen Halter 78, mit dem das Gehäusevorderteil
62 an dem übrigen Lichtmodul 16 befestigbar ist, einen Halterahmen 80, der mit einer
Seite an dem Halter 78 befestigbar ist und der eine zweite Seite aufweist, an welcher
ein Bajonett-Verschlussring 82 befestigbar ist. Das Gehäusevorderteil 62 weist eine
Lichtaustrittsöffnung auf. In dem Halterahmen 80 ist der Stellring 32 mit einem ringförmigen
zweiten Stellringende drehbar gelagert (Ende in axialer Richtung).
[0044] Der Projektionsoptikträger 38 liegt im zusammengefügten Zustand auf dem ringförmigen
ersten Ende des Stellrings 32 gleitfähig und translatorisch beweglich, aber rotatorisch
von dem Stellring entkoppelt, auf.
[0045] Die Projektionsoptik 20 weist die Projektionslinse 48 auf.
[0046] Ein dem Halterahmen 80 zugewandtes Ende des Projektionsoptikträgers 38 ist mit dem
Bajonett-Verschlussring 82 rastend verbindbar. Dazu weist der Bajonett-Verschlussring
in axialer Richtung aus seinem Umfang hervorstehende Vorsprünge 82.1 auf, die in Umfangsrichtung
weisende Haken 82.2 besitzen. Im eingerasteten Zustand hintergreifen diese Haken 82.2
komplementär geformte Haken 38.1, die im Umfang des Projektionsoptikträgers 38 in
Ausnehmungen 38.2 angeordnet sind. Der Projektionsoptikträger 38 besitzt durch diese
Rastverbindung mit dem Bajonettverschlussring 82 und durch dessen Schraubverbindung
mit dem Halter 78 keine Rotationsfreiheitsgrade und ist bzgl. einer Rotation von dem
drehbaren Stellring entkoppelt.
[0047] Siehe dazu auch Figur 5, in welcher der Projektionsoptikträger 38 mit eingerastetem
Bajonett-Verschluss-Ring 82 dargestellt ist.
[0048] Im zusammengefügten Zustand wird die Projektionslinse 48 zwischen dem dem Halterahmen
80 zugewandten Ende des Projektionsoptikträgers 38 und dem Bajonett-Verschlussring
82 gehalten. Siehe dazu auch die Figur 6, in welcher ein Ausschnitt aus einem Verbund
aus dem Gehäusevorderteil 62, dem Halter 78, dem Halterahmen 80, dem Bajonett-Verschlussring
82, dem Stellring 32, einem elastischen Element 84 und dem Projektionsoptikträger
38 mit der Projektionslinse 48 dargestellt ist.
[0049] Ein der Projektionslinse 48 abgewandtes Ende des Projektionsoptikträgers 38 ist durch
eine sich über einen ganzen äußeren Umfang des Projektionsoptikträgers 38 erstreckende
Balgdichtung 86 mit dem Halterahmen 80 verbunden. Die Balgdichtung 86 erstreckt sich
über einen ganzen inneren Umfang des Halterahmens 80 und dichtet einen ringförmigen
Spalt zwischen der Projektionslinse 48 und dem Halterahmen auf der einen Seite und
der kreisförmigen Öffnung im Gehäusevorderteil beweglich ab, so dass sich die Projektionslinse
48 in Richtung ihrer optischen Achse translatorisch bewegen kann.
[0050] Der Bajonett-Verschluss-Ring 82 weist einen radial einwärts weisenden Kragen 88 auf,
in dem die Projektionslinse 48 gehalten wird. Zwischen dem Kragen 88 und der Projektionslinse
48 ist eine geschlossene Schleife 90 aus Dichtungsmaterial angeordnet.
[0051] Der Projektionsoptikträger 38 ist durch elastische Elemente 84 mit dem Halterahmen
80 verbunden. Die elastischen Elemente 84 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel
in eine angenäherte U-Form gebogene stabförmige Federn, die ein erstes Ende 84.1 und
ein zweites Ende 84.2 aufweisen. Das erste Ende 84.1 ist im zusammengefügten Zustand
mit dem Projektionsoptikträger 38 verbunden, während das zweite Ende 84.2 mit dem
Halterahmen 80 verbunden ist. Im zusammengefügten Zustand sind die elastischen Elemente
84 so vorgespannt, dass sie eine Kraft erzeugen, die den Projektionsoptikträger 38
mit seinen Nocken 44 gegen den Stellring 32 und diesen damit in seine Drehlagerung
im Halterahmen 80 drücken.
[0052] Die elastischen Elemente 84 üben damit eine den Projektionsoptikträger 38 in Richtung
des Stellrings 32 und den Stellring 32 in Richtung des Halterahmens 80 drückende Kraft
auf den Projektionsoptikträger 38 aus.
[0053] Die Verstellmittel 24 weisen ein steuerbares Antriebsmittel 24.1 auf, mit dem eine
Drehbewegung des Stellrings 32 antreibbar ist. Das steuerbare Antriebsmittel 24.1
ist zum Beispiel ein am Halterahmen 80 befestigter Elektromotor, mit dem ein Zahnrad
24.2 antreibbar ist, das in eine Außenverzahnung 32.1 des Stellrings 32 eingreift.
In einer einfachen Ausgestaltung dient ein Mantel des Stellrings 32 als Verstellmittel,
mit dem der Stellring 32 manuell drehbar ist.
[0054] Eine weitere zur Projektionsoptik 20 gehörende und nur optional vorhandene Linse
92 ist auf der Lichtaustrittsseite des Projektionsoptikträgers 38 angeordnet und bildet
zusammen mit der Projektionslinse 48 eine anamorphotische Projektionsoptik 20.
[0055] Figur 7 zeigt den Gegenstand der Figuren 4 bis 6 in einem zusammengefügten Zustand.
[0056] Figur 8 zeigt eine Detailansicht eines Umfangsabschnitts eines Stellrings 32 mit
Außenverzahnung 32.1 und antreibendem Zahnrad 24.1. Die Außenverzahnung ist in einer
bevorzugten Ausführungsform ein Zahnkranzsegment eines kreisförmigen Zahnkranzes.
Der Mittelpunkt des kreisförmigen Zahnkranzsegmentes fällt mit dem Mittelpunkt des
ebenfalls kreisförmigen Zahnkranzsegments zusammen. Die Außenverzahnung 32.1 erstreckt
sich in Umfangsrichtung bevorzugt über die Länge einer Rampe 42 des Stellrings 32,
oder über die Summe der Länge einer Rampe 42 und der Länge eines sich an die Rampe
42 anschließenden Plateaus auf dem Umfang des Stellrings 32. Diese Längen korrespondieren,
durch Teilen der Länge durch den Radius des Stellrings, mit einem Drehwinkel (im Bogenmaß)
des Stellrings.
[0057] Eine Nase 100, die starr mit dem Projektionsoptikträger 38 verbunden oder ein Bestandteil
des Projektionsoptikträgers 38 ist, stellt in Verbindung mit den beiden Laschen 102,
die starr mit dem Halterahmen 80 verbunden oder ein Bestandteil des Halterahmens 80
sind, sicher, dass sich der Projektionsoptikträger 38 nicht drehen kann.
1. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10), der dazu eingerichtet ist, einen vor dem Kraftfahrzeugscheinwerfer
(10) lokalisierten Bereich (12) durch eine transparente Abdeckscheibe (14) des Kraftfahrzeugscheinwerfers
(10) hindurch mit einer äußeren Lichtverteilung zu beleuchten, wobei der Kraftfahrzeugscheinwerfer
(10) Mittel (18) zum Erzeugen einer innerhalb des Kraftfahrzeugscheinwerfers (10)
lokalisierten inneren Lichtverteilung aufweist, und eine Projektionsoptik (20) aufweist,
die dazu eingerichtet ist, die innere Lichtverteilung als die äußere Lichtverteilung
in einer Abbildungsentfernung (22) von mehreren Metern zu der transparenten Abdeckscheibe
(14) scharf in den vor dem Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) lokalisierten Bereich abzubilden,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) Verstellmittel (24) aufweist, mit denen die Abbildungsentfernung
(22), in der die innere Lichtverteilung scharf abgebildet wird, über eine Verstellbandbreite
(26) von mehreren Metern variierbar ist.
2. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel (24) dazu eingerichtet sind, die Abbildungsentfernung (22) durch
eine Veränderung eines Abstands der inneren Lichtverteilung von der Projektionsoptik
(20) zu verstellen.
3. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel (24) einen Stellring (32) aufweisen, der um eine Drehachse herum
drehbar ist, die quer zu einer vom Stellring (32) umschlossenen Fläche liegt und durch
den Mittelpunkt dieser Fläche geht, und dass die Verstellmittel (24) einen auf einem
ringförmigen, ein erstes Ende des Stellrings (32) bildenden Rand des Stellrings (32)
gleitfähig anliegenden Projektionsoptikträger (38) aufweisen, wobei der Rand des Stellrings
(32) wenigstens eine sich in Umfangsrichtung des Stellrings (32) erstreckende Rampe
(42) aufweist und wobei der Projektionsoptikträger (38) an der Rampe (42) gleitfähig
anliegende Nocken (44) aufweist und der Projektionsoptikträger (38) translatorisch
beweglich mit dem Stellring (32) verbunden ist.
4. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rand des Stellrings (32) sich in Umfangsrichtung des Stellrings (32) erstreckende
Bereiche (40) aufweist, die keine Rampe bilden.
5. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsoptik (20) wenigstens eine Projektionslinse (48) aufweist.
6. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) aufweist: eine Lichtquelle (30), eine Primäroptik
(52), eine Anordnung von Mikrospiegeln (28.4), deren Spiegelstellung steuerbar ist,
wobei die Lichtquelle (30), die Primäroptik (52), die Anordnung von Mikrospiegeln
(28.4) und die Projektionsoptik (20) relativ zueinander so angeordnet sind, dass Licht
(56), das von der Lichtquelle (30) ausgeht und von der Primäroptik (52) auf die Anordnung
von Mikrospiegeln (28.4) gerichtet wird, von der Anordnung von Mikrospiegeln (28.4)
auf die Projektionsoptik (20) reflektierbar ist und dass der Kraftfahrzeugscheinwerfer
(10) einen staubdichten Innenraum (60) aufweist und dass die Lichtquelle (30), die
Primäroptik (52) und die Anordnung von Mikrospiegeln (28.4) in dem staubdichten Innenraum
(60) angeordnet sind.
7. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der staubdichte Innenraum (60) von einem der transparenten Abdeckscheibe (14) des
Kraftfahrzeugscheinwerfers (10) zugewandten Gehäusevorderteil (62) begrenzt wird,
das eine Lichtaustrittsöffnung aufweist, wobei an dem Gehäusevorderteil (62) eine
Haltevorrichtung angeordnet ist, die einen Halterahmen (80) aufweist, in dem der Stellring
(32) mit einem zweiten Stellringende drehbar gelagert ist, und dass der Projektionsoptikträger
(38) auf dem ersten Ende des Stellrings (32) gleitfähig und translatorisch beweglich
aufliegt, dass die Projektionsoptik (20) eine Projektionslinse (48) aufweist, und
dass ein dem Halterahmen (80) zugewandtes Ende des Projektionsoptikträges (38) mit
einem Bajonett-Verschlussring (82) rastend verbunden ist, wobei eine Projektionslinse
(48) zwischen dem dem Halterahmen (80) zugewandten Ende des Projektionsoptikträgers
(38) und dem Bajonett-Verschlussring (82) gehalten wird.
8. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass ein der Projektionslinse (48) abgewandtes Ende des Projektionsoptikträgers (38) durch
eine sich über einen ganzen äußeren Umfang des Projektionsoptikträgers (38) erstreckende
Balgdichtung (86) mit dem Halterahmen (80) verbunden ist, wobei sich die Balgdichtung
(86) über einen ganzen inneren Umfang des Halterahmens (80) erstreckt.
9. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bajonett-Verschlussring (82) einen radial einwärts weisenden Kragen (88) aufweist,
in dem die Projektionslinse (48) gehalten wird, wobei zwischen dem Kragen (88) und
der Projektionslinse (48) eine geschlossene Schleife aus Dichtungsmaterial angeordnet
ist.
10. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektionsoptikträger (38) durch elastische Elemente (84) mit dem Halterahmen
(80) verbunden ist, die eine den Projektionsoptikträger (38) in Richtung des Stellrings
(32) und den Stellring (32) in Richtung des Halterahmens (80) drückende Kraft auf
den Projektionsoptikträger (38) ausüben.
11. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel (24) ein steuerbares Antriebsmittel (24.1) aufweisen, mit dem
eine Drehbewegung des Stellrings (32) antreibbar ist.
12. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass das steuerbare Antriebsmittel (24.1) ein am Halterahmen (80) befestigter Elektromotor
ist, mit dem ein Zahnrad (24.2) antreibbar ist, das in eine Außenverzahnung (32.1)
des Stellrings (32) eingreift.
13. Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mantel des Stellrings (32) als Verstellmittel dient, mit dem der Stellring (32)
manuell drehbar ist.