BELEUCHTUNGSVORRICHTUNG EINES KRAFTFAHRZEUGSCHEINWERFERS

Abstract

 Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers umfassend ein Projektionsoptiksystem (1) und eine Lichtquelleneinheit (2), wobei die Lichtquelleneinheit eine Fläche (20) umfasst, wobei die Lichtquelleneinheit (2) ein Lichtbild auf der Fläche (20) erzeugen kann, wobei das auf der Fläche (20) erzeugbare Lichtbild mittels des Projektionsoptiksystems (1) vor die Beleuchtungsvorrichtung in Form einer Lichtverteilung projizierbar ist, wobei die Lichtquelleneinheit (2) eine Trägerstruktur (3) umfasst, wobei die Trägerstruktur (3) eine Öffnung (30) aufweist, wobei die Öffnung (30) passend zu der Fläche (20) angeordnet und ausgebildet ist und das Lichtbild mindestens auf einer dem Projektionsoptiksystem (1) zugewandten Seite (201) der Fläche (20) erzeugbar ist, wobei das Projektionsoptiksystem (1) Führungselemente (10) aufweist und die Trägerstruktur (3) zu den Führungselementen (10) korrespondierende längliche Führungen (31) aufweist, wobei die Führungselemente (10) in den länglichen Führungen (31) entlang einer Längsrichtung (X) der länglichen Führungen (31) führbar angeordnet sind, wobei das Projektionsoptiksystem (1) auf der Trägerstruktur (3) aufliegt und entlang der Längsrichtung (X) beweglich ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers, die ein Projektionsoptiksystem und eine Lichtquelleneinheit umfasst. Die Beleuchtungsvorrichtung ist vorzugsweise eine nach dem Projektionsprinzip funktionierende Beleuchtungsvorrichtung. Die Lichtquelleneinheit umfasst eine vorzugsweise zu einer optischen Achse des Projektionsoptiksystems senkrecht stehende Fläche, wobei die Lichtquelleneinheit ein Lichtbild auf der Fläche erzeugen kann. Vorzugsweise ist die Größe der Fläche der Größe des Lichtbildes im Wesentlichen gleich. Das auf der Fläche erzeugbare Lichtbild ist mittels des Projektionsoptiksystems vor die Beleuchtungsvorrichtung in Form einer Lichtverteilung, wie z.B. eine Abblendlichtverteilung, eine Bodenprojektion-Lichtverteilung oder Fernlichtverteilung, projizierbar. Die Lichtquelleneinheit umfasst außerdem eine Trägerstruktur, wobei die Trägerstruktur eine Öffnung aufweist, wobei die Öffnung passend zu der Fläche angeordnet und ausgebildet ist und das Lichtbild mindestens auf einer dem Projektionsoptiksystem zugewandten Seite der Fläche erzeugbar ist. Beispielsweise ist ein Abstand zwischen der Fläche (beziehungsweise dem Lichtbild) und der Öffnung kleiner, vorzugsweise viel kleiner als Dimensionen sowohl der Öffnung als auch des Lichtbildes. D.h., dass die Fläche derart zu der Öffnung, beispielsweise an oder in der Öffnung, passend angeordnet ist, dass beim Erzeugen des Lichtbildes an der Fläche gesamtes von dem an der Fläche erzeugten Lichtbild ausgehendes Licht durch die Öffnung (in Richtung des Projektionsoptiksystems) durchtritt.

[0002] Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit mindestens einer solchen Beleuchtungsvorrichtung.

[0003] Bei aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungsvorrichtungen sind die Projektionsoptiksysteme in Bezug auf die Lichtquelle entweder gar nicht oder nur mithilfe aufwändiger Verstellmechanismen verstellbar.

[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zu schaffen, die einfach ist und sich zuverlässig justieren lässt.

[0005] Diese Aufgabe wird mit einer Beleuchtungsvorrichtung der oben genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Projektionsoptiksystem Führungselemente aufweist und die Trägerstruktur zu den Führungselementen korrespondierende längliche Führungen aufweist, wobei die Führungselemente in den länglichen Führungen entlang einer vorzugsweise parallel zu einer optischen Achse des Projektionsoptiksystems verlaufende Längsrichtung der länglichen Führungen führbar angeordnet sind, wobei das Projektionsoptiksystem auf der Trägerstruktur befestigbar aufliegt und - vor der Befestigung des Projektionsoptiksystems an der Trägerstruktur - entlang der Längsrichtung beweglich ist.

[0006] Dadurch dass das vorzugsweise zentrierte Projektionsoptiksystem auf der Trägerstruktur aufliegt und an der Trägerstruktur (in einer gewünschten Position) befestigbar ist, macht die Erfindung die Schwerkraft zu Nutze, wobei die Führbarkeit entlang der Längsrichtung (vor der Befestigung) eine einfache und sichere Positionierung des Projektionsoptiksystems in Bezug auf die Fläche mit dem Lichtbild ermöglicht. Dabei können Fehler (Linsenformabweichungen, Linsendickentoleranzen,...) zumindest teilweise kompensiert werden, um eine möglichst scharfe Abbildung zu erreichen, was für Logoprojektionen besonders wichtig ist. Die vorgenannte gewünschte Position wird durch Bewegen des Projektionsoptiksystems in Bezug auf die Lichtquelleneinheit entlang der Längsrichtung und gleichzeitigem Analysieren der erzeugten Lichtverteilung, d.h. wenn die Beleuchtungsvorrichtung in Betrieb genommen ist, hinsichtlich ihrer Qualität beispielsweise hinsichtlich ihrer Schärfe ermittelt.

[0007] Das Projektionsoptiksystem wird im weiteren Verlauf auch als Objektiv genannt. Vorzugsweise sind jeweils zwei längliche Führungen und Führungselemente vorgesehen. Die Führungselemente sind beispielsweise ebenfalls länglich ausgebildet. Es kann zweckmäßig sein, wenn es pro längliche Führung genau ein Führungselement vorgesehen ist. Die länglichen Führungen können beispielsweise als wannenförmige Aufnahmen/Vertiefungen ausgebildet sein.

[0008] Vorzugsweise kann die Fläche durch Spiegelflächen von Spiegeln eines Mikrospiegelarrays eines Flächenlichtmodulators, z.B. eines DMD-Chips, gebildet sein. Allerdings kann eine lichtemittierende Fläche einer LED-Lichtquelle ebenfalls als Fläche fungieren. Darüber hinaus kann die Fläche als Lichtkonversionsmittel beziehungsweise Lichtkonversionsmittel-Plättchen ausgebildet sein, die Licht einer Laserlichtquelle, z.B. einer Laserdiode, in im Wesentlichen weißes Licht umwandeln kann. Die Fläche ist vorzugsweise eben beziehungsweise ungekrümmt. Es versteht sich, dass in den vorgenannten Fällen die LED-Lichtquellen beziehungsweise Laserlichtquelle ein Teil der Lichtquelleneinheit sind.

[0009] Das Projektionsoptiksystem ist vorzugsweise der Lichtquelleneinheit in Hauptabstrahlrichtung (parallel zur Längsrichtung) nachgeordnet.

[0010] Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Beleuchtungsvorrichtung als ein Lichtmodul ausgebildet sein. Das heißt, dass die Beleuchtungsvorrichtung in einem montierten Zustand, d.h. wenn das Projektionsoptiksystem an der Trägerstruktur befestigt ist, eine Baueinheit bildet und nicht aus baulich voneinander getrennten Elementen beziehungsweise Untereinheiten besteht, die beispielsweise in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer an unterschiedlichen Orten verteilt sind.

[0011] Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass das Projektionsoptiksystem einen Projektionsoptikhalter und mindestens eine Projektionsoptik umfasst, wobei die mindestens eine Projektionsoptik in dem Projektionsoptikhalter eingefasst ist, wobei die Führungselemente an dem Projektionsoptikhalter angeordnet sind.

[0012] Als Projektionsoptiken können beispielsweise Linsen (es sind vorzugsweise drei vorgesehen), wie z.B. konkave, konvexe, bi-konkave, -konvexe, plan-konkave oder - konvexe, verwendet werden. Die Linsen können aus verschiedenen Materialien bestehen (aus Materialien die jeweils einen unterschiedlichen Brechungsindex aufweisen) und in unterschiedlichen Abständen zueinander positioniert sein. Beispielsweise können unterschiedliche Linsen unterschiedliche aufeinander abgestimmte Brechungsindizes aufweisen. Insbesondere können die Linsen aus Kunstoffen, wie z.B. aus PC (Polycarbonat) PMMA (Polymethylmethacrylat), oder aus optischen Gläsern, wie z.B. aus Flint- oder Kronglas hergestellt sein.

[0013] Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Führungselemente einstückig mit dem Projektionsoptikhalter ausgebildet sind und insbesondere eine monolithische Struktur mit dem Projektionsoptikhalter bilden.

[0014] Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn der Projektionsoptikhalter auf der Trägerstruktur aufliegt, entlang der Längsrichtung beweglich ist und an der Trägerstruktur (in einer gewünschten Position) befestigbar ist.

[0015] Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass das Projektionsoptiksystem zwei oder mehr, vorzugsweise drei Projektionsoptiken umfasst.

[0016] Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn das Projektionsoptiksystem eine achromatische und/oder apochromatische Wirkung hat beziehungsweise die Projektionsoptiken derart ausgebildet und zueinander positioniert sind, dass das Projektionsoptiksystem eine achromatische und/oder apochromatische Wirkung aufweist.

[0017] Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Führungselemente als Erhebungen ausgebildet sind, wobei die Erhebungen in einem quer zu der Längsrichtung angeordneten Schnitt trapezförmig ausgebildet sind.

[0018] Außerdem kann es mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Erhebungen nach unten hervorspringen.

[0019] Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die länglichen Führungen als beispielsweise wannenförmige Vertiefungen oder als Löcher, Durchgangslöcher und/oder Langlöcher ausgebildet sind, wobei die Führungselemente beispielsweise entweder teils oder ganz in den länglichen Führungen aufgenommen sind.

[0020] Weiters kann es vorteilhaft sein, wenn das Projektionsoptiksystem innerhalb eines durch Länge der länglichen Führungen definierten Bewegungsbereich bewegbar ist und das Projektionsoptiksystem, vorzugsweise der Projektionsoptikhalter, einen Befestigungsbereich aufweist und die Trägerstruktur einen dem Befestigungsbereich korrespondierenden Gegenbereich aufweist, wobei der Bewegungsbereich, Befestigungsbereich und der Gegenbereich, derart einander korrespondieren, dass das Projektionsoptiksystem, vorzugsweise sein Projektionsoptikhalter in jeder Lage innerhalb des Bewegungsbereichs an der Trägerstruktur derart befestigt werden kann, dass der Befestigungsbereich des Projektionsoptiksystems zumindest teilweise an dem Gegenbereich der Trägerstruktur befestigt ist.

[0021] Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter dem Begriff "Bewegungsbereich" jene Länge verstanden, innerhalb derer das Projektionsoptiksystem in Bezug auf die Lichtquelleneinheit entlang der optischen Achse (des Projektionsoptiksystems) bewegbar ist, wenn die Führungselemente in den länglichen Führungen angeordnet sind.

[0022] Außerdem kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass der Bewegungsbereich auch durch Länge der Führungselemente (entlang der Längsrichtung), z.B. Länge der Erhebungen, definiert ist.

[0023] Es kann vorgesehen sein, dass die Befestigung des Projektionsoptiksystems, vorzugsweise seines Projektionsoptikhalters, an der Trägerstruktur durch Verschrauben, Kleben, Nieten oder Schweißen erfolgt.

[0024] Es kann zweckdienlich sein, wenn der Befestigungsbereich mindestens zwei, vorzugsweise drei Durchgangsöffnungen und der Gegenbereich mindestens zwei, vorzugsweise drei Aufnahmen aufweist, wobei jede Aufnahme jeweils einer Durchgangsöffnung korrespondiert, wobei unterschiedliche Aufnahmen unterschiedlichen Durchgangsöffnungen korrespondieren, wobei der Befestigungsbereich an dem Gegenbereich mittels mindestens zwei, vorzugsweise drei in die Durchgangsöffnungen und in die Aufnahmen aufnehmbarer Befestigungselemente, beispielsweise Schrauben, befestigbar ist.

[0025] Es kann vorteilhaft sein, wenn die Durchgangsöffnungen als sich in Richtung der optischen Achse erstreckende Langlöcher ausgebildet sind, deren Länge dem Bewegungsbereich entspricht.

[0026] Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass der Befestigungsbereich an dem Außenumfang des Projektionsoptikhalters angeordnet ist, wobei die Durchgangsöffnungen über den Bereich verteilt angeordnet sind, sodass sie einen besseren Halt des Projektionsoptiksystems an der Trägerstruktur bieten.

[0027] Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann es vorgesehen sein, dass die Durchgangsöffnungen beziehungsweise die Aufnahmen in einem Dreieck angeordnet sind.

[0028] Es kann zweckmäßig sein, wenn die Lage (beziehungsweise die gewünschte Position) in Abhängigkeit von einem gewünschten Abbildungsmaßstab oder gewünschten Abbildungsschärfe gewählt ist.

[0029] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Projektionsoptiksystem, vorzugsweise der Projektionsoptikhalter, einen Handhabungsbereich aufweist, der an einander gegenüberliegenden Seiten des Projektionsoptiksystems, vorzugsweise des Projektionsoptikhalters ausgebildet ist.

[0030] Durch den Handhabungsbereich kann beispielsweise eine insbesondere automatisierte Handhabung bzw. ein automatisiertes Erfassen des Projektionsoptiksystems 1 ermöglicht werden. Der Handhabungsbereich kann z. B. durch einen Industrieroboter, wie z.B. einen Montageroboter erfasst werden, der eine präzise Längsverstellung in Axialrichtung (in Richtung der optischen Achse) durchführt, um beispielsweise einen vorgegebenen Abbildungsmaßstab oder eine vorgegebene Abbildungsschärfe zu erreichen.

[0031] Weitere Vorteile können sich ergeben, wenn der Handhabungsbereich als seitliche, aus dem Projektionsoptiksystem, vorzugsweise aus dem Projektionsoptikhalter herausragende, vorzugsweise laschenförmige Elemente, vorzugsweise Laschen ausgebildet ist.

[0032] Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die seitlichen laschenförmigen Elemente, vorzugsweise Laschen sich von dem Projektionsoptikhalter in einer zu der optischen Achse orthogonalen Richtung, vorzugsweise horizontal erstrecken.

[0033] Außerdem kann es von Vorteil sein, wenn die länglichen Führungen an ihren Enden jeweils eine Anschlagfläche aufweisen, sodass das jeweilige Führungselement nur von einem ersten Ende bis zu einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende der länglichen Führung bewegbar ist.

[0034] Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Trägerstruktur Arme aufweist, wobei die Arme der Trägerstruktur in Richtung des Projektionsoptiksystems abstehen, wobei die länglichen Führungen in den Armen ausgebildet sind, und das Projektionsoptiksystem vorzugsweise seitlich abstehende Laschen aufweist, wobei die Führungselemente an den abstehenden Laschen angeordnet sind.

[0035] Dabei kann es zweckdienlich sein, wenn es genau zwei Arme vorgesehen sind, die seitlich der Öffnung angeordnet sind.

[0036] Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, wenn die Arme von einer die Öffnung enthaltenen Ebene abstehen und sich parallel zu der Längsrichtung erstrecken.

[0037] Besondere Vorteile können sich ergeben, wenn die Arme eine Auflagefläche für das Projektionsoptiksystem bilden.

[0038] Es kann zweckdienlich sein, wenn in jedem Arm genau eine längliche Führung ausgebildet ist.

[0039] Außerdem kann es zweckmäßig sein, wenn die Laschen an dem Projektionsoptikhalter angeordnet sind. Besondere Vorteile können sich ergeben, wenn die Laschen an dem Projektionsoptikhalter ausgebildet sind, insbesondere mit dem Projektionsoptikhalter eine monolithische Struktur bilden.

[0040] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann es mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Führungselemente an den Laschen angeordnet, insbesondere an den Laschen ausgebildet sind. Besondere Vorteile können sich ergeben, wenn die Führungselemente eine monolithische Struktur mit den Laschen bilden. Vorzugsweise stehen die Führungselemente von den Laschen nach unten ab.

[0041] Weiters kann vorgesehen sein, dass alle länglichen Führungen gleich lang sind.

[0042] Die Erfindung samt weiteren Vorteilen ist im Folgenden an Hand beispielhafter Ausführungsformen näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. In dieser zeigt

Fig. 1 ein Lichtmodul in einem teilmontierten Zustand in perspektivischer Ansicht;

Fig. 2 das Lichtmodul der Fig. 1 in einem montierten Zustand;

Fig. 3 einen Querschnitt eines vergrößerten Ausschnitts einer Trägerstruktur und eines Projektionsoptikhalters des Lichtmoduls der Figur 2;

Fig. 4 das Lichtmodul der Figur 2, gezeigt von schräg oben, und

Fig. 5 einen Querschnitt des Lichtmoduls der Figur 2.

[0043] Zunächst wird auf Figur 1 Bezug genommen. Diese zeigt ein Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, das einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Erfindung entspricht. Das Lichtmodul umfasst ein Projektionsoptiksystem 1 und eine Lichtquelleneinheit 2. Figur 1 zeigt einen teilmontierten Zustand des Lichtmoduls, bei welchem das Projektionsoptiksystem 1 nicht an der Lichtquelleneinheit 2 befestigt ist.

[0044] Die Lichtquelleneinheit umfasst eine Fläche 20, die zu einer optischen Achse X des Lichtmoduls senkrecht steht. Wenn die Lichtquelleneinheit 2 in Betrieb ist, erzeugt sie auf der Fläche 20 ein Lichtbild, wessen Größe der Größe der Fläche 20 (im Wesentlichen) gleich ist. Der Figur 1 ist zu entnehmen, dass das Lichtbild an einer dem Projektionsoptiksystem 1 zugewandten Seite 201 der Fläche 20 erzeugt wird. Das an der Seite 201 erzeugte Lichtbild wird mittels des Projektionsoptiksystems 1 vor das Lichtmodul in Form einer, vorzugsweise gesetzeskonformen Lichtverteilung projiziert. Bei dem gezeigten Lichtmodul ist die Seite 201 durch Spiegeloberflächen von Spiegeln eines Mikrospiegelarrays eines Flächenlichtmodulators, z.B. eines DMD-Chips, gebildet.

[0045] Das Projektionsoptiksystem 1 umfasst einen Projektionsoptikhalter 4, in welchem drei Projektionsoptiken 5a, 5b, 5c eingefasst sind. Die Projektionsoptiken 5a, 5b, 5c sind als nichtrotationssymmetrische Linsen ausgebildet (siehe Figur 5). Die (von der Fläche 20 aus gesehen) ersten zwei Linsen 5a und 5b bilden gemeinsam einen sogenannten Luftachromat (siehe Beschreibung des Standes der Technik aus DE 10 2010 046 626 84 und insbesondere Absätze [0009] bis [0013]) und korrigieren somit zumindest Farblängsfehler. Der Luftachromat aus Linsen 5a und 5b kann aber auch derart ausgebildet sein, dass zusätzlich Farbquerfehler korrigiert werden. Dies kann durch Optimieren von Luftachromat-Parametern, wie z.B. Linsenmaterialien, -krümmungen, -zwischenabständen und so weiter, erreicht werden. Die dritte Linse 5c in diesem Linsen-Triplet ist eine Streulinse und bestimmt im Wesentlichen die Größe der Lichtverteilung, insbesondere ihre Höhe und Breite.

[0046] Dabei sei angemerkt, dass das Projektionsoptiksystem 1 auch andere Elemente, wie Befestigungsklammer 15 oder (nicht gezeigte) federnde Einlageelemente zum Einspannen der Projektionsoptiken 5a, 5b, 5c in dem Projektionsoptikhalter 4 aufweisen kann.

[0047] Da das auf der Seite 201 der Fläche 20 erzeugte Bild mit einem Projektionsoptiksystem 1 vorzugsweise einem Linsensystem abgebildet wird, funktioniert das Lichtmodul nach dem Projektionsprinzip.

[0048] Die Lichtquelleneinheit 2 umfasst außerdem eine Trägerstruktur 3. Die Trägerstruktur 3 weist eine Öffnung 30 auf, wobei die Öffnung 30 passend zu der Fläche 20 angeordnet und ausgebildet ist. Beispielsweise ist der Abstand des Lichtbildes von den Rändern der Öffnung 30 kleiner, vorzugsweise viel kleiner als die Dimensionen der Öffnung 30 und des Lichtbildes selbst. Das heißt, die Fläche 20 beziehungsweise die Seite 201 ist derart zu der Öffnung 30, beispielsweise an oder in der Öffnung 30, passend angeordnet und ausgebildet ist, dass beim Erzeugen des Lichtbildes auf der Fläche 20 beziehungsweise auf der Seite 201 im Wesentlichen gesamtes von dem auf der Fläche 20 beziehungsweise auf ihrer Seite 201 erzeugten Lichtbild ausgehendes Licht durch die Öffnung 30 (in Richtung des Objektivs beziehungsweise des Projektionsoptiksystems 1) durchtritt. Das Projektionsoptiksystem 1 kann als ein Objektiv ausgebildet sein.

[0049] Weiters weist das Projektionsoptiksystem 1 zwei Führungselemente 10 auf. Die Führungselemente 10 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform sind identisch ausgebildet. Dabei weist die Trägerstruktur 3 ebenfalls zwei zu den Führungselementen 10 korrespondierende längliche - ebenfalls identische - Führungen 31 auf. Jede längliche Führung 31 korrespondiert jeweils einem Führungselement 10, wobei unterschiedliche Führungen 31 unterschiedlichen Führungselementen 10 korrespondieren. In dem teilmontierten Zustand des Lichtmoduls (siehe Figuren 2 bis 4) sind die Führungselemente 10 in den länglichen Führungen 31 entlang einer Längsrichtung X der länglichen Führungen 31 führbar angeordnet. Die Längsrichtung X ist parallel zu der optischen Achse des Lichtmoduls beziehungsweise des Projektionsoptiksystems 1. Aus diesem Grund wird für die Begriffe "Längsrichtung" und "optische Achse" gleiches Bezugszeichen "X" verwendet. Die länglichen Führungen 31 sind in etwa wie wannenförmige Aufnahmen beziehungsweise Vertiefungen ausgebildet (siehe Figur 3).

[0050] In einem montierten Zustand liegt das Projektionsoptiksystem 1 auf der Trägerstruktur 3 auf und ist entlang der Längsrichtung beziehungsweise der optischen Achse X beweglich. Dadurch wird eine präzisere Längsverstellung des Projektionsoptiksystems 1 in Bezug auf die Trägerstruktur 3 ermöglicht, wodurch ein Abstand zwischen dem Projektionsoptiksystem 1 und der Seite 201 des DMD-Chips variiert werden kann, um beispielsweise den Abbildungsmaßstab einzustellen. D.h. in einer Lage, die einer fachgemäßen Einbaulage der Beleuchtungsvorrichtung, z.B. des Lichtmoduls, in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer entspricht, liegt das Objektiv (das Projektionsoptiksystem) auf der Trägerstruktur unter Einwirkung der Schwerkraft auf. Dabei entspricht die Richtung der Schwerkraft der Richtung "nach unten".

[0051] Um das Projektionsoptiksystem 1 auf der Lichtquelleneinheit 2 zu montieren, wird das Projektionsoptiksystem 1 auf die Trägerstruktur 3 der Lichtquelleneinheit 2 aufgesetzt (siehe Pfeil D in Figur 1), so dass die Führungselemente 10 in den länglichen Führungen 31 aufgenommen sind. Danach wird das Projektionsoptiksystem 1 solange entlang der Längsrichtung X hin und her bewegt, bis eine (beispielsweise bezüglich der Schärfe und des Maßstabs) optimale Position/Lage bezüglich der Fläche 20 erreicht wird. Anschließend wird das Projektionsoptiksystem 1 an der Trägerstruktur z.B. durch Schrauben, Kleben, Schweißen befestigt.

[0052] Die Führungselemente 10 sind an dem Projektionsoptikhalter 4 angeordnet. Der Projektionsoptikhalter 4 ist einstückig ausgebildet. Der Projektionsoptikhalter 4 kann beispielsweise aus Magnesium-Druckguss oder durch Thixomolding beziehungsweise - forming hergestellt sein oder als ein Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sein. Die Führungselemente 10 des gezeigten Lichtmoduls sind also einstückig mit dem Projektionsoptikhalter 4 ausgebildet, bilden mit dem Projektionsoptikhalter eine monolithische Struktur. Somit liegt der Projektionsoptikhalter 4 des Objektivs 1 auf der Trägerstruktur 3 auf, ist entlang der Längsrichtung X beweglich und an der Trägerstruktur befestigbar.

[0053] Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass die Lichtquelleneinheit 2 weitere Bauelemente aufweisen kann, auf die hier nicht weiter eingegangen wird. Beispielsweise sind in Figur 2 Kühlrippen 21 eines nicht weiter gezeigten Kühlkörpers zum Kühlen der Lichtquelleneinheit 2 zu sehen. Die Kühlrippen sind beispielhaft in Form von parallel zur Längsrichtung X der länglichen Führungen angeordneten Stiften ausgebildet.

[0054] Figur 1 und 3 lassen erkennen, dass die Führungselemente als aus dem Projektionsoptikhalter 4 nach unten herausragende Erhebungen 10 ausgebildet sind. Die Erhebungen erstrecken sich in die Längsrichtung X der länglichen Führungen 31 und haben einen trapezförmigen Querschnitt. Die länglichen Führungen 31 weisen demensprechend ebenfalls einen trapezförmigen Querschnitt auf. Dies ist besonders gut in Figur 3 erkennbar.

[0055] Dadurch dass die Führungselemente 10 in den länglichen Führungen 31 führbar angeordnet beziehungsweise aufgenommen sind, ist das Projektionsoptiksystem 1 bezüglich der Lichtquelleneinheit 2 entlang der der optischen Achse parallelen Längsrichtung X der länglichen Führungen 31 verschiebbar, insbesondere hin und her verschiebbar. Die Länge L der länglichen Führungen 31 und optional auch eine Länge der Erhebungen 10 definieren einen Bewegungsbereich B, innerhalb dessen das Projektionsoptiksystem 1 hinsichtlich der Lichtquelleneinheit 2 bewegbar ist.

[0056] Weiters ist den Figuren 1, 2 und 4 zu entnehmen, dass der Projektionsoptikhalter 4 einen Befestigungsbereich 12 aufweist, wobei die Trägerstruktur 3 einen dem Befestigungsbereich 12 korrespondierenden Gegenbereich 33 aufweist. Dabei korrespondieren der Bewegungsbereich B, Befestigungsbereich 12 und der Gegenbereich 33 einander derart, dass der Projektionsoptikhalter 4 in jeder Lage innerhalb des Bewegungsbereichs B an der Trägerstruktur 3 derart befestigt werden kann, dass der Befestigungsbereich 1 des Projektionsoptiksystems 1 zumindest teilweise an dem Gegenbereich 33 der Trägerstruktur 3 befestigt ist. Beim dargestellten Lichtmodul wurden beispielhaft Schrauben 6a, 6b, 6c als Befestigungsmittel gewählt. Kleben, Nieten oder Schweißen ist ebenfalls denkbar. Der Befestigungsbereich 12 umfasst drei (längliche) Durchgangsöffnungen 120, 121, 122. Der Gegenbereich 33 umfasst drei Aufnahmen 330, 331, 332. Dabei korrespondiert jede Aufnahme 330, 331, 332 jeweils einer Durchgangsöffnung 120, 121, 122. Unterschiedliche Aufnahmen 330, 331, 332 korrespondieren unterschiedlichen Durchgangsöffnungen 120,121, 122. Der Befestigungsbereich 12 ist an dem Außenumfang des Projektionsoptikhalters 4 angeordnet. Durchgangsöffnungen 120, 121, 122 sind über den Bereich 12 verteilt, sodass sie einen besseren Halt des Projektionsoptiksystems 1 an der Trägerstruktur 3, insbesondere währen des vorgenannten Einstellens durch hin und her bewegen bieten. Einer Zusammenschau der Figuren 1 und 4 ist zu entnehmen, dass die Durchgangsöffnungen 120, 121, 122 (und auch die Aufnahmen 330, 331, 332 sowohl von oben als auch von vorne gesehen in etwa einem Dreieck angeordnet sind.

[0057] Die Durchgangsöffnungen 120, 121, 122 weisen eine dem Bewegungsbereich B entsprechende Länge in Richtung der optischen Achse X, damit der Bewegungsbereich B maximal ausgenutzt werden kann.

[0058] Die Aufnahmen 330, 331, 332 sind als Schraubdome ausgebildet. Zur Befestigung des Projektionsoptiksystems 1 beziehungsweise seines Projektionsoptikhalters 4 werden die (drei) Schrauben 6a, 6b, 6c durch die Durchgangsöffnungen 120, 121, 122 in die Schraubdome 330, 331, 332 eingeschraubt.

[0059] Die Position, in der das Projektionsoptiksystem 1 an der Trägerstruktur befestigt wird, wird in Abhängigkeit von einer gewünschten Qualität der Lichtverteilung, beispielsweise von einem gewünschten Abbildungsmaßstab ermittelt und gewählt.

[0060] Weiters ist den Figuren 1 bis 4 zu entnehmen, dass der Projektionsoptikhalter 4 einen Handhabungsbereich 13 aufweist. Der Handhabungsbereich 13 ist an einander gegenüberliegenden Seiten 14a, 14b des Projektionsoptikhalters 4 ausgebildet. Es ist in den Figuren 3 und 4 besonders gut erkennbar, dass der Handhabungsbereich 13 aus den Seiten 14a, 14b des Projektionsoptikhalters 4 hervorragt und in etwa die Form von Laschen aufweist, die sich horizontal von dem Projektionsoptikhalter 4 weg erstrecken.

[0061] Der Handhabungsbereich 13 ist vorgesehen, um eine insbesondere automatisierte Handhabung bzw. ein automatisiertes Erfassen des Projektionsoptiksystems 1 zu erleichtern. Der Handhabungsbereich 13 kann z. B. durch einen Industrieroboter, wie z.B. einen Montageroboter erfasst werden, der eine präzise Längsverstellung in Axialrichtung X durchführt, um beispielsweise einen vorgegebenen Abbildungsmaßstab zu erreichen.

[0062] Bei einem Lichtmodul mit einem solchen Objektiv 1 kann dadurch die Qualität der optischen Abbildung verbessert werden. Insbesondere können dadurch die Abbildungsschärfe verbessert und die Abbildungsfehler zumindest teilweise kompensiert werden, die durch Linsenformabweichungen, Linsendickentoleranzen, etc. verursacht werden. Dies kann bei jenen Lichtmodulen beziehungsweise Beleuchtungsvorrichtungen besonders vorteilhaft sein, die zur Erzeugung von Logoprojektionen oder von verschiedenen Bodenprojektion-Lichtverteilungen verwendet werden.

[0063] Die länglichen Führungen 31 weisen an ihren Enden jeweils eine Anschlagfläche 31a, 31b auf, sodass das jeweilige Führungselement 10 nur von einem ersten Ende bis zu einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende der entsprechenden länglichen Führung 31 bewegbar ist. Dadurch wird eine Längsverstellung des Objektivs 1 in Hinblick auf die Trägerstruktur 3 in Axialrichtung X (Richtung der optischen Achse) auf die vorgegebene Länge L beschränkt.

[0064] Den Figuren 1 bis 3 ist zu entnehmen, dass die länglichen Führungen 31 in der Trägerstruktur 3 in Richtung des Projektionsoptiksystems 1 abstehenden Armen 32 ausgebildet sind. Die Arme 32 stehen von einer die Öffnung 30 enthaltenen Ebene ab und erstrecken sich parallel zu der Längsrichtung X der darin ausgebildeten länglichen Führungen 31. Dabei ist in jedem Arm 32 genau eine längliche Führung 31 ausgebildet. Die Arme 32 sind seitlich der Öffnung 30 angeordnet und durch einen Verbindungssteg 34 verbunden. Der Verbindungssteg 34 steht der Trägerstruktur 3 ebenfalls in die Richtung der optischen Achse X ab und schließt teilweise (beispielsweise von oben) die Öffnung 30 um. Die Arme 32 und der Verbindungssteg 34 gemeinsam bieten eine Auflagefläche für den Projektionsoptikhalter 4 des Projektionsoptiksystems 1.

[0065] Der Projektionsoptikhalter 4 weist zwei an den einander gegenüberliegenden Seiten 14a, 14b Laschen 11 auf. Die Laschen 11 stehen dem Projektionsoptikhalter 4 seitlich ab und erstrecken sich flächig in horizontaler Richtung. Darüber hinaus sind zwei der drei Durchgangsöffnungen 120 und 122 in den Laschen 11 ausgebildet. Der Handhabungsbereich 13 ist einstückig mit den Laschen 11 ausgebildet. Außerdem sind die Führungselemente 10 an den abstehenden Laschen 11 ausgebildet. Es ist in den Figuren 1 und 3 besonders gut erkennbar, dass jedes Führungselement 10 an einem distalen Ende 11a der entsprechenden Lasche 11 angeordnet ist.

[0066] Eine derartige Anordnung der Führungselemente 10 verbessert die Handhabung bei der Einstellung/Positionierung des Objektivs 1 an der Trägerstruktur 3 und reduziert somit die Gefahr des Verkippens/Verkantens der Führungselemente 10 in den länglichen Führungen 31. Darüber hinaus bietet eine möglichst "weite" Anordnung der Führungselemente 10 voneinander eine stabile Auflage und Führung des Projektionsoptiksystems 1.

[0067] Die verwendeten Begriffe "oben", "unten", "vertikal" und "horizontal" beziehen sich auf eine fachübliche, zweckmäßige Einbaulage der Beleuchtungsvorrichtung beziehungsweise des Lichtmoduls in einem in einem Kraftfahrzeug eingebauten Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei, wie bereits erwähnt, die Richtung "nach unten" der Richtung der Schwerkraft gleich ist.

[0068] Die Aufgabe der vorstehenden Beschreibung besteht lediglich darin, veranschaulichende Beispiele bereitzustellen und weitere Vorteile und Besonderheiten der vorliegenden Erfindung anzugeben. Die vorstehende Beschreibung kann somit nicht als Einschränkung des Anwendungsgebiets der Erfindung beziehungsweise der in den Ansprüchen beanspruchten Patentrechte interpretiert werden. In der vorstehenden ausführlichen Beschreibung sind beispielsweise verschiedene Merkmale der Erfindung in einer oder mehreren Ausführungsformen zum Zwecke der Straffung der Offenbarung zusammengefasst. Diese Art der Offenbarung ist nicht so zu verstehen, dass sie die Absicht widerspiegelt, dass die beanspruchte Erfindung mehr Merkmale erfordert, als in jedem Anspruch ausdrücklich erwähnt wird. Vielmehr liegen, wie die folgenden Ansprüche widerspiegeln, erfinderische Aspekte in weniger als allen Merkmalen einer einzigen vorstehend beschriebenen Ausführungsform vor. (Somit werden die folgenden Ansprüche hiermit in diese detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch allein als eine separate bevorzugte Ausführungsform der Erfindung steht.)

[0069] Darüber hinaus liegen, obwohl die Beschreibung der Erfindung die Beschreibung einer oder mehrerer Ausführungsformen und bestimmter Variationen und Modifikationen enthält, andere Variationen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der Erfindung, z. B. innerhalb der Fähigkeiten und Kenntnisse von Fachleuten, nach dem Verständnis der vorliegenden Offenbarung.

[0070] Die Bezugsziffern in den Ansprüchen dienen lediglich zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und bedeuten auf keinen Fall eine Beschränkung der vorliegenden Erfindung.

Ansprüche

1. Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers umfassend ein Projektionsoptiksystem (1) und eine Lichtquelleneinheit (2), wobei die Lichtquelleneinheit eine Fläche (20) umfasst, wobei

- die Lichtquelleneinheit (2) ein Lichtbild auf der Fläche (20) erzeugen kann, wobei das auf der Fläche (20) erzeugbare Lichtbild mittels des Projektionsoptiksystems (1) vor die Beleuchtungsvorrichtung in Form einer Lichtverteilung projizierbar ist, wobei

- die Lichtquelleneinheit (2) eine Trägerstruktur (3) umfasst, wobei

- die Trägerstruktur (3) eine Öffnung (30) aufweist, wobei die Öffnung (30) passend zu der Fläche (20) angeordnet und ausgebildet ist und das Lichtbild mindestens auf einer dem Projektionsoptiksystem (1) zugewandten Seite (201) der Fläche (20) erzeugbar ist, wobei

- das Projektionsoptiksystem (1) Führungselemente (10) aufweist und die Trägerstruktur (3) zu den Führungselementen (10) korrespondierende längliche Führungen (31) aufweist, wobei die Führungselemente (10) in den länglichen Führungen (31) entlang einer Längsrichtung (X) der länglichen Führungen (31) führbar angeordnet sind, wobei

- das Projektionsoptiksystem (1) auf der Trägerstruktur (3) aufliegt, entlang der Längsrichtung (X) beweglich ist und an der Trägerstruktur (3) befestigbar ist.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Projektionsoptiksystem (1) einen Projektionsoptikhalter (4) und mindestens eine Projektionsoptik (5a, 5b, 5c) umfasst, wobei die mindestens eine Projektionsoptik (5a, 5b, 5c) in dem Projektionsoptikhalter (4) eingefasst ist, wobei die Führungselemente (10) an dem Projektionsoptikhalter (4) angeordnet sind.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Projektionsoptikhalter (4) auf der Trägerstruktur (3) aufliegt, entlang der Längsrichtung (X) beweglich ist und an der Trägerstruktur (3) befestigbar ist.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Projektionsoptiksystem (1) zwei oder mehr Projektionsoptiken (5a, 5b, 5c) umfasst.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Projektionsoptiksystem (1) eine achromatische und/oder apochromatische Wirkung hat.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Projektionsoptiksystem (1) innerhalb eines durch Länge (L) der länglichen Führungen (31) definierten Bewegungsbereich (B) bewegbar ist und das Projektionsoptiksystem (1) einen Befestigungsbereich (12) aufweist und die Trägerstruktur (3) einen dem Befestigungsbereich (12) korrespondierenden Gegenbereich (33) aufweist, wobei der Bewegungsbereich (B), Befestigungsbereich (12) und der Gegenbereich (33), derart einander korrespondieren, dass das Projektionsoptiksystem (1) in jeder Lage innerhalb des Bewegungsbereichs (B) an der Trägerstruktur (3) derart befestigt werden kann, dass der Befestigungsbereich (12) des Projektionsoptiksystems (1) zumindest teilweise an dem Gegenbereich (33) der Trägerstruktur (3) befestigt ist.

7. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Befestigungsbereich (12) mindestens zwei, vorzugsweise drei Durchgangsöffnungen (120, 121, 122) und der Gegenbereich (33) mindestens zwei, vorzugsweise drei Aufnahmen (330, 331, 332) aufweist, wobei jede Aufnahme (330, 331, 332) jeweils einer Durchgangsöffnung (120, 121, 122) korrespondiert, wobei unterschiedliche Aufnahmen (330, 331, 332) unterschiedlichen Durchgangsöffnungen (120, 121, 122) korrespondieren, wobei der Befestigungsbereich (12) an dem Gegenbereich (33) mittels mindestens zwei, vorzugsweise drei in die Durchgangsöffnungen (120, 121, 122) und in die Aufnahmen (330, 331, 332) aufnehmbarer Befestigungselemente (6a, 6b, 6c), beispielsweise Schrauben, befestigbar ist.

8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Durchgangsöffnungen (120, 121, 122) länglich sind und sich in Richtung der optischen Achse (X) erstrecken.

9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Lage in Abhängigkeit von einem gewünschten Abbildungsmaßstab oder gewünschten Abbildungsschärfe gewählt ist.

10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Projektionsoptiksystem (1), vorzugsweise der Projektionsoptikhalter (4), einen Handhabungsbereich (13) aufweist, der an einander gegenüberliegenden Seiten (14a, 14b) des Projektionsoptiksystems (1), vorzugsweise des Projektionsoptikhalters (4) ausgebildet ist.

11. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Handhabungsbereich (13) als seitliche, aus dem Projektionsoptiksystem (1), vorzugsweise aus dem Projektionsoptikhalter (4) herausragende, vorzugsweise laschenförmige Elemente, vorzugsweise Laschen ausgebildet ist.

12. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die seitlichen laschenförmigen Elemente, vorzugsweise Laschen sich von dem Projektionsoptikhalter (4) in einer zu der optischen Achse (X) orthogonalen Richtung, vorzugsweise horizontal erstrecken.

13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die länglichen Führungen (31) an ihren Enden jeweils eine Anschlagfläche (31a, 31b) aufweisen, sodass das jeweilige Führungselement (10) nur von einem ersten Ende bis zu einem zweiten, dem ersten Ende gegenüberliegenden Ende der länglichen Führung (31) bewegbar ist.

14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Trägerstruktur (3) Arme (32) aufweist, wobei die Arme (32) der Trägerstruktur (3) in Richtung des Projektionsoptiksystems (1) abstehen, wobei die länglichen Führungen (31) in den Armen (32) ausgebildet sind, und das Projektionsoptiksystem (1) abstehende Laschen (11) aufweist, wobei die Führungselemente (10) an den abstehenden Laschen (11) angeordnet sind.

15. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit mindestens einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14.

Zeichnung