AT511761B1 - Led-lichtquellenmodul für einen fahrzeugscheinwerfer sowie fahrzeugscheinwerfer und fahrzeugscheinwerfersystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein LED-Lichtquellenmodul (M, M1 - M4) für einen LED-Kraftfahrzeugscheinwerfer (SW), insbesondere für einen LED-Kraftfahrzeugscheinwerfer (SW) zur Erzeugung einer dynamischen Lichtverteilung, wobei das LED-Lichtquellenmodul (M) zwei oder mehrere LED-Lichtquellen (LEQ) aufweist, wobei eine LED-Lichtquelle (LEQ) jeweils aus zumindest einer Leuchtdiode (LED1, LED2), und wobei die Leuchtdioden (LED1, LED2) jeder LED-Lichtquelle (LEQ) Licht in ein zugeordnetes Primäroptikelement (P1 - P4) einkoppeln, wobei das eingekoppelte Licht zumindest teilweise aus einer Lichtaustrittsfläche (L1 - L4) des Primäroptikelementes (P1 - P4) wieder austritt, und wobei die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) räumlich voneinander getrennt sind, und wobei die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) eines LED-Lichtquellenmoduls (M) mittels eines lichtdurchlässigen Materials miteinander verbunden sind, derart dass in die Primäroptikelemente (P1 - P4) eingekoppeltes Licht in das lichtdurchlässige Material eintreten und über eine Lichtaustrittsfläche (LF1, LF2) des lichtdurchlässigen Materials aus diesem wieder austreten kann.

Description

föt« tarnt AT511 761 B1 2014-02-15

Beschreibung

LED-LICHTQUELLENMODUL FÜR EINEN FAHRZEUGSCHEINWERFER

[0001] Die Erfindung betrifft ein LED-Lichtquellenmodul für einen LED-Kraftfahrzeugscheinwer-fer, insbesondere für einen LED-Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung einer dynamischen Lichtverteilung, wobei das LED-Lichtquellenmodul zwei oder mehrere LED-Lichtquellen aufweist, wobei eine LED-Lichtquelle jeweils aus zumindest einer Leuchtdiode besteht, und wobei die Leuchtdioden jeder LED-Lichtquelle Licht in ein zugeordnetes Primäroptikelement einkoppeln, wobei das eingekoppelte Licht zumindest teilweise aus einer Lichtaustrittsfläche des Primäroptikelementes wieder austritt, und wobei die Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente räumlich voneinander getrennt sind.

[0002] Die Erfindung betrifft weiters einen Scheinwerfer mit einem solchen LED-Lichtquellenmodul sowie ein entsprechendes Scheinwerfersystem.

[0003] Im Kraftfahrzeugbau werden immer häufiger Leuchtdioden zur Realisierung von Hauptscheinwerferfunktionen verwendet, wie z.B. zur Erzeugung von Abblendlicht und/oder Fernlicht aber auch von weiteren Lichtfunktionen, wie etwa Autobahnlicht, Schlechtwetterlicht und Tagfahrlicht.

[0004] Weiters eignen sich Scheinwerfer LED-Lichtquellen auch besonders gut für spezielle Anwendungen, etwa zur Objektbeleuchtung, wo nur bestimmte LED-Lichtquellen sichtbar sind bzw. Licht emittieren, während die restlichen LED-Lichtquellen kein Licht emittieren. Bei der Objektbeleuchtung werden beispielsweise Objekte am Straßenrand, etwa Fußgänger, aber auch Verkehrsschilder, mit Licht, z.B. mit Infrarotlicht, angestrahlt, und diese Objekte können dann mit einer Infrarotkamera aufgenommen werden. Natürlich kann auch sichtbares Licht, etwa für die Verkehrszeichenbeleuchtung verwendet werden.

[0005] Umgekehrt kann es natürlich auch möglich sein, aus einer Lichtverteilung, etwa einer Fernlichtverteilung bei Auftreten von Gegenverkehr genau jene Bereiche der Lichtverteilung, welche zu einer Blendung des Gegenverkehrs führen würden, auszublenden, sodass keine Blendung auftritt.

[0006] Obige Aufgaben können durch selektives Aktivieren bzw. im letzteren Fall durch selektives Deaktivieren bestimmter LED-Lichtquellen realisiert werden.

[0007] Zur Auswahl bestimmter LED-Lichtquellen gibt es derzeit elektronische Lösungen, bei welchen nur bestimmte LED-Lichtquellen aktiviert bzw. deaktiviert werden, sodass nur die gewünschten LED-Lichtquellen Licht auf die Straße emittieren. Diese Lösung bietet eine hohe Flexibilität, da im Grunde beliebige LED-Lichtquellen aktiviert werden.

[0008] Andere Lösungen zeigen Blenden, welche zur Lichtabschattung bestimmter LED-Lichtquellen in eine entsprechende Position gebracht werden können.

[0009] Beispielsweise zeigt die europäische Patentanmeldung EP 2 280 215 A2 LED-Licht-quellen-Module, an welchen mehrere Primäroptikelemente angeordnet sind, die an einer Platte befestigt sind, welche zu deren mechanischen Fixierung dient. Die einzelnen LED-Lichtquellen sind darin getrennt ansteuerbar.

[0010] Weiters ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 2 306 073 A2 ein Lichtmodul für eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit mehreren matrixartig angeordneten Halbleiterlichtquellen bekannt geworden.

[0011] Darüber hinaus zeigt deutsche Offenlegungsschrift DE 102 31 326 A1 eine Leuchteinheit für Fahrzeuge, mit einer Mehrzahl von in einem Abstand zueinander angeordneten Leuchtelementen, denen jeweils ein Lichtleitelement zugeordnet ist, wobei das Lichtleitelement auf einer dem Leuchtelement zugewandten Seite in unmittelbarer Nähe des Leuchtelementes einerseits und auf einer dem Leuchtelement abgewandten Seite unmittelbar an einer Lichtscheibe anderseits angeformt ist. 1/22 ästerreidBsd!« pitwiarot AT511 761 B1 2014-02-15 [0012] Auch ist aus der österreichischen Anmeldung AT 508604 der Anmelderin ein Scheinwerfer mit eingangs erwähnten LED-Lichtquellenmodulen bekannt, mit welchem eine dynamische Lichtverteilung erzeugt werden kann, welche an unterschiedliche Verkehrssituationen etc. im Fährbetrieb angepasst werden kann.

[0013] Insbesondere kann ein solcher Scheinwerfer mit herkömmlich erhältlichen LED-Licht-quellen realisiert werden.

[0014] Mit einem solchen Scheinwerfer können mit statischer Lichttechnik einzelne Lichtfunktionen, wie Abblendlicht, Fernlicht, Kurvenlicht etc. ohne bewegliche Teile realisiert werden, indem die leuchtende Fläche in getrennt schaltbare Segmente aufgeteilt ist. Das von den LEDs stammende Licht wird über die einzelnen Primäroptiken, welche die einzelnen Segmente der Lichtaustrittsflächen bilden, und die zugehörigen Sekundäroptiken als segmentierte Lichtverteilung auf die Fahrbahn projiziert.

[0015] Aufgrund dieser Segmentierung kommt es in der Lichtverteilung insbesondere im Vorfeldbereich zu Inhomogenitäten, wie z.B. Ausfransungen, zu Streifenbildungen, oder Flecken, welche sich in der Projektion auf den Boden/die Fahrbahn störend auswirken.

[0016] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, unerwünschte Effekte im Lichtbild, insbesondere in der Projektion des Lichtbildes auf die Fahrbahn/den Boden, zu reduzieren bzw. vollständig zu eliminieren.

[0017] Diese Aufgabe wird mit einem eingangs erwähnten LED-Lichtquellenmodul dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß die Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente eines LED-Lichtquellenmoduls mittels eines lichtdurchlässigen Materials miteinander verbunden sind, derart dass in die Primäroptikelemente eingekoppeltes Licht in das lichtdurchlässige Material eintreten und über eine Lichtaustrittsfläche des lichtdurchlässigen Materials aus diesem wieder austreten kann.

[0018] Durch die Verbindung der einzelnen Primäroptikelemente, deren Lichtaustrittsflächen ja die Segmente im Lichtbild erzeugen, mit einem lichtdurchlässigen Material, wird erreicht, dass sich die Inhomogenitäten im Lichtbild in Folge der Streifenbildung ineinander verwaschen, sodass die störenden Effekte im Lichtbild vermindert oder vollständig eliminiert werden.

[0019] Bei einer konkreten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente in einer gemeinsamen Fläche liegen, und dass die Lichtaustrittsfläche des lichtdurchlässigen Materials ebenfalls in der gemeinsamen Fläche der Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente liegt.

[0020] Diese gemeinsame Fläche ist entweder als Ebene ausgebildet oder gekrümmt entsprechend der Bildfeldwölbung der Sekundäroptiken.

[0021] Ein Teil des in ein Primäroptikelement eintretenden Lichtes wird nun nicht mehr über die Lichtaustrittsfläche des Primäroptikelementes selbst emittiert sondern tritt in das lichtdurchlässige Material ein und über dessen Lichtaustrittsfläche aus. Dadurch vermischt sich ein Teil des Lichtes, welches in die Primäroptikelemente eintritt, und reduziert oder eliminiert die Inhomogenitäten im Lichtbild. Das aus dem lichtdurchlässigen Material austretende Licht trägt somit zur Lichtverteilung bei.

[0022] Als besonders günstig, um die Inhomogenitäten zu reduzieren/zu eliminieren, hat es sich herausgestellt, wenn die Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente in einem oberen und/oder unteren Bereich miteinander verbunden sind.

[0023] Vorzugsweise sind dabei die Primäroptikelemente auf jeden Fall im oberen Bereich miteinander verbunden. Die Begriffe „oben" und „unten" beziehen sich dabei auf den im Fahrzeug eingebauten Zustand des Moduls/Scheinwerfers.

[0024] Dieser obere Bereich wird über die Sekundäroptik im Lichtbild unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze abgebildet, wo die unerwünschten Inhomogenitäten in erster Linie bzw. am stärksten auftreten. 2/22

AT 511 761 B1 2014-02-15 [0025] Die Verbindung im unteren Bereich ist in optischer Hinsicht von geringerer Bedeutung und hat vor allem in mechanischer Hinsicht Vorteile, um die Stabilität des gesamten Elementes, gebildet aus den einzelnen Primäroptikelementen, zu erhöhen.

[0026] Bei einer konkreten Variante eines LED-Lichtquellenmoduls ist vorgesehen, dass zumindest ein im Wesentlichen horizontal verlaufender Verbindungssteg, welcher aus dem lichtdurchlässigen Material gebildet ist, vorgesehen ist, welcher die Primäroptikelemente im oberen und/oder unteren Bereich ihrer Lichtaustrittsflächen miteinander verbindet.

[0027] Insbesondere sind genau zwei im Wesentlichen horizontal verlaufende Verbindungsstege, welche aus dem lichtdurchlässigen Material gebildet sind, vorgesehen, welche die Primäroptikelemente im oberen und unteren Bereich ihrer Lichtaustrittsflächen miteinander verbinden, wobei der obere Steg einerseits in optischer Hinsicht als auch in mechanischer Hinsicht von Bedeutung ist, während der untere Steg hauptsächlich in mechanischer Hinsicht von Bedeutung ist.

[0028] Vorzugsweise ist der zumindest eine Verbindungssteg einstückig mit den Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente bzw. mit den Primäroptikelementen ausgebildet, d.h. die einzelnen Primäroptikelemente und der oder die Verbindungsstege bilden ein einziges Element, die sogenannte Primäroptik.

[0029] Unabhängig davon, ob die Stege und Primäroptikelemente miteinander einstückig verbunden sind oder nicht ist es von Vorteil, wenn die Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente und jene des zumindest einen Verbindungssteges eine gemeinsame Lichtaustrittsfläche bilden, d.h. dass sie in einer gemeinsamen Ebene liegen und vorzugsweise auch ohne Unterbrechung, d.h. ohne einen Spalt etc., miteinander verbunden sind.

[0030] Um optimale optische Effekte zur erreichen, ist vorgesehen, dass sich der zumindest eine Verbindungssteg in vertikaler Richtung nach oben/unten jeweils über eine gewisse, definierte Höhe über die Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente hinaus erstreckt.

[0031] In obigem Sinne ist es auch, wenn sich der zumindest eine Verbindungssteg in horizontaler Richtung, seitlich über eine gewisse Länge über die Lichtaustrittsflächen der Primäroptiken hinaus erstreckt.

[0032] Weiters ist es zweckmäßig, wenn sich der zumindest eine Verbindungssteg in horizontaler Richtung nach hinten in Richtung der Lichtquellen erstreckt und über eine gewisse Erstreckung mit den Primäroptiken verbunden ist.

[0033] Die Auslegung des oder der Verbindungsstege, insbesondere die Erstreckung des/der Verbindungsstege(s) nach hinten hat einerseits Auswirkungen auf die Homogenität des Lichtbildes, welche andererseits mit einer Reduzierung des Maximums in der Lichtverteilung eingeht, d.h., je homogener das Lichtbild gewählt wird, umso stärker wird das Maximum reduziert.

[0034] Je nach gewünschten Effekten ist daher vorgesehen, dass die Erstreckung des zumindest einen Verbindungssteges nach unten/oben und/oder die Hinauserstreckung des zumindest einen Verbindungssteges seitlich über die Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente hinaus und/oder die Erstreckung des zumindest einen Verbindungssteges in horizontaler Richtung nach hinten, insbesondere die Erstreckung, über welche der zumindest eine Verbindungssteg mit den Primäroptikelementen verbunden ist, derart gewählt ist/sind, dass sich der gewünschte Grad bezüglich der Homogenität des Lichtbildes und der gewünschte Grad der Reduzierung des Maximums in der Lichtverteilung ergeben.

[0035] In einem Scheinwerfer kommen, wie weiter unten beschrieben, mehrere LED-Lichtquel-lenmodule zum Einsatz. Grundsätzlich ist dabei vorgesehen, dass diese, soweit es möglich ist, einen identischen Aufbau aufweisen, insbesondere auch, dass sie identische Primäroptikelemente bzw. Primäroptiken (= Primäroptikelemente verbunden mit einem oder zwei Stegen) aufweisen. Prinzipiell kann aber aus optischen Gründen auch vorgesehen sein, dass sich die Module, insbesondere die Primäroptiken, und hier insbesondere die Ausgestaltung des zumindest einen Verbindungsstege, voneinander unterscheiden, damit eine optimale Anpassung des 3/22 gewünschten Lichtbildes erfolgen kann.

[0036] Licht von den LEDs pflanzt sich in den Primäroptikelementen in Folge von Totalreflexion fort. Damit eine ausreichende Menge an Licht in die lichtdurchlässigen Bereiche, d.h. in den oder die Verbindungsstege eintreten kann, ist es wie oben beschrieben daher günstig, wenn diese über eine gewisse Erstreckung mit den Primäroptiken verbunden - im Sinne von einander kontaktieren, vorzugsweise miteinander verbunden sein, insbesondere einstückig - sind.

[0037] Optisch günstig kann es auch sein, wenn der zumindest eine, insbesondere der obere Verbindungssteg in Richtung der Lichteinkoppelstellen der Primäroptikelemente sich, beispielsweise keilförmig, verjüngend ausgebildet ist.

[0038] Durch die Keilform kann Material gespart werden, was zu einer Kosten red uktion führt. Dies gilt insbesondere, je weiter sich der Verbindungssteg nach hinten erstreckt. Eine quaderförmige, also sich nicht verjüngenden Ausgestaltung des Verbindungssteges bringt in optischer Hinsicht keine Vorteile gegenüber der sich verjüngenden Form, sodass letztere mit Vorteil gewählt wird.

[0039] Insbesondere kann es günstig sein, wenn sich die Primäroptikelemente von ihren Lichteinkoppelstellen zu den Lichtaustrittsflächen hin aufweiten, wobei sich nach unten hin verlaufend die Primäroptikelemente stärker aufweiten als nach oben hin.

[0040] Die Primäroptikelemente weisen z.B. eine keilförmige Gestalt auf, wobei das Element nach unten hin stärker aufgeht.

[0041] Grundsätzlich sind relativ beliebige Formen für die Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente verwendbar. Als günstig hat es sich herausgestellt, wenn die Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente rechteckförmig ausgebildet sind. Entsprechende Primäroptiken sind einfach herzustellen und weisen hinsichtlich der Überlagerung der von den Primäroptiken über die Sekundäroptiken erzeugten Segmente der Lichtverteilung gute optische Eigenschaften auf. Mit solchen Lichtaustrittsflächen kann außerdem über die gesamte Höhe der Lichtverteilung in horizontaler Richtung eine homogene Lichtverteilung ohne Lücken im Lichtbild erzeugt werden.

[0042] Für die meisten Anwendungen ausreichend ist es, wenn alle Lichtaustrittsflächen eine idente Gestalt aufweisen. Dies hat den Vorteil einer einfach Berechnung und Herstellung des Scheinwerfers und reduziert die Kosten des Scheinwerfers deutlich.

[0043] Allerdings kann auch vorgesehen sein, dass Lichtaustrittsflächen unterschiedlicher Gestalt, z.B. mit unterschiedlichen Breiten (horizontale Ausdehnung) verwendet werden. Beispielsweise können gewisse Bereiche der Lichtverteilung mit schmaleren Lichtaustrittsflächen erzeugt werden, wodurch sich dort eine feinere Segmentierung des Lichtbildes ergibt und kleinere bzw. schmälere Bereiche ausgeblendet werden können.

[0044] Weiters ist es günstig, wenn die Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente parallel zueinander und mit identischer Ausrichtung angeordnet sind.

[0045] Durch die parallele und identische Ausrichtung kann auf einfache Weise auch in vertikaler Richtung und auf einfache Weise ein gesetzeskonformes Lichtbild erzeugt werden.

[0046] Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente eines LED-Lichtquellen-Moduls in horizontalem Abstand nebeneinander angeordnet sind.

[0047] Einerseits lässt sich eine solche Anordnung in der Praxis ohne besondere Schwierigkeiten realisieren, andererseits bilden so die Lichtaustrittsflächen über die Sekundäroptik scharf begrenzte Segmente im Lichtbild ab, deren Überlagerung dann das gesamte Lichtbild ergibt. Durch Abschalten von einer oder mehreren LED-Lichtquellen lassen sich bei einer solchen Anordnung definierte Bereiche im Lichtbild optimal ausblenden.

[0048] Wie oben schon angesprochen, ist jedem LED-Lichtquellen-Modul eine Sekundäroptik zugeordnet, welche die von den Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente erzeugten Lichtsegmente - im in ein Fahrzeug eingebauten Zustand des Scheinwerfers - in einen vor dem Fahrzeug liegenden Bereich abbildet.

Merreöiise-ts pitesSäsnt AT 511 761 B1 2014-02-15 [0049] Durch die erfindungsgemäße Anordnung der LED-Lichtquellen in zwei oder mehr LED-Lichtquellen-Modulen kann eine homogene Lichtverteilung, z.B. eine Fernlichtverteilung, durch entsprechende horizontale Aneinanderreihung und/oder Überlagerung der einzelnen Lichtsegmente erzeugt werden, aus welcher Lichtverteilung durch Abschalten einzelner oder mehrerer LED-Lichtquellen ganz spezifische Bereiche der Lichtverteilung „ausgeblendet", d.h. nicht beleuchtet werden können, etwa um eine Blendung des Gegenverkehrs zu vermeiden.

[0050] Beispielsweise können die einzelnen Lichtsegmente in horizontaler Richtung unmittelbar aneinander angrenzend angeordnet sein. Damit es zu keinen allzu abrupten Übergängen kommt oder Kanten in der Lichtverteilung zu sehen sind, können zusätzlich noch ein oder mehrere andere Lichtsegmente in solchen Bereichen aneinanderstoßender Lichtsegmente überlagert werden. Dies hat auch den Vorteil, dass wie später noch eingehend erörtert, durch Ausblenden von z.B. zwei Lichtsegmenten Bereiche aus der Lichtverteilung „ausgeblendet" bzw. nicht beleuchtet werden können, die schmäler als ein Lichtsegment sind.

[0051] Bei einer konkreten Form sind die Lichtaustrittsflächen in vertikaler Richtung stehend, mit größerer Höhe als Breite, ausgebildet, z.B. in Form von Rechtecken oder Ellipsen etc.

[0052] Durch diese stehende Form mit größerer Höhe und geringerer Breite wird mit einer Lichtaustrittsfläche ein schmaler Winkelbereich in horizontaler Richtung beleuchtet, in vertikaler Hinsicht kann der gesamte Bereich für diesen horizontalen Winkelbereich mit dieser einen Lichtaustrittsfläche beleuchtet werden.

[0053] Von besonderem Vorteil ist es, wenn benachbarte Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente eines LED-Lichtquellen-Moduls einen Normalabstand zueinander aufweisen, welcher der Breite einer Lichtaustrittsfläche entspricht, und wenn vorzugsweise eine erste Gesamtanordnung der Lichtaustrittsflächen eine erste definierte Position in Bezug auf die optische Achse ihrer Sekundäroptik einnimmt, und wobei eine zweite/dritte/vierte ... n-te Gesamtanordnung in Bezug auf die optische Achse ihrer Sekundäroptik im Vergleich zu der ersten Gesamtanordnung um den halben/einfachen/zweifachen/vierfachen/((n-1)/2)-fachen Normalabstand zwischen zwei benachbarten Lichtaustrittsflächen eines LED-Lichtquellen-Moduls verschoben ist.

[0054] Es ergibt sich dann eine Anordnung, bei welcher - abgesehen von den horizontalen Randbereichen - durch Ausblenden von 2 Lichtquellen des gesamten Scheinwerfers ein scharfer Bereich, welcher der halben Breite einer Lichtaustrittsfläche entspricht, ausgeblendet werden kann.

[0055] Bei einer konkreten erprobten Ausführungsform der Erfindung sind bei drei oder mehr Primäroptikelementen die Abstände zwischen Lichtaustrittsflächen benachbarter Primäroptikelemente gleich und es sind vorzugsweise alle Abstände zwischen den Lichtaustrittsflächen benachbarter LED-Lichtquellen über den gesamten Scheinwerfer identisch.

[0056] Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau mit identischen Modulen, mit dem eine homogene Lichtverteilung erzielt werden kann.

[0057] Ein erfindungsgemäßer LED-Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung einer dynamischen Lichtverteilung, umfasst zwei oder mehrere LED-Lichtquellen-Module wie oben beschrieben, wobei jedem der LED-Lichtquellen-Module eine Sekundäroptik zugeordnet ist, welche die von den Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente erzeugten Lichtsegmente - im in ein Fahrzeug eingebauten Zustand des Scheinwerfers - in einen vor dem Fahrzeug liegenden Bereich abbildet.

[0058] Weiters ist es zweckmäßig, wenn die Sekundäroptikelemente der LED-Lichtquellen-Module und die Anordnung der Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Lichtsegmente aus den einzelnen LED-Lichtquellen-Modulen in horizontaler Richtung zueinander versetzt abgebildet sind, und wobei die einzelnen LED-Lichtquellen getrennt ansteuerbar sind.

[0059] Im Sinne eines einfachen kostengünstigen Aufbaus des Scheinwerfers ist es, wenn die 5/22

Merreöiise-ts piiesSasnt AT 511 761 B1 2014-02-15 einzelnen LED-Lichtquellen-Module identische Sekundäroptikelemente aufweisen.

[0060] Vorzugsweise sind alle Abstände zwischen Lichtaustrittsflächen benachbarter LED-Lichtquellen über den gesamten Scheinwerfer identisch, wodurch sich ein einfacher Aufbau mit identischen Modulen ergibt, mit dem eine grundsätzlich möglichst homogene Lichtverteilung erzielt werden kann.

[0061] An dieser Stelle sei kurz erwähnt, dass unter „homogen" nicht verstanden wird, dass über den beleuchteten Bereich das Lichtbild überall gleich hell ist, sondern, dass im Lichtbild die Übergänge zwischen Bereichen unterschiedlicher Helligkeit stetig sind und keine scharfen Übergänge auftreten. Das Gesamtlichtbild sollte nicht „fleckig" sein sondern fließend Übergänge von helleren zu dunkleren Bereichen aufweisen.

[0062] Durch die vorliegende Erfindung kann das Lichtbild noch zusätzlich deutlich verbessert werden.

[0063] Konkret ist dabei weiters vorgesehen, dass die Gesamtanordnung der Lichtaustrittsflächen eines LED-Lichtquellen-Moduls in Bezug auf die optische Achse des Sekundäroptikelementes in horizontaler Richtung eine definierte Position einnimmt, und wobei die unterschiedlichen Gesamtanordnungen der einzelnen LED-Lichtquellen-Module voneinander unterschiedliche definierte Position in horizontaler Richtung in Bezug auf die optische Achse ihres jeweils zugeordneten Sekundäroptikelementes aufweisen.

[0064] Es kann vorgesehen sein, dass die Lichtaustrittsflächen aller LED-Lichtquellen-Module des Scheinwerfers jeweils auf einer Seite einer Vertikalebene durch die optische Achse der ihnen jeweils zugeordneten Sekundäroptik angeordnet sind.

[0065] Außerdem kann vorgesehen sein, dass genau eine Lichtaustrittsfläche aller Lichtaustrittsflächen eines Scheinwerfers die optische Achse der ihr zugeordneten Sekundäroptik schneidet.

[0066] Dabei ist vorgesehen, dass eine LED-Lichtquelle zumindest zwei horizontal übereinander angeordnete Leuchtdioden umfasst, welche Leuchtdioden unabhängig voneinander ansteuerbar sind, und wobei jede der zumindest zwei Leuchtdioden über die Lichtaustrittsfläche des Primäroptikelementes als horizontale Lichtsegmente - innerhalb des vertikalen von dem Primäroptikelemente abgebildeten Lichtsegmentes - abgebildet werden.

[0067] Vorzugsweise ist jede Leuchtdiode einer LED-Lichtquelle separat ansteuerbar.

[0068] Bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfersystem mit zwei Scheinwerfern ist vorgesehen, dass der in einem in das Fahrzeug eingebauten Zustand linke Scheinwerfer auf der Fahrbahn den linken Teil der Lichtverteilung und der rechte Scheinwerfer den rechten Teil der Lichtverteilung erzeugt, und wobei zumindest jede LED-Lichtquelle, vorzugsweise jede Leuchtdiode der beiden Scheinwerfer separat ansteuerbar ist.

[0069] [0070] [0071] [0072] [0073] [0074] [0075] [0076] [0077]

Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Schweinwerfer mit vier LED-Lichtquellenmodulen, Fig. 2 ein einzelnes LED-Lichtquellenmodul,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Moduls aus Fig. 2,

Fig. 4 eine isometrische Ansicht einer ersten erfindungsgemäßen Primäroptik von vorne,

Fig. 5 eine isometrische Ansicht der Primäroptik von hinten,

Fig. 6 einen vertikalen Schnitt durch die Primäroptik entlang der strich-punktierten Ebene aus Figur 4,

Fig. 7 die Primäroptik aus Figur 4 in einer Ansicht von oben,

Fig. 8 einen vertikalen Schnitt durch eine zweite Variante einer Primäroptik, 6/22

&te^id»scHg ρ®ίκηΕδίϊϊί [0078] Fig. 9 [0079] Fig. 10 [0080] Fig. 11 [0081] Fig. 12 [0082] Fig. 13 [0083] Fig. 14 [0084] Fig. 15 AT511 761 B1 2014-02-15 eine Ansicht der Primäroptik aus Figur 8 von oben, eine Isolux-Verteilung an der Auskoppelfläche/Lichtaustrittsfläche bei einer Primäroptik beim Stand der Technik (nicht verbundene Optiken), eine Isolux-Verteilung an der Auskoppelfläche/Lichtaustrittsfläche gemäß der ersten Ausführungsform der Primäroptik, eine Isolux-Verteilung an der Auskoppelfläche/Lichtaustrittsfläche gemäß der zweiten Ausführungsform, eine Lichtverteilung, erzeugt unter Verwendung von Primäroptiken aus dem Stand der Technik, eine Lichtverteilung, erzeugt unter Verwendung von Vorsatzoptiken gemäß der 1. Ausführungsform, und eine Lichtverteilung, erzeugt unter Verwendung von Vorsatzoptiken gemäß der 1. Ausführungsform.

[0085] Figur 1 zeigt einen Scheinwerfer SW mit vier LED-Lichtquellenmodul M1 - M4, z.B. einen LED-Kraftfahrzeugscheinwerfer SW, etwa einen LED-Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung einer dynamischen Lichtverteilung. Jedem dieser LED-Lichtquellenmodule M1 - M4 ist ein Sekundäroptikelemente S1 - S4, beispielsweise in Form einer Linse, zugeordnet, welches das aus dem zugeordneten Modul austretende Licht auf die Fahrbahn projiziert.

[0086] Ein LED-Lichtquellenmodul M ist in Figur 2 und Figur 3 im Detail dargestellt und weist zwei oder mehrere, in dem gezeigten Beispiel vier LED-Lichtquellen LEQ auf.

[0087] Eine LED-Lichtquelle LEQ wiederum besteht aus zumindest einer Leuchtdiode, in dem gezeigten Beispiel aus zwei Leuchtdioden LED1, LED2. Den Leuchtdioden LED1, LED2 jeder LED-Lichtquelle LEQ ist jeweils ein Primäroptikelement P1 - P4 zugeordnet, in welches diese Licht einkoppeln. Das eingekoppelte Licht tritt zumindest teilweise wieder aus den Lichtaustrittsfläche L1 - L4 des Primäroptikelementes P1 - P4 aus.

[0088] Die Primäroptikelemente P1 - P4 sind mittels zweier Stege VS1, VS2, wie dies weiter unten noch im Detail erörtert wird, miteinander verbunden, und bilden ein gemeinsames Bauteil, eine sogenannte Primäroptik PG.

[0089] Die LED-Lichtquellen LEQ sind auf einem LED-Print PRI angeordnet.

[0090] Die Primäroptik PG ist mit einem Halter HAL auf dem LED-Print PRI befestigt, weiters ist noch ein Positionierelement POS zum Positionieren der Primäroptik PG in Bezug auf den LED-Print vorgesehen.

[0091] Wie schon erwähnt, sind die Lichtaustrittsflächen L1 - L4 der Primäroptikelemente P1 -P4 eines LED-Lichtquellenmoduls M mittels eines lichtdurchlässigen Materials miteinander verbunden, sodass das in die Primäroptikelemente P1 - P4 eingekoppeltes Licht in das lichtdurchlässige Material eintreten und über deren Lichtaustrittsfläche(n) LF1, LF2 aus diesem wieder austreten kann.

[0092] Bei einer konkreten Variante eines LED-Lichtquellenmoduls ist vorgesehen, dass zwei im Wesentlichen horizontal verlaufende Verbindungsstege VS1, VS2, welche aus dem lichtdurchlässigen Material gebildet ist, vorhanden sind, welche die Primäroptikelemente P1 - P4 im oberen und unteren Bereich ihrer Lichtaustrittsflächen L1 - L4 miteinander verbindet.

[0093] Durch die Verbindung der einzelnen Primäroptikelemente, deren Lichtaustrittsflächen ja die Segmente im Lichtbild erzeugen, mit den lichtdurchlässigen Stegen, wird erreicht, dass sich die Inhomogenitäten im Lichtbild in Folge der Streifenbildung ineinander verwaschen, sodass die störenden Effekte im Lichtbild vermindert oder vollständig eliminiert werden.

[0094] Die Lichtaustrittsflächen L1 - L4 der Primäroptikelemente P1 - P4 und die Lichtaustrittsflächen LF1, LF2 der Stege VS1, VS2 Hegen in einer gemeinsamen Fläche. 7/22

pitesSäsnt AT 511 761 B1 2014-02-15 [0095] Diese gemeinsame Fläche ist entweder wie gezeigt als Ebene ausgebildet oder gekrümmt entsprechend der Bildfeldwölbung der Sekundäroptikelemente.

[0096] Ein Teil des in ein Primäroptikelement eintretenden Lichtes wird nun nicht mehr über die Lichtaustrittsfläche des Primäroptikelementes selbst emittiert sondern tritt in das lichtdurchlässige Material ein und über dessen Lichtaustrittsfläche aus. Dadurch vermischt sich ein Teil des Lichtes, welches in die Primäroptikelemente eintritt, und reduziert oder eliminiert die Inhomogenitäten im Lichtbild. Das aus dem lichtdurchlässigen Material austretende Licht trägt somit zur Lichtverteilung bei.

[0097] Vorzugsweise sind die Primäroptikelemente auf jeden Fall im oberen Bereich miteinander verbunden. Die Begriffe „oben" und „unten" beziehen sich dabei auf den im Fahrzeug eingebauten Zustand des Moduls/Scheinwerfers.

[0098] Dieser obere Bereich wird über die Sekundäroptik im Lichtbild unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze abgebildet, wo die unerwünschten Inhomogenitäten am meisten stören.

[0099] In diesem Bereich sind sie deshalb störend, da die Lichtverteilungsinhomogenitäten in diesem Bereich auf der Straße sichtbar sind. Dass der Inhomogenitätseffekt hauptsächlich an der oberen Seite der Primäroptik auftritt, liegt daran, dass oftmals die Leuchtdioden asymmetrisch einspeisen und der Lichtleiter sich nach unten weiter öffnet als nach oben.

[00100] Unter einseitiger Einspeisung ist dabei zu verstehen, dass das Licht weiter oben und nicht exakt in der geometrischen Mitte der Lichteinkoppelstelle der Primäroptikelemente eingekoppelt wird.

[00101] Die Verbindung im unteren Bereich ist in optischer Hinsicht von geringerer Bedeutung und hat vor allem in mechanischer Hinsicht Vorteile, um die Stabilität des gesamten Elementes, gebildet aus den einzelnen Primäroptikelementen, zu erhöhen.

[00102] Entsprechend ist der obere Steg VS1 einerseits in optischer Hinsicht als auch in mechanischer Hinsicht von Bedeutung, während der untere Steg VS2 hauptsächlich in mechanischer Hinsicht von Bedeutung ist.

[00103] Vorzugsweise sind die Verbindungsstege VS1, VS2 einstückig mit den Lichtaustrittsflächen L1 - L4 der Primäroptikelemente P1 - P4 bzw. mit den Primäroptikelementen P1 - P4 ausgebildet, d.h. die einzelnen Primäroptikelemente und der oder die Verbindungsstege bilden ein einziges Element, die sogenannte Primäroptik PG.

[00104] Die Lichtaustrittsflächen L1 - L4 der Primäroptikelemente P1 - P4 und jene der Verbindungsstege VS1, VS2 bilden eine gemeinsame Lichtaustrittsfläche, d.h. sie bilden eine durchgehende, etwa wie gezeigt ebene Fläche.

[00105] Wie Figur 4 zeigt, sind bei einer konkreten Ausgestaltung der Primäroptik PG die Lichtaustrittsflächen L1 - L4 der Primäroptikelemente P1 - P4 in vertikaler Richtung stehend, vorzugsweise mit größerer Höhe h als Breite b, ausgebildet, z.B. in Form von Rechtecken oder Ellipsen etc.

[00106] Durch diese stehende Form mit größerer Höhe und geringerer Breite wird mit einer Lichtaustrittsfläche ein schmaler Winkelbereich in horizontaler Richtung beleuchtet, in vertikaler Hinsicht kann der gesamte Bereich für diesen horizontalen Winkelbereich mit dieser einen Lichtaustrittsfläche beleuchtet werden.

[00107] Benachbarte Lichtaustrittsflächen L1 - L4 der Primäroptikelemente P1 - P4 eines LED-Lichtquellen-Moduls M weisen einen Normalabstand A zueinander auf, welcher beispielsweise der Breite b einer Lichtaustrittsfläche L1 - L4 entspricht. Bei einer konkreten erprobten Ausführungsform der Erfindung sind bei drei oder mehr Primäroptikelemente P1 - P4 die Abstände A zwischen Lichtaustrittsflächen L1 - L4 benachbarter Primäroptikelemente P1 -P4 gleich und es sind vorzugsweise alle Abstände zwischen den Lichtaustrittsflächen benachbarter LED-Lichtquellen über den gesamten Scheinwerfer identisch. Dadurch ergibt sich ein einfacher Aufbau mit identischen Modulen, mit dem eine homogene Lichtverteilung erzielt werden kann. 8/22

AT 511 761 B1 2014-02-15 [00108] Die genaue Anordnung der einzelnen LED-Lichtquellenmodule und die Funktionsweise ist in der Anmeldung AT 508604 der Anmelderin beschrieben und soll hier nicht weiter ausgeführt werden.

[00109] Um optimale optische Effekte zur erreichen, ist vorgesehen, dass sich der die Verbindungsstege VS1, VS2 in vertikaler Richtung nach oben (oberer Steg VS1) und nach unten (Steg VS2) jeweils über eine gewisse, definierte Höhe h1, h2 über die Lichtaustrittsflächen L1 -L4 der Primäroptikelemente P1 - P4 hinaus erstrecken (Figur 4).

[00110] Ebenso erstrecken sich die Verbindungsstege VS1, VS2 in horizontaler Richtung, seitlich über eine gewisse Länge 11, I2 über die Lichtaustrittsflächen L1 - L4 der Primäroptiken P1 - P4 hinaus.

[00111] Vorzugsweise gilt h1 = h2.

[00112] Insbesondere die Erstreckung 11 im oberen Bereich muss so ausreichend gewählt sein, dass sich bei der Überlagerung der Lichtbilder der einzelnen Lichtmodule keine Inhomogenitäten ergeben.

[00113] Zur Vervollständigung sei noch auf Figur 5 verwiesen, welche insbesondere die Lichteinkoppelstellen bzw. -flächen LK1 - LK4 zeigt. Diese Lichteinkoppelstellen können wie gezeigt eben ausgebildet sein, können aber auch eine konvexe und/oder konkave, also eine Licht sammelnde und/oder zerstreuende Struktur aufweisen.

[00114] Figur 6 zeigt einen Vertikalschnitt entlang der in Figur 4 strichpunktierten Linie durch eine Primäroptik PG. Wie zu erkennen ist, erstreckt sich der obere Verbindungssteg VS1 in horizontaler Richtung nach hinten zu den Lichtquellen bzw. Leuchtdioden LED1, LED2 hin über eine bestimmte Ausdehnung ES.

[00115] Die Auslegung des oder der Verbindungsstege, insbesondere die Erstreckung des/der Verbindungsstege(s) nach hinten hat einerseits Auswirkungen auf die Homogenität des Lichtbildes, welche andererseits mit einer Reduzierung des Maximums in der Lichtverteilung eingeht, d.h., je homogener das Lichtbild gewählt wird, umso stärker wird das Maximum reduziert.

[00116] Je nach gewünschten Effekten ist daher vorgesehen, dass die Erstreckung des zumindest einen Verbindungssteges (VS1, VS2) nach unten/oben und/oder die Hinauserstreckung des zumindest einen Verbindungssteges (VS1, VS2) seitlich über die Lichtaustrittsflächen (L1 -L4) der Primäroptikelemente hinaus und/oder die Erstreckung des zumindest einen Verbindungssteges (VS1, VS2) in horizontaler Richtung nach hinten, insbesondere die Erstreckung (ES), über welche der zumindest eine Verbindungssteg (VS1, VS2) mit den Primäroptikelementen (P1 - P4) verbunden ist, derart gewählt ist/sind, dass sich der gewünschte Grad bezüglich der Homogenität des Lichtbildes und der gewünschte Grad der Reduzierung des Maximums in der Lichtverteilung ergeben.

[00117] In einem Scheinwerfer kommen, wie weiter unten beschrieben, mehrere LED-Lichtquellenmodule zum Einsatz. Grundsätzlich ist dabei vorgesehen, dass diese, soweit es möglich ist, einen identischen Aufbau aufweisen, insbesondere auch, dass sie identische Primäroptikelemente bzw. Primäroptiken (= Primäroptikelemente verbunden mit einem oder zwei Stegen) aufweisen. Prinzipiell kann aber aus optischen Gründen auch vorgesehen sein, dass sich die Module, insbesondere die Primäroptiken, und hier insbesondere die Ausgestaltung des zumindest einen Verbindungsstegs, voneinander unterscheiden, damit eine optimale Anpassung des gewünschten Lichtbildes erfolgen kann.

[00118] Der Steg VS2 weist eine ähnliche/identische Ausdehnung auf, dies aber in erster Linie aus mechanischen und/oder fertigungstechnischen Aspekten, weshalb die optischen Implikationen an Hand des oberen Steges VS1 erläutert werden.

[00119] Licht von den LEDs LED1, LED2 pflanzt sich in den Primäroptikelementen (hier: Element P3) in Folge von Totalreflexion fort. Damit eine ausreichende Menge an Licht in die lichtdurchlässigen Bereiche, d.h. in den oder die Verbindungsstege eintreten kann, ist es wie oben beschrieben daher günstig, wenn diese über eine gewisse Erstreckung mit den Primäroptiken 9/22 verbunden - im Sinne von einander kontaktieren, vorzugsweise miteinander verbunden sein, insbesondere einstückig - sind.

[00120] Würde sich der Verbindungssteg über eine geringere Erstreckung nach hinten erstreckten - siehe die strichlierte Linie VS1', so könnten die Lichtstrahlen LS1, LS2 nicht in den Steg VS1 eintreten und über dessen Lichtaustrittsfläche LF1 wieder austreten, sondern würden reflektiert werden (LS1\ LS2') und über die Lichtaustrittsfläche L3 des Primäroptikelements P3 (in unerwünschter Weise) austreten.

[00121] Ebenso erkennt man in Figur 7 in einer Ansicht von oben, wie durch Vorhandensein des Steges VS1 die Lichtstrahlen (dick, durchgezogen) in horizontaler Richtung auseinander gelenkt werden, während ohne Steg VS1 die Lichtstrahlen (dünn, strichliert) im Primäroptikelement P3 vor der Lichtaustrittsfläche zusammenlaufend abgelenkt werden würden. Dadurch kommt es zu einer Durchmischung von Licht aus unterschiedlichen Lichtquellen/Primäroptik-elementen und somit zu einem Verwaschen der ansonsten entstehenden Inhomogenitäten.

[00122] Dazu ist anzumerken, dass es sich bei den Erläuterungen an Hand der Figuren 6 und 7 nur um eine grobe Beschreibung für ein grundsätzliches Verständnis handelt. Tatsächlich sind die auftretenden Effekte in Kombination zu sehen, d.h. es handelt sich um einen dreidimensionalen Effekt.

[00123] Figur 8 zeigt eine Variante, bei welcher sich der Steg VS1 über einen noch größeren Bereich ES nach hinten erstreckt, außerdem ist der obere Verbindungssteg VS1 in Richtung zu den Lichteinkoppelstellen der Primäroptikelemente hin verjüngend ausgebildet.

[00124] Der Verbindungssteg bzw. dessen Erstreckung ES nach hinten reduziert das Maximum der Beleuchtungsstärke. Daher stellt Ausdehnung die Erstreckung ES nach hinten einen Kompromiss zwischen Maximum und Homogenität dar. Je homogener die Lichtverteilung sein soll, umso größer sind die Verluste beim Maximum (Hmax) der Lichtverteilung.

[00125] Die durch den Verbindungssteg erzielten Homogenisierungseffekte hängen somit von dem Ausmaß der Erstreckung ES nach hinten ab. Die sich verjüngende Form hat optisch keine Auswirkungen, spart aber Material. Aus rein optischer Sicht wäre aber auch eine quaderförmige Gestalt des Verbindungssteges möglich.

[00126] Entsprechend können Lichtstrahlen noch früher in den Steg VS1 eintreten, d.h. es gelangt noch mehr Licht in den Verbindungssteg VS1 und tritt aus dessen Lichtaustrittsfläche LF1 wieder aus.

[00127] Wie Figur 9 zeigt, gelangt hier außerdem noch mehr Licht in die Bereiche „zwischen" den Primäroptikelementen.

[00128] Figur 10 zeigt nun die gesamte Lichtaustrittsfläche der Primäroptik PG ohne Verbindungsstege (wie in der Anmeldung AT 508604), Figur 11 zeigt die Lichtaustrittsfläche eines Primäroptikelementes PG nach Figur 4-7, und Figur 12 eine Primäroptik PG nach Figuren 8 und 9.

[00129] Eingezeichnet sind Beleuchtungsstärkebereiche, d.h. Bereiche unterschiedlicher Helligkeit (rein qualitativ, Helligkeit = Lichtstrom/stärke, die aus dem Bereich austritt), Hmax bezeichnet einen Bereich maximaler Helligkeit, HO dunkle Bereiche, H1 ist ein Bereich mit geringer Helligkeit, H2 ein Bereich mit (etwas) mehr Helligkeit und H3 ein noch hellerer Bereich.

[00130] Das von diesen Lichtaustrittsflächen austretende Licht wird über die Sekundäroptikelemente auf die Fahrbahn projiziert.

[00131] Die Inhomogenitätseffekt treten deshalb hauptsächlich an der oberen Seite der Primäroptik auf, da oftmals wie bei der vorliegenden Variante die Leuchtdioden asymmetrisch einspeisen und der Lichtleiter sich nach unten weiter öffnet als nach oben. Unter asymmetrischer Einspeisung ist dabei zu verstehen, dass das Licht weiter oben und nicht exakt in der geometrischen Mitte der Lichteinkoppelstelle der Primäroptikelemente eingekoppelt wird. Entsprechend ergibt sich, wie in den Figuren 10-12 gezeigt, dass der Hmax-Bereich im oberen Bereich auf

SsterreidiisciKs pitwiarot AT511 761 B1 2014-02-15 der Auskoppelfläche liegt und nicht im Zentrum.

[00132] Bei der Variante nach Figur 10, welche den Stand der Technik darstellt, sind keine Verbindungsstege vorhanden. Durch die Sekundäroptik (Projektionslinse) wird exakt die auftretende Lichtverteilung an der Auskoppelfläche der Primäroptik abgebildet. Bei der dargestellten Primäroptik werden also genau 4 Lichtfinger (4 Segmente) erzeugt und die Zwischenräume mit den Lichtfingern eines anderen Moduls gefüllt. An den Rändern unten (und auch oben) entstehen starke Inhomogenitäten bei der Überlagerung, die zu einer Ausfransung des Lichtbildes führen.

[00133] Bei der Variante nach Figur 11 mit Verbindungssteg ergeben sich gegenüber Figur 10 bereits Verbesserungen, die H1-Bereiche benachbarter Segmente nähern sich im oberen Bereich in dem Steg VS1 aneinander an, ohne sich aber zu berühren, und es sind im Lichtbild immer noch Inhomogenitäten vorhanden.

[00134] Bei der Variante nach Figur 12 wird der obere/untere Bereich zwischen Primäroptikelementen P1 - P4 noch stärker ausgeleuchtet als bei der Variante in Figur 11.

[00135] Die H1-Bereiche berühren sich nahezu. Durch die Überlagerung der Zwischenräume mit den Lichtfingern eines anderen Moduls entsteht eine homogene Lichtverteilung. H1-Bereiche benachbarter Lichtmodule überlappen sich nahezu vollständig.

[00136] Figur 13 zeigt eine Lichtverteilung mit LED-Lichtquellenmodulen mit Primäroptiken nach dem Stand der Technik (Figur 10), Figur 14 eine Lichtverteilung mit LED-Lichtquellenmodulen mit Primäroptiken entsprechend Figur 11, und Figur 15 eine Lichtverteilung mit LED-Lichtquellenmodulen mit Primäroptiken entsprechend Figur 12.

[00137] Bei der gezeigten Lichtverteilung handelt sich um eine Abblendlichtverteilung, die Effekte treten allerdings auch bei anderen Lichtverteilungen, wie beispielsweise bei einer Fernlichtverteilung auf. Wie in diesen schematischen Figuren zu erkennen ist, tritt eine starke Inhomogenität STE1 im Lichtbild LVE1 im Vorfeld auf (Figur 13), im Lichtbild LVE2 ist diese Inhomogenität STE2 schon deutlich geringer ausgebildet, und im Lichtbild LVE3 (Figur 15) ist nahezu keine Inhomogenität mehr ausgebildet. 11/22

Claims (32)

1. &te^id»scHg ρ®ίκηΕδίϊϊί ΑΤ 511 761 B1 2014-02-15 Patentansprüche 1. LED-Lichtquellenmodul (Μ, M1 - M4) für einen LED-Kraftfahrzeugscheinwerfer (SW), insbesondere für einen LED-Kraftfahrzeugscheinwerfer (SW) zur Erzeugung einer dynamischen Lichtverteilung, wobei das LED-Lichtquellenmodul (M) zwei oder mehrere LED-Lichtquellen (LEQ) aufweist, wobei eine LED-Lichtquelle (LEQ) jeweils aus zumindest einer Leuchtdiode (LED1, LED2) besteht, und wobei die Leuchtdioden (LED1, LED2) jeder LED-Lichtquelle (LEQ) Licht in ein zugeordnetes Primäroptikelement (P1 - P4) einkoppeln, wobei das eingekoppelte Licht zumindest teilweise aus einer Lichtaustrittsfläche (L1 - L4) des Primäroptikelementes (P1 -P4) wieder austritt, und wobei die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 -P4) räumlich voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) eines LED-Lichtquellenmoduls (M) mittels eines lichtdurchlässigen Materials miteinander verbunden sind, derart dass in die Primäroptikelemente (P1 - P4) ein gekoppeltes Licht in das lichtdurchlässige Material eintreten und über eine Lichtaustrittsfläche (LF1, LF2) des lichtdurchlässigen Materials aus diesem wieder austreten kann.
2. 2. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) in einer gemeinsamen Fläche liegen, und dass die Lichtaustrittsfläche (LF1, LF2) des lichtdurchlässigen Materials ebenfalls in der gemeinsamen Fläche der Lichtaustrittsflächen der Primäroptikelemente liegt.
3. 3. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) in einem oberen und/oder unteren Bereich miteinander verbunden sind.
4. 4. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein im Wesentlichen horizontal verlaufender Verbindungssteg (VS1, VS2), welcher aus dem lichtdurchlässigen Material gebildet ist, vorgesehen ist, welcher die Primäroptikelemente (P1 - P4) im oberen und/oder unteren Bereich ihrer Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) miteinander verbindet.
5. 5. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im Wesentlichen horizontal verlaufende Verbindungsstege (VS1, VS2), welche aus dem lichtdurchlässigen Material gebildet sind, vorgesehen sind, welche die Primäroptikelemente (P1 - P4) im oberen und unteren Bereich ihrer Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) miteinander verbinden.
6. 6. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Verbindungssteg (VS1, VS2) einstückig mit den Lichtaustrittsflächen (L1 -L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) bzw. mit den Primäroptikelementen (P1 - P4) ausgebildet ist.
7. 7. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) und jene des zumindest einen Verbindungssteges (VS1, VS2) eine gemeinsame Lichtaustrittsfläche bilden.
8. 8. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zumindest eine Verbindungssteg (VS1, VS2) in vertikaler Richtung nach oben/unten über eine gewisse Höhe (h1, h2) über die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) hinaus erstreckt.
9. 9. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zumindest eine Verbindungssteg (VS1, VS2) in horizontaler Richtung, seitlich über eine gewisse Länge (11, 12) über die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) hinaus erstreckt. 12/22
10. 10. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zumindest eine Verbindungssteg (VS1, VS2) in horizontaler Richtung nach hinten in Richtung der Lichtquellen (LEQ) erstreckt und über eine gewisse Erstreckung (ES) mit den Primäroptikelementen (P1 - P4) verbunden ist.
11. 11. LED-Lichtquellenmodul nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine, insbesondere der obere Verbindungssteg (VS1) in Richtung der Lichteinkoppelstellen (LK1 - LK4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) sich, beispielsweise keilförmig, verjüngend ausgebildet ist.
12. 12. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Primäroptikelemente (P1 - P4) von ihren Lichteinkoppelstellen (LK1 - LK4) zu den Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) hin aufweiten, wobei sich nach unten hin verlaufend die Primäroptikelemente (P1 - P4) stärker aufweiten als nach oben hin.
13. 13. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) rechteckförmig ausgebildet sind.
14. 14. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass alle Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) eine idente Gestalt aufweisen.
15. 15. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) parallel zueinander und mit identischer Ausrichtung angeordnet sind.
16. 16. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) eines LED-Lichtquellen-Moduls (M; M1, M2, M3, M4) in horizontalem Abstand (A) nebeneinander angeordnet sind.
17. 17. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass dem LED-Lichtquellen-Modul (M; M1, M2, M3, M4) eine Sekundäroptik (S1, S2, S3, S4) zugeordnet ist, welche die von den Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) erzeugten Lichtsegmente - im in ein Fahrzeug eingebauten Zustand des Scheinwerfers (SW) - in einen vor dem Fahrzeug liegenden Bereich abbildet.
18. 18. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) in vertikaler Richtung stehend, mit größerer Höhe (h) als Breite (b), ausgebildet sind.
19. 19. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) eines LED-Lichtquellen-Moduls (M; M1, M2, M3, M4) einen Normalabstand (A) zueinander aufweisen, welcher der Breite (B) einer Lichtaustrittsfläche (L1 - L4) entspricht.
20. 20. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei drei oder mehr Primäroptikelemente (P1 - P4) die Abstände (A) zwischen Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) benachbarter Primäroptikelemente (P1 - P4) gleich sind.
21. 21. LED-Lichtquellenmodul nach einem der Ansprüche 4 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstreckung des zumindest einen Verbindungssteges (VS1, VS2) nach un-ten/oben und/oder die Hinauserstreckung des zumindest einen Verbindungssteges (VS1, VS2) seitlich über die Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente hinaus und/oder die Erstreckung des zumindest einen Verbindungssteges (VS1, VS2) in horizontaler Richtung nach hinten, insbesondere die Erstreckung (ES), über welche der zumindest eine Verbindungssteg (VS1, VS2) mit den Primäroptikelementen (P1 - P4) verbunden ist, derart gewählt ist/sind, dass sich der gewünschte Grad bezüglich der Homogenität des Lichtbildes und der gewünschte Grad der Reduzierung des Maximums in der Lichtverteilung ergeben.

    &te^id»scHg ρ®ίκηΕδίϊϊί AT511 761 B1 2014-02-15
22. 22. LED-Kraftfahrzeugscheinwerfer (SW) zur Erzeugung einer dynamischen Lichtverteilung, umfassend zwei oder mehrere LED-Lichtquellen-Module (M; M1, M2, M3, M4) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei jedem der LED-Lichtquellen-Module (M; M1, M2, M3, M4) eine Sekundäroptik (S1, S2, S3, S4) zugeordnet ist, welche die von den Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente (P1 - P4) erzeugten Lichtsegmente - im in ein Fahrzeug eingebauten Zustand des Scheinwerfers (SW) - in einen vor dem Fahrzeug liegenden Bereich abbildet.
23. 23. Scheinwerfer nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundäroptikelemente (S1, S2, S3, S4) der LED-Lichtquellen-Module (M; M1, M2, M3, M4) und die Anordnung der Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) der Primäroptikelemente derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Lichtsegmente aus den einzelnen LED-Lichtquellen-Modulen (Μ; M1, M2, M3, M4) in horizontaler Richtung zueinander versetzt abgebildet sind, und wobei die einzelnen LED-Lichtquellen getrennt ansteuerbar sind.
24. 24. Scheinwerfer nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen LED-Lichtquellen-Module (M; M1, M2, M3, M4) identische Sekundäroptikelemente (S1, S2, S3, S4) aufweisen.
25. 25. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass alle Abstände (A) zwischen Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) benachbarter LED-Lichtquellen über den gesamten Scheinwerfer identisch sind.
26. 26. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtanordnung der Lichtaustrittsflächen (L1 - L4) eines LED-Lichtquellen-Moduls (M; M1, M2, M3, M4) in Bezug auf die optische Achse (X) des Sekundäroptikelementes (S1, S2, S3, S4) in horizontaler Richtung eine definierte Position einnimmt, und wobei die unterschiedlichen Gesamtanordnungen der einzelnen LED-Lichtquellen-Module (M; M1, M2, M3, M4) voneinander unterschiedliche definierte Position in horizontaler Richtung in Bezug auf die optische Achse ihres jeweils zugeordneten Sekundäroptikelementes (S1, S2, S3, S4) aufweisen.
27. 27. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gesamtanordnung der Lichtaustrittsflächen eine erste definierte Position in Bezug auf die optische Achse ihrer Sekundäroptik einnimmt, und wobei eine zweite/dritte/vierte ... n-te Gesamtanordnung in Bezug auf die optische Achse ihrer Sekundäroptik im Vergleich zu der ersten Gesamtanordnung um den halben/einfachen/zweifachen/vierfachen/((n-1 )/2)-fachen Normalabstand (A) zwischen zwei benachbarten Lichtaustrittsflächen eines LED-Lichtquellen-Moduls (M; M1, M2, M3, M4) verschoben ist.
28. 28. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsflächen aller LED-Lichtquellen-Module (M; M1, M2, M3, M4) des Scheinwerfers jeweils auf einer Seite einer Vertikalebene durch die optische Achse der ihnen jeweils zugeordneten Sekundäroptik (S1, S2, S3, S4) angeordnet sind.
29. 29. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass genau eine Lichtaustrittsfläche aller Lichtaustrittsflächen eines Scheinwerfers die optische Achse der ihr zugeordneten Sekundäroptik schneidet.
30. 30. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass eine LED-Lichtquelle (LQE) zumindest zwei horizontal übereinander angeordnete Leuchtdioden (LED1, LED2) umfasst, welche Leuchtdioden (LED1, LED2) unabhängig voneinander ansteuerbar sind, und wobei jede der zumindest zwei Leuchtdioden (LED1, LED2) über die Lichtaustrittsfläche des Primäroptikelementes als horizontale Lichtsegmente - innerhalb des vertikalen von dem Primäroptikelemente abgebildeten Lichtsegmentes - abgebildet werden.
31. 31. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leuchtdiode einer LED-Lichtquelle separat ansteuerbar ist. 14/22 feterreidsäcses föiersEawt AT511 761 B1 2014-02-15
32. 32. Fahrzeugscheinwerfersystem mit zwei Scheinwerfern (SW) nach einem der Ansprüche 22 bis 31, wobei der in einem in das Fahrzeug eingebauten Zustand linke Scheinwerfer auf der Fahrbahn den linken Teil der Lichtverteilung und der rechte Scheinwerfer den rechten Teil der Lichtverteilung erzeugt, und wobei zumindest jede LED-Lichtquelle, vorzugsweise jede Leuchtdiode der beiden Scheinwerfer separat ansteuerbar ist. Hierzu 7 Blatt Zeichnungen 15/22