EP4560185A1 - Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer sowie kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer sowie kraftfahrzeugscheinwerfer Download PDF

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EP4560185A1
EP4560185A1 EP23211767.1A EP23211767A EP4560185A1 EP 4560185 A1 EP4560185 A1 EP 4560185A1 EP 23211767 A EP23211767 A EP 23211767A EP 4560185 A1 EP4560185 A1 EP 4560185A1
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EP
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light
lighting device
coupling element
deflection structure
boundary surface
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Donghyun Go
Namseok OH
Yongkyo KIM
Alexander Thomas Schager
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ZKW Group GmbH
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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle headlight with at least one such lighting device.
  • the lighting devices described above are known from the prior art, in which, by modifying the light-transmitting body, the light coupling element or the projection device, a signlight light distribution can be generated in addition to a front-end or low-beam light distribution with the at least one light source.
  • the light coupling element has a first deflection structure which is designed such that light from the at least one light source which enters the light coupling element and impinges on the deflection structure is totally reflected in such a way that the totally reflected light is directed onto a second deflection structure, wherein the second deflection structure is arranged on an upper boundary surface of the light-conducting body which is opposite the lower boundary surfaces, and wherein the second deflection structure is designed such that the light impinging on it is directed onto a first surface area of the first lower boundary surface of the Aperture device, which first lower boundary surface is arranged after the second boundary surface of the diaphragm device as seen in the direction of light propagation, is deflected as a fourth light beam, and wherein the surface area deflects the light incident on it as a fifth light beam into a region of the projection device which images the light of the fifth light beam as a signlight light beam into a region
  • the invention realizes an optical path exclusively within the light-guiding body for generating the signlight, so that the described problems of the prior art, such as uncontrollable scattered light, which for example leads to excessive light in the area of the HV line, can be avoided.
  • the signlight light distribution can be easily controlled without having a negative impact on the apron or low beam distribution.
  • the first deflection structure comprises a deflection surface or is designed in the form of a deflection surface, wherein, for example, the deflection surface is designed as a flat surface or as a concavely curved surface.
  • a concave curvature can, for example, be used to generate a parallel beam bundle which impinges on the second deflection structure at the upper boundary surface in an evenly distributed manner, thus allowing better control of the intensities.
  • the second deflection structure is designed as a surface, in particular as a flat surface.
  • the first surface area of the first lower surface forms a straight cutting curve in vertical sections.
  • the first surface area of the first lower surface forms curved cutting curves, in particular convex cutting curves, in horizontal sections.
  • these convex intersection curves follow a Petzval surface or focal surface of the projection device.
  • Horizontal intersection curves result from intersecting the respective surface with horizontal planes
  • vertical intersection curves result from intersecting the respective surface with vertical planes which run parallel to the optical axis of the lighting device or the projection device or contain the optical axis.
  • the first surface area is a boundary surface of a depression in the first lower boundary surface.
  • a third surface area of the first boundary surface adjoins it.
  • this second surface area is positioned in such a way that no light from the second deflection structure reaches it.
  • the first surface area is spaced apart from the second boundary surface and that between the first surface area and the second boundary surface, a further, second surface region of the first boundary surface is arranged, which connects the first surface region with the second boundary surface.
  • the second surface area is arranged and designed in such a way that no light from the second deflection structure reaches the second surface area.
  • this second surface area which for example forms a strip between the first surface area and the second boundary surface, a dark stripe can be realized in the light image, between the light-dark boundary of the apron or dipped beam distribution and the lower boundary of the signlight light distribution.
  • the second deflection structure is formed by a recess in the upper boundary surface.
  • This recess is formed by the preferably flat surface and, if applicable, by a further boundary surface or further boundary surfaces which are facing away from the light source and which are generally not struck by light or which have no lighting function.
  • the aperture edge lies in or substantially in the Petzval surface or a focal surface of the projection device.
  • the at least one light coupling element, the light-transmitting body and the projection device are formed in one piece from a light-transmitting material and together form a body.
  • the light distribution with cut-off line is preferably an apron light distribution or a dipped beam distribution.
  • Figures 1 and 1a show, for the time being, a lighting device 1 for a motor vehicle headlight according to the prior art for generating a light distribution LV with a cut-off line HDG.
  • This light distribution is, for example, an approach beam or dipped beam distribution.
  • the invention is based on such a known lighting device 1 from the prior art; corresponding technical features of the lighting device according to the prior art and the lighting device according to the invention are therefore identified by identical reference numerals.
  • the lighting device 1 comprises a light-transmissive body 100, a light coupling element 101, and a light source 10 associated with the at least one light coupling element 101.
  • the light emitted by the light source 10 is coupled into the light-transmissive body 100 by the light coupling element 101 and propagates in the direction of a projection device 200 of the lighting device 1.
  • the light source 10 is, for example, one or more LEDs or the light source 10 comprises one or more LEDs.
  • the projection device 200 is located, for example, opposite the light coupling element 101.
  • the light coupling element 101 is configured to couple at least a portion of the light emitted by the light source 10 into the light-transmissive body 100 in such a way that it propagates therein as the first light beam S1 to the projection device 200.
  • the light-transmissive body 100 has a diaphragm device 103 with a diaphragm edge 104, wherein the diaphragm edge 104 is arranged between the light coupling element 101 and the projection device 200, as seen in the light propagation direction X1.
  • the first light beam S1 is modified by the aperture edge 104 into a second light beam S2, which second light beam S2 is imaged by the projection device 200 as the light distribution LV with the cut-off line HDG.
  • the cut-off line HDG in particular the shape of the cut-off line HDG, is determined by the aperture edge 104.
  • the light rays of the light beam S2 are modified by the projection device 200 into light beam S2'.
  • the aperture edge 104 is formed by a first lower boundary surface 105 and a second lower boundary surface 106 of the translucent body 100, which are opposite an upper boundary surface 107, in that the lower boundary surfaces 105, 106 converge in a common edge, the aperture edge 104.
  • the aperture edge 104 lies in or substantially in the Petzval surface or a focal surface of the projection device 200.
  • the light coupling element 101 forms the light emitted by the light source and coupled into the light coupling element into the first light beam, wherein the light beam is preferably directed into a region, in particular into a region above, preferably just above the diaphragm edge.
  • the diaphragm edge is curved in the horizontal direction, in particular concavely curved, and the diaphragm edge preferably follows the focal point line of the projection device, wherein the diaphragm edge preferably lies in or approximately in the Petzval surface of the projection device.
  • the projection device has a focal point F200, which lies on the optical axis X of the projection device 200.
  • the Petzval surface or focal point surface contains this focal point F200, just as a focal line runs through this focal point and lies in the Petzval surface.
  • the aperture edge 104 basically regardless of whether it is a straight aperture edge as in Figure 1 shown or a curved edge, e.g. curved as described above - is generally not located exactly in the Petzval surface or at the focal point F200, but at a (small) distance above the focal point 200.
  • the cut-off line HDG in the light image is lowered slightly below the horizontal 0°-0° line or below the horizon, usually by 0.573°.
  • the diaphragm edge 104 is located slightly in the vertical direction, in practice usually by a few tenths of a millimeter, above the optical axis X of the projection device 200 or above the focal point F200.
  • the light coupling element 101, the light-transmitting body 100 and the projection device 200 are formed in one piece from a light-transmitting material and together form a body 1000.
  • the light coupling element 101 has a first deflection structure 101a, which is designed such that light from the light source 10, which enters the light coupling element 101 and impinges on the deflection structure 101a, is totally reflected such that the totally reflected light S3 is directed onto a second deflection structure 107a.
  • the second deflection structure 107a is arranged on the upper boundary surface 107 of the light-conducting body 100, opposite the lower boundary surfaces 105, 106.
  • light coupling element 101, light-conducting body 100 and projection device 200 form a continuous, one-piece body 1000.
  • the transparent, translucent material from which the individual elements, or in the case of the The one-piece body 1000 of these bodies 1000 can be formed, has a refractive index greater than that of air.
  • the material contains, for example, PMMA (polymethyl methacrylate) or PC (polycarbonate) and is particularly preferably formed therefrom.
  • the bodies can also be made of glass material, in particular inorganic glass material.
  • Figure 3 shows a ray path analogous to Figure 1a , ie the ray path of light rays, which form the light distribution with cut-off line HDG. According to the invention, how this Figure 3a shows, a part of the light rays emitted by the light source 10 and entering the light coupling element 101 is used to form a signlight light distribution SV.
  • the second deflection structure 107a is configured such that the light S3 incident upon it impinges upon a first surface region 105a of the first lower boundary surface 105.
  • the first lower boundary surface 105 is the boundary surface which, viewed in the direction of light propagation, is arranged after the second boundary surface 106, or the diaphragm edge 104.
  • the second deflection structure 107a deflects the incident light rays S3 as a fourth light beam S4 (or the incident light rays S3 are totally reflected at the deflection structure 107a).
  • the surface area 105a redirects the light incident on it as a fifth light beam S5 into an area 200a of the projection device 200, specifically into an area 200a on the light-refracting light exit surface 201 of the projection device, which area 200a images the light of the fifth light beam S5 as a signlight light beam S6 into an area B of the light distribution lying above the cut-off line HDG as an additional light distribution, namely as a signlight light distribution SV.
  • the first deflection structure 101a is preferably, as shown, designed in the form of a deflection surface, wherein the deflection surface is, for example, a flat surface or preferably, as shown, a concavely curved surface.
  • a concave curvature can be used, for example, to generate a parallel beam bundle which impinges on the second deflection structure 107a at the upper boundary surface 107 in an evenly distributed manner, thus allowing better control of the intensities.
  • This region 101b is preferably inclined relative to the deflection structure 101a such that the light rays S3 deflected, in particular totally reflected, by the first deflection structure 101a can propagate unhindered toward the second deflection structure 107a.
  • the second deflection structure 107a is preferably formed as a surface, in particular as a flat surface.
  • the second deflection structure 107a is formed by a recess 117 in the upper boundary surface 107.
  • This recess 117 is formed by the preferably flat surface 107a and, if appropriate, by a further boundary surface or further boundary surfaces which are/are facing away from the light source 10 and which generally do not receive any light or which have/have no lighting function.
  • the first surface area 105a of the first lower surface 105 is preferably, as shown in particular in Figure 4c can be clearly seen, is designed in such a way that in vertical sections through the light-conducting body 100 in the region of the lower surface 105, straight cutting curves 105a' result.
  • the first surface region 105a of the first lower surface 105 forms curved intersection curves, in particular convex intersection curves, in horizontal sections. These convex intersection curves preferably follow a Petzval surface or focal surface of the projection device.
  • Horizontal intersection curves are created by intersecting the respective surface with horizontal planes
  • vertical intersection curves are created by intersecting the respective surface with vertical planes, which are parallel to the optical axis of the lighting device or projection device or contain the optical axis.
  • the first surface area 105a forms a boundary surface of a recess 115 in the first lower boundary surface 105.
  • a third surface area 105c of the first boundary surface 105 adjoins it. Due to the formation of a recess 115, this second surface area 105c is positioned such that no light from the second deflection structure 107a reaches it.
  • the first surface region 105a is spaced from the second boundary surface 106, and that a further, second surface region 105b of the first boundary surface 105 is arranged between the first surface region 105a and the second boundary surface 106, which connects the first surface region 105a to the second boundary surface 106.
  • the second surface region 105b is arranged and designed such that no light from the second deflection structure 107a reaches the second surface region 105b.
  • a dark stripe BAN can be realized in the light image, between the light-dark boundary of the apron or low beam distribution and the lower boundary of the signlight light distribution.
  • Figure 5 shows a light distribution LV in the form of a schematic pre-light distribution with a cut-off line HDG, as it can be achieved, for example, with a lighting device according to Figure 1 , but can also be generated with a lighting device 1 according to the present invention.
  • Figure 5 further shows an area B in which a signlight light distribution SV is to be generated, as well as relevant measuring points for which - in this case according to the corresponding ECE regulation - defined illuminance values must be maintained.
  • Figure 6 shows a light distribution SV in the form of a low beam distribution with a cut-off line HDG, and above it a signlight light distribution SV.
  • a dark band or stripe BAN which - as described above, in particular with reference to the Figure 4c described - can be realized by the presence of the second surface area 105b.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (1) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung (LV) mit Hell-Dunkel-Grenze (HDG), wobei die Beleuchtungsvorrichtung einen lichtdurchlässigen Körper (100), ein Lichteinkoppelelement (101) und eine Lichtquelle (10) umfasst, wobei das zumindest eine Lichteinkoppelelement (101) dazu eingerichtet ist, Licht, welches die Lichtquelle (10) emittiert, in den lichtdurchlässigen Körper (100) einzukoppeln. Das Lichteinkoppelelement (101) weist eine erste Umlenkstruktur (101a) auf, welche derart ausgebildet ist, dass Licht der Lichtquelle (10), welches in das Lichteinkoppelelement (101) eintritt und auf die Umlenkstruktur (101a) auftrifft, derart totalreflektiert wird, dass das totalreflektierte Licht (S3) auf eine zweite Umlenkstruktur (107a) gerichtet wird, wobei die zweite Umlenkstruktur (107a) an einer oberen Begrenzungsfläche (107) des lichtleitenden Körpers (100) angeordnet ist, und wobei die zweite Umlenkstruktur (107a) derart ausgebildet ist, dass das auf sie auftreffende Licht auf einen ersten Flächenbereich (105a) einer ersten unteren Begrenzungsfläche (105) einer Blendenvorrichtung (103) umgelenkt wird, und wobei der Flächenbereich (105a) das auf sie auftreffende Licht in einen Bereich (200a) der Projektionsvorrichtung (200) umlenkt, welcher das Licht als Signlight-Lichtbündel (S6) in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich (B) der Lichtverteilung als Zusatz-Lichtverteilung, beispielsweise als Signlight-Lichtverteilung (SV), abbildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze, wobei die Beleuchtungsvorrichtung umfasst:
    • ▪ einen lichtdurchlässigen Körper,
    • ▪ zumindest ein Lichteinkoppelelement,
    • ▪ zumindest dem zumindest einen Lichteinkoppelelement zugeordnete Lichtquelle, wobei das zumindest eine Lichteinkoppelelement dazu eingerichtet ist, Licht, welches die zumindest eine Lichtquelle emittiert, in den lichtdurchlässigen Körper einzukoppeln, sowie
    • ▪ eine Projektionsvorrichtung, wobei
    das Lichteinkoppelelement dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil des Lichtes, welches von der zumindest einen Lichtquelle emittiert wird, derart in den lichtdurchlässigen Körper einzukoppeln, dass dieses sich dem lichtdurchlässigen Körper als erstes Lichtbündel im Wesentlichen in einer Lichtausbreitungsrichtung zu der Projektionsvorrichtung fortpflanzt, und wobei der lichtdurchlässige Körper eine Blendenvorrichtung mit einer Blendenkante aufweist, wobei die Blendenkante in Lichtausbreitungsrichtung gesehen zwischen dem Lichteinkoppelelement und der Projektionsvorrichtung angeordnet ist, und wobei von der Blendenkante das erste Lichtbündel zu einem zweiten Lichtbündel modifiziert wird, welches zweite Lichtbündel von der Projektionsvorrichtung als die Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze abgebildet wird, wobei die Hell-Dunkel-Grenze, insbesondere die Form der Hell-Dunkel-Grenze, von der Blendenkante gebildet wird, und wobei die Blendenkante von einer ersten unteren Begrenzungsfläche und einer zweiten unteren Begrenzungsfläche des lichtdurchlässigen Körpers gebildet ist, indem die unteren Begrenzungsflächen in einer gemeinsamen Kante, der Blendenkante, zusammenlaufen.
  • Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer solchen Beleuchtungsvorrichtung.
  • Aus dem Stand der Technik sind oben beschriebene Beleuchtungsvorrichtungen bekannt, bei welchen durch Modifikation des lichtdurchlässigen Körpers, des Lichteinkoppelelementes oder der Projektionsvorrichtung zusätzlich zu einer Vorfeld- oder Abblendlichtverteilung mit der zumindest einen Lichtquelle weiters eine Signlight-Lichtverteilung erzeugt werden kann.
  • Diese Modifikationen sind häufig dergestalt, dass jener Teil des von der Lichtquelle emittierten Lichtes, der ohne Modifikation entweder ungenutzt bleibt oder zur Vorfeld- bzw. Abblendlichtverteilung beiträgt, und der zur Erzeugung der Signlight-Lichtverteilung genutzt wird, aus dem lichtdurchlässigen Körper austritt, bevor er - direkt oder nach Wiedereintritt in den lichtdurchlässigen Körper - über die Projektionsvorrichtung als Signlight-Lichtverteilung abgebildet wird.
  • Dabei hat sich allerdings herausgestellt, dass das aus dem lichtdurchlässigen Körper austretende Licht schwer kontrolliert werden kann und häufig zu Streulicht führt, das zu unerwünschten optischen Effekten führen kann.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung bereitzustellen, mit welcher zusätzlich zu einer Vorfeld- oder Abblendlichtverteilung eine Signlight-Lichtverteilung erzeugt werden kann und bei der die oben genannten Nachteile nicht auftreten.
  • Diese Aufgabe wird mit einer eingangs beschriebenen Beleuchtungsvorrichtung dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß das Lichteinkoppelelement eine erste Umlenkstruktur aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass Licht der zumindest einen Lichtquelle, welches in das Lichteinkoppelelement eintritt und auf die Umlenkstruktur auftrifft, derart totalreflektiert wird, dass das totalreflektierte Licht auf eine zweite Umlenkstruktur gerichtet wird, wobei die zweite Umlenkstruktur an einer oberen, den unteren Begrenzungsflächen gegenüberliegenden Begrenzungsfläche des lichtleitenden Körpers angeordnet ist, und wobei die zweite Umlenkstruktur derart ausgebildet ist, dass das auf sie auftreffende Licht auf einen ersten Flächenbereich der ersten unteren Begrenzungsfläche der Blendenvorrichtung, welche erste untere Begrenzungsfläche in Lichtausbreitungsrichtung gesehen nach der zweiten Begrenzungsfläche der Blendenvorrichtung angeordnet ist, als viertes Lichtbündel umgelenkt wird, und wobei der Flächenbereich das auf sie auftreffende Licht als fünftes Lichtbündel in einen Bereich der Projektionsvorrichtung umlenkt, welcher das Licht des fünften Lichtbündels als Signlight-Lichtbündel in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich der Lichtverteilung als Zusatz-Lichtverteilung, beispielsweise als Signlight-Lichtverteilung, abbildet.
  • Im Gegensatz zu bestehenden Lösungen, bei denen ein optischer Pfad außerhalb des lichtleitenden Körpers erzeugt wird, realisiert die Erfindung für die Erzeugung des Signlights einen optischen Pfad ausschließlich innerhalb des lichtleitenden Körpers, sodass die beschriebenen Probleme des Standes der Technik, wie unkontrollierbares Streulicht, das beispielsweise zu übermäßig viel Licht im Bereich der HV-Linie gelangt, vermieden werden können.
  • Die Signlight-Lichtverteilung kann einfach gesteuert werden, ohne dass dabei negative Auswirkungen auf die Vorfeld- oder Abblendlichtverteilung entstehen.
  • Die Verwendung von drei totalreflektierenden Bereichen, die den optischen Pfad jener Lichtstrahlen, welche Signlight erzeugt, realisieren, erlaubt es außerdem, durch Abstimmung dieser drei Bereiche zueinander, beispielsweise hinsichtlich ihres Abstandes, Abmessungen (Größe), Form, Neigungen etc., die erzeugte Signlight-Lichtverteilung optimal an die gewünschten Erfordernisse anzupassen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in an abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die erste Umlenkstruktur eine Umlenkfläche umfasst oder in Form einer Umlenkfläche ausgebildet ist, wobei beispielsweise die Umlenkfläche als ebene Fläche oder als konkav gekrümmte Fläche ausgebildet ist.
  • Eine konkave Krümmung kann beispielsweise zur Erzeugung eines Parallelstrahlbündels genutzt werden, welche auf die auf die zweite Umlenkstruktur an der oberen Begrenzungsfläche gleichverteilt auftreffen, wodurch sich eine bessere Kontrolle der Intensitäten verwirklichen lässt.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass die zweite Umlenkstruktur als Fläche, insbesondere als ebene Fläche ausgebildet ist.
  • Dies erlaubt beispielsweise eine einfache Auslegung, da lediglich die Flächen-Neigung ausgelegt werden muss, die Lichtvorformung und Menge des Lichtes wird durch die erste Umlenkstruktur sichergestellt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der erste Flächenbereich der ersten unteren Fläche in vertikalen Schnitten eine gerade Schnittkurve bildet.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass der erste Flächenbereich der ersten unteren Fläche in horizontalen Schnitten gekrümmte Schnittkurven, insbesondere konvexe Schnittkurven bildet.
  • Vorzugsweise folgen diese konvexen Schnittkurven einer Petzval-Fläche bzw. Brennfläche der Projektionseinrichtung.
  • Horizontale Schnittkurven ergeben sich dabei durch Schneiden der jeweiligen Fläche mit horizontalen Ebenen, vertikale Schnittkurven ergeben sich durch Schneiden der jeweiligen Fläche mit vertikalen Ebenen, welche parallel zu der optischen Achse der Beleuchtungsvorrichtung bzw. der Projektionsvorrichtung verlaufen oder die optische Achse enthalten.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der erste Flächenbereich eine Begrenzungsfläche einer Vertiefung in der ersten unteren Begrenzungsfläche ist.
  • Unterhalb des ersten Flächenbereiches schließt an diesen ein dritter Flächenbereich der ersten Begrenzungsfläche an. Durch die Bildung einer Vertiefung liegt dieser zweite Flächenbereich derart, dass auf diesen kein Licht von der zweiten Umlenkstruktur gelangt. Durch die Verwendung leidlich eines Flächenbereiches, welcher Licht in Richtung der Projektionsvorrichtung reflektiert, wird es einfacher, die Erzeugung der Signlight-Lichtverteilung zu kontrollieren.
  • Weiters kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass der erste Flächenbereich zu der zweiten Begrenzungsfläche beabstandet ist und zwischen dem ersten Flächenbereich und der zweiten Begrenzungsfläche ein weiterer, zweiter Flächenbereich der ersten Begrenzungsfläche angeordnet ist, welcher den ersten Flächenbereich mit der zweiten Begrenzungsfläche verbindet.
  • In diesem Zusammenhang kann weiters vorgesehen sein, dass der zweite Flächenbereich derart angeordnet und ausgebildet ist, dass kein Licht von der zweite Umlenkstruktur auf den zweiten Flächenbereich gelangt.
  • Mit diesem zweiten Flächenbereich, der beispielsweise einen Streifen zwischen dem ersten Flächenbereich und der zweiten Begrenzungsfläche bildet, kann ein dunkler Streifen im Lichtbild, zwischen der Hell-Dunkel-Grenze der Vorfeld- bzw. Abblendlichtverteilung und der unteren Begrenzung der Signlight-Lichtverteilung realisiert werden.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass die zweite Umlenkstruktur durch eine Vertiefung in der oberen Begrenzungsfläche gebildet ist.
  • Diese Vertiefung wird durch die, vorzugsweise ebene, Fläche und ggf. durch eine weitere Begrenzungsfläche bzw. weitere Begrenzungsflächen, welche der Lichtquelle abgewandt ist/sind und auf die in der Regel kein Licht auftrifft bzw. die lichttechnisch keine Funktion hat/haben, gebildet.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass die Blendekante in oder im Wesentlichen in der Petzvalfläche bzw. einer Brennfläche der Projektionsvorrichtung liegt.
  • Schließlich kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass das zumindest eine Lichteinkoppelelement, der lichtdurchlässige Körper und die Projektionsvorrichtung einstückig aus einem lichtdurchlässigen Material gebildet sind und gemeinsam einen Körper bilden.
  • Die Lichtverteilung mit Hell-Dunkelgrenze ist vorzugsweise eine Vorfeldlichtverteilung oder eine Abblendlichtverteilung.
  • Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erörtert. In dieser zeigt
    • Fig. 1 eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Stand der Technik in einer perspektivischen Ansicht von schräg hinten,
    • Fig. 1a die Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 1 in einem Vertikalschnitt und einem exemplarischen Strahlenverlauf der von einer Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen,
    • Fig. 2 eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung in einer Seitenansicht,
    • Fig. 2a die Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 2 in einer Draufsicht,
    • Fig. 2b die Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 2 in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben,
    • Fig. 2c die Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 2 in einer perspektivischen Ansicht von schräg unten,
    • Fig. 3 einen Schnitt durch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß der Ebene B-B aus Figur 2a mit der schematischen Darstellung eines Strahlenverlaufes,
    • Fig. 3a den Schnitt aus Figur 3 mit der schematischen Darstellung eines weiteren Strahlenverlaufes,
    • Fig. 3b einen Vertikalschnitt im Bereich der Blendenvorrichtung,
    • Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 2 im Bereich des Lichteinkoppelelementes mit einer ersten Umlenkstruktur,
    • Fig. 4a eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 2 im Bereich des einer zweiten Umlenkstruktur,
    • Fig. 4b eine perspektivische Ansicht der gesamten Beleuchtungsvorrichtung,
    • Fig. 4c eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 2 mit Fokus auf die Blendenvorrichtung,
    • Fig. 5 schematisch eine Vorfeldlichtverteilung und relevante Punkte einer Signlight-Lichtverteilung, und
    • Fig. 6 eine Simulation einer mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Abblend-Lichtverteilung und Signlight-Lichtverteilung.
  • Figur 1 und 1a zeigen vorerst eine Beleuchtungsvorrichtung 1 für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer gemäß dem Stand der Technik zum Erzeugen einer Lichtverteilung LV mit Hell-Dunkel-Grenze HDG. Bei dieser Lichtverteilung handelt es sich beispielsweise um eine Vorfeld- oder Abblendlichtverteilung.
  • Die Erfindung baut auf einer solchen bekannten Beleuchtungsvorrichtung 1 aus dem Stand der Technik auf, übereinstimmende technische Merkmale der Beleuchtungsvorrichtung nach dem Stand der Technik und der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung werden daher mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Die Beleuchtungsvorrichtung 1 umfasst einen lichtdurchlässigen Körper 100, ein Lichteinkoppelelement 101, und eine dem zumindest einen Lichteinkoppelelement 101 zugeordnete Lichtquelle 10. Das von der Lichtquelle 10 emittierte Licht wird von dem Lichteinkoppelelement 101 in den lichtdurchlässigen Körper 100 eingekoppelt und pflanzt sich in Richtung einer Projektionsvorrichtung 200 der Beleuchtungsvorrichtung 1 fort.
  • Bei der Lichtquelle 10 handelt es sich beispielsweise um eine oder mehrere LEDs bzw. umfasst die Lichtquelle 10 ein oder mehrere LEDs.
  • Die Projektionsvorrichtung 200 liegt beispielsweise dem Lichteinkoppelelement 101 gegenüber.
  • Das Lichteinkoppelelement 101 ist dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil des Lichtes, welches von der Lichtquelle 10 emittiert wird, derart in den lichtdurchlässigen Körper 100 einzukoppeln, dass dieses sich in diesem als erstes Lichtbündel S1 zu der Projektionsvorrichtung 200 fortpflanzt.
  • Der lichtdurchlässige Körper 100 weist eine Blendenvorrichtung 103 mit einer Blendenkante 104 auf, wobei die Blendenkante 104 in Lichtausbreitungsrichtung X1 gesehen zwischen dem Lichteinkoppelelement 101 und der Projektionsvorrichtung 200 angeordnet ist.
  • Das erste Lichtbündel S1 wird von der Blendenkante 104 zu einem zweiten Lichtbündel S2 modifiziert, welches zweite Lichtbündel S2 von der Projektionsvorrichtung 200 als die Lichtverteilung LV mit Hell-Dunkel-Grenze HDG abgebildet wird. Die Hell-Dunkel-Grenze HDG, insbesondere die Form der Hell-Dunkel-Grenze HDG, von der Blendenkante 104 bestimmt.
  • Die Lichtstrahlen des Lichtbündels S2 werden dabei von der Projektionsvorrichtung 200 zu Lichtbündel S2' modifiziert.
  • Die Blendenkante 104 wird von einer ersten unteren Begrenzungsflächen 105 und einer zweiten unteren Begrenzungsfläche 106 des lichtdurchlässigen Körpers 100, welche einer oberen Begrenzungsfläche 107 gegenüberliegen, gebildet, indem die unteren Begrenzungsflächen 105, 106 in einer gemeinsamen Kante, der Blendenkante 104, zusammenlaufen.
  • Die Blendekante 104 liegt in oder im Wesentlichen in der Petzvalfläche bzw. einer Brennfläche der Projektionsvorrichtung 200.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Lichteinkoppelelement 101 das von der Lichtquelle emittierte, in das Lichteinkoppelelement eingekoppelte Licht, zu dem ersten Lichtbündel formt, wobei vorzugsweise das Lichtbündel in einen Bereich, insbesondere in einen Bereich oberhalb, vorzugsweise knapp oberhalb der Blendenkante gerichtet ist.
  • Es kann, insbesondere auch bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung, in Abweichung von der schematischen Darstellung der Figur 1 vorgesehen sein, dass die Blendenkante in horizontaler Richtung gekrümmt, insbesondere konkav gekrümmt, ausgebildet ist, und die Blendenkante vorzugsweise der Brennpunktlinie der Projektionsvorrichtung folgt, wobei vorzugsweise die Blendenkante in bzw. in etwa in der Petzvalfläche der Projektionsvorrichtung liegt.
  • Hinsichtlich der Formulierung, wonach die Blendenkante in der Petzvalfläche liegt, sei darauf hingewiesen, dass exakt gesprochen die Zusammenhänge wie folgt sind: die Projektionsvorrichtung weist einen Brennpunkt F200 auf, welcher auf der optischen Achse X der Projektionsvorrichtung 200 liegt. Die Petzvalfläche bzw. Brennpunktfläche enthält diesen Brennpunkt F200, ebenso wie eine Brennlinie durch diesen Brennpunkt verläuft und in der Petzvalfläche liegt.
  • Die Blendenkante 104 - grundsätzlich unabhängig davon, ob es sich um eine gerade Blendenkante wie in Figur 1 gezeigt oder um eine gekrümmte, z.B. wie oben beschrieben gekrümmte Kante handelt - liegt nun in der Regel nicht exakt in der Petzvalfläche bzw. im Brennpunkt F200, sondern in einem (geringen) Abstand über dem Brennpunkt 200. Typischer Weise ist die Hell-Dunkel-Grenze HDG im Lichtbild etwas unter die horizontale 0°-0°-Linie bzw. unter den Horizont abgesenkt, üblicher Weise um 0,573°. Um dies im Lichtbild zu realisieren, befindet sich die Blendenkante 104 in vertikaler Richtung geringfügig, in der Praxis zumeist um einige zehntel Millimeter, oberhalb der optische Achse X der Projektionsvorrichtung 200 bzw. oberhalb des Brennpunktes F200.
  • Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass Lichteinkoppelelement 101, lichtdurchlässiger Körper 100 und die Projektionsvorrichtung 200 einstückig aus einem lichtdurchlässigen Material gebildet sind und gemeinsam einen Körper 1000 bilden.
  • Ausgehend von einer solchen Beleuchtungsvorrichtung 1 ist nun, wie dies in den Figuren 2, 2a - 2c, 3 , 3a, 3b sowie 4 , 4a - 4c näher dargestellt ist, weist nun die bei einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung 1 das Lichteinkoppelelement 101 eine erste Umlenkstruktur 101a auf, welche derart ausgebildet ist, dass Licht der Lichtquelle 10, welches in das Lichteinkoppelelement 101 eintritt und auf die Umlenkstruktur 101a auftrifft, derart totalreflektiert wird, dass das totalreflektierte Licht S3 auf eine zweite Umlenkstruktur 107a gerichtet wird. Die zweite Umlenkstruktur 107a ist an der oberen, den unteren Begrenzungsflächen 105, 106 gegenüberliegenden Begrenzungsfläche 107 des lichtleitenden Körpers 100 angeordnet.
  • Vorzugsweise bilden Lichteinkoppelelement 101, lichtleitender Körper 100 und Projektionsvorrichtung 200 einen durchgehenden, einstückigen Körper 1000. Das transparente, lichtdurchlässige Material, aus dem die einzelnen Elemente, oder im Fall des einstückigen Körpers 1000 dieser Körper 1000 gebildet sein können, weist einen Brechungsindex größer als jener von Luft auf. Das Material enthält z.B. PMMA (Polymethylmethacrylat) oder PC (Polycarbonat) und ist insbesondere vorzugsweise daraus gebildet. Die Körper können aber auch aus Glasmaterial, insbesondere anorganischem Glasmaterial gefertigt sein.
  • Figur 3 zeigt dabei wieder einen Strahlenverlauf analog zu Figur 1a , d.h. den Strahlenverlauf von Lichtstrahlen, welche die Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze HDG bilden. Erfindungsgemäß wird nun, wie dies Figur 3a zeigt, ein Teil der von der Lichtquelle 10 emittierten und in das Lichteinkoppelelement 101 eintretenden Lichtstrahlen zur Bildung einer Signlight-Lichtverteilung SV verwendet.
  • Die zweite Umlenkstruktur 107a ist derart ausgebildet, dass das auf sie auftreffende Licht S3 auf einen ersten Flächenbereich 105a der ersten unteren Begrenzungsfläche 105 auftrifft. Die erste untere Begrenzungsfläche 105 ist dabei jene Begrenzungsfläche, welche in Lichtausbreitungsrichtung gesehen nach der zweiten Begrenzungsfläche 106, respektive der Blendenkante 104, angeordnet ist.
  • Die zweite Umlenkstruktur 107a lenkt die auftreffenden Lichtstrahlen S3 als viertes Lichtbündel S4 um (bzw. werden die auftreffenden Lichtstrahlen S3 an der Umlenkstruktur 107a totalreflektiert).
  • Der Flächenbereich 105a lenkt das auf sie auftreffende Licht als fünftes Lichtbündel S5 in einen Bereich 200a der Projektionsvorrichtung 200 um, konkret in einen Bereich 200a an der lichtbrechenden Lichtaustrittsfläche 201 der Projektionsvorrichtung, welcher Bereich 200a das Licht des fünften Lichtbündels S5 als Signlight-Lichtbündel S6 in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG liegenden Bereich B der Lichtverteilung als Zusatz-Lichtverteilung, nämlich als Signlight-Lichtverteilung SV, abbildet.
  • Die erste Umlenkstruktur 101a ist vorzugsweise, wie gezeigt, in Form einer Umlenkfläche ausgebildet ist, wobei die Umlenkfläche beispielsweise eine ebene Fläche oder vorzugsweise, wie dargestellt, eine konkav gekrümmte Fläche ist.
  • Eine konkave Krümmung kann beispielsweise zur Erzeugung eines Parallelstrahlbündels genutzt werden, welche auf die auf die zweite Umlenkstruktur 107a an der oberen Begrenzungsfläche 107 gleichverteilt auftreffen, wodurch sich eine bessere Kontrolle der Intensitäten verwirklichen lässt.
  • Anschließend an die zweite Umlenkstruktur 101a schließt im Übergang zu dem lichtleitenden Körper 100 ein Bereich 101b an, welcher optisch unwirksam ist. Vorzugsweise ist dieser Bereich 101b zu der Umlenkstruktur 101a derart geneigt, dass die von der ersten Umlenkstruktur 101a umgelenkten, insbesondere totalreflektierten Lichtstrahlen S3 sich ungehindert in Richtung der zweiten Umlenkstruktur 107a fortpflanzen können.
  • Die zweite Umlenkstruktur 107a ist vorzugsweise als Fläche, insbesondere als ebene Fläche ausgebildet.
  • Beispielsweise ist die zweite Umlenkstruktur 107a durch eine Vertiefung 117 in der oberen Begrenzungsfläche 107 gebildet. Diese Vertiefung 117 wird durch die, vorzugsweise ebene, Fläche 107a und gegebenenfalls durch eine weitere Begrenzungsfläche bzw. weitere Begrenzungsflächen, welche der Lichtquelle 10 abgewandt ist/ sind und auf die in der Regel kein Licht auftrifft bzw. die lichttechnisch keine Funktion hat/haben, gebildet.
  • Der erste Flächenbereich 105a der ersten unteren Fläche 105 ist vorzugsweise, wie dies insbesondere in Figur 4c gut zu erkennen ist, derart ausgebildet, dass in vertikalen Schnitten durch den lichtleitenden Körper 100 im Bereich der unteren Fläche 105 sich Schnittkurven 105a' ergeben, die gerade sind.
  • Weiters kann vorgesehen sein, dass der erste Flächenbereich 105a der ersten unteren Fläche 105 in horizontalen Schnitten gekrümmte Schnittkurven, insbesondere konvexe Schnittkurven bildet. Vorzugsweise folgen diese konvexen Schnittkurven einer Petzval-Fläche bz. Brennfläche der Projektionseinrichtung.
  • Horizontale Schnittkurven ergeben sich dabei durch Schneiden der jeweiligen Fläche mit horizontalen Ebenen, vertikale Schnittkurven ergeben sich durch Schneiden der jeweiligen Fläche mit vertikalen Ebenen, welche parallel zu der optischen Achse der Beleuchtungsvorrichtung bzw. der Projektionsvorrichtung verlaufen oder die optische Achse enthalten.
  • Der erste Flächenbereich 105a bildet eine Begrenzungsfläche einer Vertiefung 115 in der ersten unteren Begrenzungsfläche 105 ist. Unterhalb des ersten Flächenbereiches 105a schließt an diesen ein dritter Flächenbereich 105c der ersten Begrenzungsfläche 105 an. Durch die Bildung einer Vertiefung 115 liegt dieser zweite Flächenbereich 105c derart, dass auf diesen kein Licht von der zweiten Umlenkstruktur 107a gelangt. Durch die Verwendung lediglich eines Flächenbereiches 105a, welcher Licht in Richtung der Projektionsvorrichtung reflektiert, wird es einfacher, die Erzeugung der Signlight-Lichtverteilung zu kontrollieren.
  • Weiters kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass der erste Flächenbereich 105a zu der zweiten Begrenzungsfläche 106 beabstandet ist und zwischen dem ersten Flächenbereich 105a und der zweiten Begrenzungsfläche 106 ein weiterer, zweiter Flächenbereich 105b der ersten Begrenzungsfläche 105 angeordnet ist, welcher den ersten Flächenbereich 105a mit der zweiten Begrenzungsfläche 106 verbindet. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn der zweite Flächenbereich 105b derart angeordnet und ausgebildet ist, dass kein Licht von der zweite Umlenkstruktur 107a auf den zweiten Flächenbereich 105b gelangt.
  • Mit diesem zweiten Flächenbereich 105b, der beispielsweise einen Streifen zwischen dem ersten Flächenbereich 105a und der zweiten Begrenzungsfläche 106 bildet, kann ein dunkler Streifen BAN im Lichtbild, zwischen der Hell-Dunkel-Grenze der Vorfeld- bzw. Abblendlichtverteilung und der unteren Begrenzung der Signlight-Lichtverteilung realisiert werden.
  • Figur 5 zeigt eine Lichtverteilung LV in Form einer schematischen Vorlichtverteilung mit einer Hell-Dunkel-Grenze HDG, wie sie beispielsweise mit einer Beleuchtungsvorrichtung nach Figur 1 , aber auch mit einer Beleuchtungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt werden kann. Figur 5 zeigt weiters einen Bereich B, in welchem eine Signlight-Lichtverteilung SV erzeugt werden soll, sowie relevante Messpunkte, für welche - in diesem Fall gemäß der entsprechenden ECE-Regelung - definierte Beleuchtungsstärkewerte eingehalten werden müssen.
  • Figur 6 zeigt eine Lichtverteilung SV in Form einer Abblendlichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenze HDG, und darüber eine Signlight-Lichtverteilung SV. Wie zu erkennen ist, befindet sich zwischen der Hell-Dunkel-Grenze HDG und der unteren Grenze der Signlight-Lichtverteilung SV ein dunkles Band bzw. Streifen BAN, das bzw. der - wie weiter oben, insbesondere an Hand der Figur 4c beschrieben - durch das Vorhandenseiten des zweiten Flächenbereiches 105b realisiert werden kann.

Claims (13)

  1. Beleuchtungsvorrichtung (1) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung (LV) mit Hell-Dunkel-Grenze (HDG), wobei die Beleuchtungsvorrichtung umfasst:
    ▪ einen lichtdurchlässigen Körper (100),
    ▪ zumindest ein Lichteinkoppelelement (101),
    ▪ zumindest dem zumindest einen Lichteinkoppelelement (101) zugeordnete Lichtquelle (10), wobei das zumindest eine Lichteinkoppelelement (101) dazu eingerichtet ist, Licht, welches die zumindest eine Lichtquelle (10) emittiert, in den lichtdurchlässigen Körper (100) einzukoppeln, sowie
    ▪ eine Projektionsvorrichtung (200), wobei
    das Lichteinkoppelelement (101) dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil des Lichtes, welches von der zumindest einen Lichtquelle (10) emittiert wird, derart in den lichtdurchlässigen Körper (100) einzukoppeln, dass dieses sich dem lichtdurchlässigen Körper (100) als erstes Lichtbündel (S1) im Wesentlichen in einer Lichtausbreitungsrichtung zu der Projektionsvorrichtung (200) fortpflanzt, und wobei
    der lichtdurchlässige Körper (100) eine Blendenvorrichtung (103) mit einer Blendenkante (104) aufweist, wobei die Blendenkante (104) in Lichtausbreitungsrichtung gesehen zwischen dem Lichteinkoppelelement (101) und der Projektionsvorrichtung (200) angeordnet ist, und wobei
    die Blendenkante (104) von einer ersten unteren Begrenzungsfläche (105) und einer zweiten unteren Begrenzungsfläche (106) des lichtdurchlässigen Körpers (100) gebildet ist, indem die unteren Begrenzungsflächen (105, 106) in einer gemeinsamen Kante, der Blendenkante (104), zusammenlaufen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Lichteinkoppelelement (101) eine erste Umlenkstruktur (101a) aufweist, welche derart ausgebildet ist, dass Licht der zumindest einen Lichtquelle (10), welches in das Lichteinkoppelelement (101) eintritt und auf die Umlenkstruktur (101a) auftrifft, derart totalreflektiert wird, dass das totalreflektierte Licht (S3) auf eine zweite Umlenkstruktur (107a) gerichtet wird, wobei
    die zweite Umlenkstruktur (107a) an einer oberen, den unteren Begrenzungsflächen (105, 106) gegenüberliegenden Begrenzungsfläche (107) des lichtleitenden Körpers (100) angeordnet ist, und wobei
    die zweite Umlenkstruktur (107a) derart ausgebildet ist, dass das auf sie auftreffende Licht auf einen ersten Flächenbereich (105a) der ersten unteren Begrenzungsfläche (105) der Blendenvorrichtung (103), welche erste untere Begrenzungsfläche (105) in Lichtausbreitungsrichtung (X1) gesehen nach der zweiten Begrenzungsfläche (106) der Blendenvorrichtung (103) angeordnet ist, als viertes Lichtbündel (S4) umgelenkt wird, und wobei
    der Flächenbereich (105a) das auf sie auftreffende Licht als fünftes Lichtbündel (S5) in einen Bereich (200a) der Projektionsvorrichtung (200) umlenkt, welcher das Licht des fünften Lichtbündels (S5) als Signlight-Lichtbündel (S6) in einen oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegenden Bereich (B) der Lichtverteilung als Zusatz-Lichtverteilung, beispielsweise als Signlight-Lichtverteilung (SV), abbildet.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Umlenkstruktur (101a) eine Umlenkfläche umfasst oder in Form einer Umlenkfläche ausgebildet ist, wobei beispielsweise die Umlenkfläche als ebene Fläche oder als konkav gekrümmte Fläche ausgebildet ist.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Umlenkstruktur (107a) als Fläche, insbesondere als ebene Fläche ausgebildet ist.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Flächenbereich (105a) der ersten unteren Fläche (105) in vertikalen Schnitten eine gerade Schnittkurve bildet.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Flächenbereich (105a) der ersten unteren Fläche (105) in horizontalen Schnitten gekrümmte Schnittkurven, insbesondere konvexe Schnittkurven bildet.
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Flächenbereich (105a) eine Begrenzungsfläche einer Vertiefung (115) in der ersten unteren Begrenzungsfläche (105) ist.
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Flächenbereich (105a) zu der zweiten Begrenzungsfläche (106) beabstandet ist und zwischen dem ersten Flächenbereich (105a) und der zweiten Begrenzungsfläche (106) ein weiterer, zweiter Flächenbereich (105b) der ersten Begrenzungsfläche (105) angeordnet ist, welcher den ersten Flächenbereich (105a) mit der zweiten Begrenzungsfläche (106) verbindet.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der zweite Flächenbereich (105b) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass kein Licht von der zweite Umlenkstruktur (107a) auf den zweiten Flächenbereich (105b) gelangt.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Umlenkstruktur (107a) durch eine Vertiefung (117) in der oberen Begrenzungsfläche (107) gebildet ist.
  10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Blendekante (104) in oder im Wesentlichen in der Petzvalfläche bzw. einer Brennfläche der Projektionsvorrichtung (200) liegt.
  11. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Lichteinkoppelelement (101), der lichtdurchlässige Körper (100) und die Projektionsvorrichtung (200) einstückig aus einem lichtdurchlässigen Material gebildet sind und gemeinsam einen Körper (1000) bilden.
  12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtverteilung (LV) mit Hell-Dunkelgrenze (HDG) eine Vorfeldlichtverteilung oder eine Abblendlichtverteilung ist.
  13. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3290777A1 (de) * 2016-09-01 2018-03-07 Valeo Vision Optisches modul zur beleuchtung von verkehrszeichen
EP3653926A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-20 ZKW Group GmbH Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer sowie kraftfahrzeugscheinwerfer
EP4053447A1 (de) * 2019-11-01 2022-09-07 Ichikoh Industries, Ltd. Fahrzeuglichtleiter und fahrzeugscheinwerfer
WO2023038010A1 (ja) * 2021-09-08 2023-03-16 市光工業株式会社 車両用導光体及び車両用灯具ユニット
DE112021004426T5 (de) * 2020-08-24 2023-06-07 Mitsubishi Electric Corporation Scheinwerfermodul und scheinwerfereinrichtung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3382263B1 (de) * 2016-09-30 2020-04-08 H.A. Automotive Systems, Inc. Kondensator für abblendlichtmodul eines fahrzeugs
EP3845799B1 (de) 2018-08-31 2024-10-02 Ichikoh Industries, Ltd. Fahrzeuglampe
JP7151284B2 (ja) 2018-08-31 2022-10-12 市光工業株式会社 車両用灯具
JP7218041B2 (ja) * 2019-05-21 2023-02-06 市光工業株式会社 車両用導光体及び車両用灯具ユニット
JP7472618B2 (ja) 2020-04-16 2024-04-23 市光工業株式会社 車両用導光体及び車両用灯具ユニット
JP2023091257A (ja) 2021-12-20 2023-06-30 スタンレー電気株式会社 車両用灯具

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3290777A1 (de) * 2016-09-01 2018-03-07 Valeo Vision Optisches modul zur beleuchtung von verkehrszeichen
EP3653926A1 (de) * 2018-11-19 2020-05-20 ZKW Group GmbH Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer sowie kraftfahrzeugscheinwerfer
EP4053447A1 (de) * 2019-11-01 2022-09-07 Ichikoh Industries, Ltd. Fahrzeuglichtleiter und fahrzeugscheinwerfer
DE112021004426T5 (de) * 2020-08-24 2023-06-07 Mitsubishi Electric Corporation Scheinwerfermodul und scheinwerfereinrichtung
WO2023038010A1 (ja) * 2021-09-08 2023-03-16 市光工業株式会社 車両用導光体及び車両用灯具ユニット

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