< Anmelden DaimlerChrysler AG, Stuttgart, Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer mit DEUTSCHES

(g)

BUNDESREPUBLIK ® Offenlegungsschrift

DEUTSCHLAND ^ _{^Q^ 29 743} A ¹

DEUTSCHES PATENT- UND MARKENAMT

® Aktenzeichen:

@ Anmeldetag:

(§)

Qffenlegungstag:

101

29 743.2

20.

6.2001

9.

1.2003

®

^{Int.CL^:}

F 21 S 8/12

F21

V

5/04 F21

V 23/04

HOI L 25/075 B 60 Q

^1/06

//F21Y

101:02

<

CO

CM

Ul

@ ^Anmelden @

^Erfinder:

DaimlerChrysler AG, 70567

Stuttgart,

DE Weidel, Edgar,

Dipl.-Phys.,

89250 Senden, DE

(§)

Entgegenhaltungen:

DE 100 09 782 A1 DE 42 28 895 A1

Die folgenden Angaben sind den vom Anmelder eingereichten Unteriagen entnommen

Prufungsantrag gem.

§

44 PatG

istgestellt

@ Fahrzeugscheinwerfer

@

Die Erfindungbetriffteinen Fahrzeugscheinwerfermit

einemzweidimensionalen

Array(2)auseinerVielzahl

von

elektronischenLeuchtelementen(4),diedafuremgerich*

tetsind,eine Vielzahl

von

zueinanderparallelenLichtburv deln (6)zuemittieren, einer

Sammellinse

(8),die

im Ab-

stand ihrerBrennwerte

im

wesentlichen parallel zu der Flachedes Arrays angeordnetist,

um

dasLicht

von dem

Arrayzu

empfangen, und

einer Ansteuerelektronik fur die Leuchtelemente,die dafur eingerichtetist,dieLeuchtete-

mente

(4)einzelnoder

gruppenweise

selektivleuchten zu lassen.Dies ergibt efnen Fahrzeugscheinwerfer mit ver- anderiicher Leuchtcharakteristik,der

mechanisch

besorv ders einfach aufgebaut, storungssicher

und

reaktions- schnellist.

CO

CM

Ul

BUNDESDRUCKEREI

11.02 102620/236/1 13

DE 101

1

Beschreibung

[0001]

Die

ErfinduDgbetiiffteinen Fahrzeugscheinwerfer.

[0002] Schlechte Sicht bei Nacht ist eine anstrengende

und

gefahiiicheSituation,die

von

vielenFahrerngefurchtet wird.Als Fblgeder schlecbten Sichtistdie Unfallbaufigkeit nachts deutlicb hdher alsbei Fahrten bei T^g und guler SichtInsbesondcrctretenbeiNachtfolgende Schwierigkei- tenauf:

- DieSichtweite mit AbblendlichtbeiGegenverkehr

ist gering und wird von vielen Fahrern falsch einge- schatzt

Das

fiihrtzueinemspatenErkennen von unbe^

leuchtetenHindemissen,

FuBgangem, Radfahrem ohne

Lichtund vonTierenund damit zuUnfallen.

- _Durch

dieScheinwerfer

entgegenkommender

Fahr- zeugeundderen Reflexevor allembeinasserFahrbahn wirdder Fahier geblendet,derFahrer^hrtkuizzeitig in ein schwarzes Ijoch. Besonders gefahidet sind nachtblinde und^altersFahrer

wegen

ihrergeiingeren Sehleistung.

-

Bei Regen, Nebel

und

Schneetreiben konnen die Sichtverhaltnissenochmalsdeutlich schlechtersein.

[0003]

Um

Verkehrsszenen bei Nachtmoglichst gut aus- leuchten zu konnen, gibt es Fahrzeugscheinwerfer, deren Leuchtcharakteristik andenStraBenverlauf angepasstwar- denkann.Diese Scheinwerfer konnenmotorischinder Vct- tikalengekippt werden,

um

unterschiedlicheBeladungszu- stande auszugleichen oder

Kuppen

oder

Mulden

vor

dem

Fahrzeugauszuleuchten,beziehungsweisein

d^

Horizonta- len geschwenkt werden,

um Kurven

auszuleuchten.

Die

dazu n5tige

Mechanik

istsehraufwendig undstoranfallig,

und

alsAlternativebleibtnurdie Moglichkeit, unterschied- liche

Typen

von Scheinwerfemvorzusehen,zwischen denen umgeschallet werden kann. Entsprechende Sonderschein- werferkann

man

auch venvenden,

um zum

Beispiel eine bei Nebel oderSchneefall vorleilhafte breitere

und

abgesenk- tere Beleuchtung zu erzeugen.

Aus

Design-

und

Kosten- griinden istes aber haufig unerwunscht, ein Fahrzeug mit iibermaBigvielenScheinwerfemauszuriisten.

[0004] Eine weitere Verbesserung der Sicht bei Nacht wird durch ein optoelektronisches

System

eireicht,das in der

DE 40

07 646

A

1dargelegtisL

Das System nimmt

ein Videobild einer Verkehrsszeneauf

und

stelltes

dem

Fahrer geeignetdar.

Das

daigestellteBildenthaitzusatzlicheInfor- mationen, die der Fahrermit seinen eigenen

Augen

nicht odernur mitMiiheerfassenkann, insbesondere beiDunkel-

heit,schlechterWilterung

und

Nebel.

[0005]

Das

System enthait zusatzlich zu den normalen Scheinwerfem zweiInfrarotscheinwerfer, die

im

nahen In- frarotemitlierendeLaserdioden alsLichtquelle nutzen.

Die

Laserdioden werden gepulstbetrieben. Eine

CCD-Kamera

zurAuftiahmedes Videobildesist

im

Dachbereichdes Fahr- zeugesuntergebracht.Die

CCD-Kamera

besitzteinen eldc- tronischen Verschluss, dermit

den

Laserdiodensynchroni- siert ist Vor

dem

Kameraobjektivistein optischesBand- passfilterangebracht.

Das ^deobild

wild

dem

Fahrer aufei-

nem LCD-Display

gezeigt

Das Verwenden

vonLaserlicht hat eineReihe vonVorteilen:

Die Laseremittieren bei einerWellenlangevon 810

nm im

nahenInfrarot.

Da

das in&arote Lichtfurdasmenschliche

Auge

nahezunicht sichtbarist,kann pennanentaufgeblen- det beleuchtet werden.

Durch Verwenden

von Laserlichtkann dieBlendung der

Kamera

durch die sichtbaien Scheinwerfer entgegenkom-

mender

Fahrzeugeerheblich reduziertwerden. Zxan einen weistdasLaserlichtnureine spektrale Breite

von

wenigen

19 743 A ¹

2

nm

auf,wahrendsichtbare Lichtquellenwie Halogenlampen mdirerehundert

nm

breit sind.Bringt

man

einoptischesFil- termit

dner

schmalenDurchlassbreite vox das

Kameraob-

jektiv,sowirdnahezu das gesamteLaserlichttransmittiert, 5 wahrend dasLicht

entgegenkommender

Fahrzeuge

um

ei-

nenFaktor

50

bis100 geschwachtwird.

Zum Anderen

fol-

gen Laserdioden

dem

Treiberstromunmittelbar, siekonnen auf einfache

Weise

schnellgepulstwerden.Verwendet

man

eineVideokamera mit einem schnellen elektronischen Ver- io schluss,dermit den Laserasynchronisiertist,so kann das Lichtentgegenkonmiender Fahrzeugeweiter reduziertwer- den.

[0006] IndergenanntenDruckschriftwirdaufierdem vor- geschlagen, die Helligkeitder Beleuchtung abhangig

vom

IS Abstrahlwinkelzuvaiiieren,

zum

Beispiel

um

denVorder- grundeiner Vericehrsszenewenigerhellzu beleuchten als denHintergrund.

Damit

kanndiemit der

Entfemung

gerin- gerweidendeRachenhelligkeit desLaserlichtskompensiert

und

einegleichmaBigere AusleuchtungderSzeneerreicht 20 werden. SpeziellwirdeinLaserstrahlineinerRaumrichtung durcheinen Kippspiegelbin-und hergeschwenkt

und

inei- nerdazusenkrechtenRaumrichtung entwedergleichmafiig aufgeweitetoderebenfalls schnellgeschwenkt,

um

diezu beleuchtende Verkehrsszene aufeinander folgend abzuta- 25 sten,

und

dieIntensitatdes Laserlichteswirdsynchron mit da-

Bewegung

desKippspiegelsvariiert

An

dienotige

Me-

chanik furdas

Scbwenken

desSpiegels sind

ab^ hohe An-

forderungengestellt, die

im

Falle eines Fahrzeuges nicht leichtzuerfiillensind.

Die

Reaktionszeiten sind

zwar

kiirzer 30 alsbeieinerreinmechanischen

Schwenkung von

konven-

tionellenScheinwerfem,aberdennochbegrenzt.

[0007]

Der

Erfindung liegtdie

Aufgabe

zugrunde, einen Fahrzeugscheinwerfer mitveranderlicher Leuchtcharakteri- stikzu schafifen,dermechanisch besonderseinfach aufge- 35 baut,stomngssicher

und

auBerst reaktionsschnellist.

[0008] Diese

Aufgabe

losteinFahrzeugscheinwerfermit einem zweidimensionalen Array aus einer Vielzahl von elektronischen Leuchtelementen, die dafUr eingerichtet sind,eine^elzahlvonzueinanderparalielenLichtbiindeln 40 zu emittieren, einer Sammellinse, die

im

Abstand ihrer Brennweite

im

wesentlichenparallelzu der FlSche des Ar- raysangeordnetist,

um

daslichtvon

dem

Array zu empfan- gen, undeinerAnsteuerelektronikftirdieLeuchtelemente, diedafiireingerichtetist,dieLeuchtelementeeinzelnoder 45 gruppenweiseselektivleuchtenzulassen.

[0009] Mitder Erfindung kann die Leuchtcharakteristik des Scheinwerfersallein mitHilfeder Ansteuerelektronik an veranderliche Fahrbetriebs- oder

Umgebungsbedingun-

gen angepasst werden.

Es

sind keinerlei mechanisch be- 50 wegteTeilenotwendig,

und man

benotigtnureine Schein-

werferoptik.

[0010]

Die

Erfindung kann bei einem Nachtsichtsystem verwendet werden, wie es in der erw^hnten

DE 40

07646

Al

beschrieben ist,vorzugsweise

indem

der 55 Scbeinwerfermit

LEDs

oder Laserdiodenbestiicktwird, die

im

nahenInfrarotenemitti^en.

Die

Erfindung kann aber auchalsFahrzeugscheinwerferfursichtbaresLichtverwen- det werden, vorzugsweise

indem

der Scheinwerfer mit WeiBlicht-LEDs oder -Laserdioden bestuckt wird.

So

ein 60 Fahrzeugscheinwerferkannjenach AnsteuerungderLeuch- telemente FeralichtoderAbblendlichtsowieeine \^elzahl vonweiteren Beleuchtungscharakteristiken erzeugen.Esist

sogar eine kombinierte

Anwendung

^als Scheinwerfer mit veranderlicher Leuchtcharakteristik sowohl fiir sichtbares 65 _alsauchftirunsichtbaresLicht moglich,

indem

der Schein- werfermitverschieden emittierendenLeuchtelementenbe- stiicktwird.

[0011] DieLichtbiindelder einzelnenLeuchtelementeha-

DE 101 29 743 A ¹

4

ben nachAustrittausder Sanmiellinse eine bestimmte, bei der

Anwendung

alsFahizeugscheinwerfererwiinschte Di- veigenz,aufgrundderersiesich ineinigerEntfernungtiber- lappen.Fallsdie konstruktionsbedingteDiveigenzsoklein ist,dassnahe Objekteineinemunerwiinschten Streifenmu- stereischeinenwurden, kann

man

einenDiflftiservorsehen, derdieLicbtbundel geeignet spreizt

Der

Diffiiserwirdvor- zugsweisenaheander Saminellinseaufderenlichtaustritt- seiteangeordnetoderindieSammellinseintegriert [0012] IneinerbevorzugtenAusfubrungsform wahltdie AnsteuerelektronikdieLeuchtelemente,die leuchtengelas- sen weiden, in Abhangigkeit

von

sensoriscb

gewonnenen

DatenitberFahibetriebs-

oderUmgebungsbedingungen

aus.

Entsprechende Sensoien sind

zum

Bdspiel Sensdien, die den EinfederwegdereinzdnenRader messen, Kurvensen- soren»SensorenfiirSicht-,TWttenings-undStraBenbeleuch- tungsverfaaltnisse in der

Fahrzeugumgebung

undviele an- deie mehr.

Da

dieErfindung

ohne

jedebewegle

Mechanik

auskommt, kanneineAnpassung andieerfasstenFahrbe-

iriebs- Oder

Umgebungsbedingungen

praktisch beliebig schneli erfolgen,so dass dieseselbstdann kompensiert wer- den konnen,

wenn

siesich zeillichsehr schnellandem.

[0013] DieeinzelnenLeuchtelemente konnenz.B. durch einfacbes Ein- undAusschalten aktiviertbzw. deaktiviert werdeo, wobei Zwischenhelligkeiten dadurch eingestellt werden kdnnen,dassz.B.nurjedes zwciteLeuchtelement aktivimwird. Zwischenhelligkeitenkonnenaberauchda- durch eizeugtwerden,dass die Ansteuerelektronik einige Oder alleLeuchtelemente mit

einem

geringeren Ansteuer- stFom als

dem Nennstrom

versorgt In Sond^fallen,etwa

wenn

Sensoren

im

Fahrzeugbeischiechten Beleuchtungs- verhaltnisseneineauBergewohnlicheGefahrensituationre- gislrieren,kanndieAnsteuerelektronik dieLeuchtelemente Oderauchnur diejraigen,die einen Sektor beleuchten,in

dem

dieGefahrensituationregistriertwird,sogarmiteinem Uberstrom versorgen,

um

die Situation

dem

Fahrer noch deutlicherzu machen, ohnedass dieGesamt-Lebensdauer derLeuchtelemente nennenswertdarunterleidet.

[0014] Inderbevorzugten Ausfiihrungsformistdererfin- dungsgeraaBe FahrzeugscheinwerfereinFrontscheinwafen

Es

istaberauchdenkbar, dass &rz.B.eineKombinationaus Riicklicht, Bremsleuchte

und

Nebelschlussleuchte bildet, bei der

im

normalen Fahibetrieb bei Nacht nur einige Leuchtelemente aktiv sind, weitereLeuchtelemente

beim Bremsen

aktiv werden sowieeinige spezieli angeordnete Leuchtelementegegebenenfalls die Leuchtcharakteristikei- ner Nebelschlussleuchte erzeugen.

[0015] In einer anderen Ausfiihrungsform enthalt der Fahrzeugscheinwerfer mehrere zweidimensionale Arrays, diejeweilseine VielzahlvonelektronischenLeuchtelemen- tenenthaiten,diedafureingerichtet sind,eine Vielzahl

von

zueinanderparallelenLichtbundeln zuemittieren,wobeidas von

jedem

Array ausgesandte Licht eine

WeUenlange

bat, dievonderjenigendesLichtesdes oderder anderenArrays verschiedenist,und wobeidiemehreren Arrays soangeord- net sind, dass sich ihrejeweiligen Licbtbundel in

einem

Strahlkombinierer

(dnem

umgedrditenStrahlteiler)trefifen, der die UchtbiindelallerArraysparallelauf einegemein- sarae Sanmiellinse richtet, sowie eine Ansteuerelektronik

fiir die Leuchtelemente, die dafur eingerichtet ist, die Leuchtelementeeinzelnoder gnippenweiseselektiv leuch- tenzulassen.

[OOIQ Auf

dieseWeise kann

zum

BdspieleinesderAr- raysinfraroteslicht erzeugen,

und

dieiibrigenArrays kon- nen sichtbares Licht erzeugen. Altemativ oderzusatzlich kdnnen zwei oder

mehr

Arrays sichtbares

monochromes

Licht mit jeweils verschiedenenWellenlangen emittieren, die

zusammen

WeiBlicht eigeben. Inbeiden

Fallm

benotigt

man

nur eine Sammellinse, wesbalb das

^luraen

des Schdnwerferskleingemacht

werden

kann.

[0017]

Wdtere Merkmale und

VorteilederErfindunger-

gebensich ausden Unteranspruchen

und

aus der folgenden 3 Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen anhand der

Zeichnung. In derZeichnungzeigen:

[0018] Fig» 1 eine Seitenansicht

dnes

Fahrzeugscbein- werfersmit Leuchtelemente-Array,

[0019] Fig*

2

eineAnsicht desFahrzeugscheinwerfers\aa

10 oben,und

[0020] Fig.3 ein AusfiihrungsbeispielfureinenFahrzeug- scheinwerfermitmehreren Leuchtelemente^Arrays.

[0021] AlsLichtquelle

kann dn

flachigesArray von La- serdioden

-

vorzugsweise oberflachenemitderende Laser, 15 sogenannte

VCSELs -

oderein Arrayaus dichtgepackten einzehien

LEDs

eingesetztwerden;beide

lypen

werden

im

FolgendenunterderBezeichnung Diodenarray

zusammen-

gefasst.

[0022]

Das

Diodenarray

2

ist in

dem

gezeigten Beispiel 20 einezweidimensionaleebene regelmaBige

Anordnung

ausn Dioden 4in vertikalerRichtung(Fig. 1)und

m

Dioden 4in horizontalerRichtung(Fig.2).

Das

heiBt,insgesamtn

X m

Dioden

4

sindin

einem

recbteckigenFeld mit nZeilen

und

m

^Spalten angeordnet

Die Anordnung muss

aber nicht 25 rechteckigsdn,

sondem

siekannz.B. auchelliptischoder halbelliptisch sein,jenachdem, welche

Berdche

voreinem Fahrzeug,in

dem

der

Schdnwerfer

dngebautist,beleucht- barseinsoUen.

[0023] Die

Dioden 4

werden von einer nicht gezeigten 30 Ansteuerschaltung mit

Strom

versorgt, die es erraoglicht, die Dioden 4 wahlweise einzeln oder in vorbeslimmten

Gruppen

miteinergewunschtenIntensitatleuchtenzulas- sen.

[0024]

Das

Diodenarray

2

istmiteinemnichtgezeichne- 35 tenKiihlkorperander Riickseite des Scheinwerfers verbun- den.

Das

Licht jederdnzelnen

Diode 4

weitetmit

dnem Wnkel a

vonbeispielsweise 10^sowohlvertikalals auch horizontalauf.

Von

einzelnen

Dioden

4 ausgehendeLicht- strahlen sindinFig. 1

und

2 punktierteingezeichnet.

Der

40 Ubersichtlichkdt halber sindinFig.1nurStrahlen

von

zwei Dioden 4

und

inFig.2 nur

von

einerDiode 4 ausgehende Strahleneingezeichnet;femersind nur derzentrale Strahl

und

dieRandstrahlen dervon deneinzelnen

Dioden

4 ausge- hendenLichtbiindel6eingezeichnet.

45 [0025]

Das

Diodenarray

2

ist

im

Brennpunkteiner

Sam-

mellinse8angebracht.Zugunsteneiner ubersichtlichenDar- stellung sind dasDiodenarray

2

unddieSammellinse8 so nahebeieinander gezeichnet, dass derWinkel

a

indenFigu- renwesentiichgroBer erscheintalsernormalerweiseist.

50 [0026] Die Sammellinse

8

kanneineeinfache Linse, eine Plankonvexlinse, eine Fresnellinse odereine aspharische Linsesein.Die Sammellinse

8

koUimiertdasdivergierende Lichtbiindel

6

jeder

Diode

4.

Nach

Austrittausder

Sammel-

linse

6 werden

die Lichtbiindel6eine nichteingezeicbnete S5 Diveargenz

5

aufweisen, diedurcbdie

GroBe

derUcbtaus-

trittsflacbe einer einzelnen

Diode

4, durch

Beugung und

durchdie

Form

derSammellinse

8

bedingtist,

[0027] In vertikalerRichtung(Fig. 1)wird diese Diver- genz

5

durcheinenDififuser10 zueinerDivergenz81 ver- 60 groBert 51 sollteso groB sein, dasssichdie Lichtbiindel

6

benachbarler

Dioden

4iiberlappenundbeigeeigneterelek- trischerAnsteuerungder

Dioden 4

diegewiinschteWinkel- verteilung desLichtbiindels

6

entsteht.

Der maximal

aus- leuchtbarevertikaleWinkelbereichistnachFig. 1duich

2p

6S gegeben und wird durch den AbstandderauBenliegenden Dioden

4

dividiertdurchdieBrennweitefderSanrnaeUinse

8

gegeben.

[0028] In horizontalerRichtungkarm nachFig.

2 dne

von

$1 abweichende Diveigenz

52

erhalten weiden, namlicb durchentsprechendeAuslegungdesDifiPusers10 und/oder aufgnindeinernichtkreissyinmetrischeD Abstrahlcharakte- ristikderDioden4.

[0029] AlsDiffuser10 kann entwedereinholographischer 5 DiffiisexodereinDiffusermit Mikrolinsenoder Mikrokei- lenverwendetwerden.

Der

Difiuser10 kannrefraktivund/

oderdiffraktivwirken. In einer weiteren,nicht datgestellten

Bauform

kann der Diffuser10in dieSammellinse

8

inte-

griertsein. lO

[0030]

Der

Diflfuser

10

forml ausden

ankommenden

kol- limiertenLichtbundein

6

die gewiinschte Scbeinwerferver- teilung. Failsdie Diveigenz

6

deraus der Sammellinse

8

austretenden Lichtbundel

6

gioB genug ist, kann auf den

Diffuser10 aucbverzichtetwerden. 15

[0031]

Die

durchden Scheinwerfo*abgestrahite

W^kel-

verteilungdes lichtskann

nun

inweitenGrenzen geformt

und

zeitlich sehr schnell geandert und angepasst werden, und zwar durch elektronischeAnsteuerung von einzelnen Dioden

4

oder

Gruppen

von vertikaler bzw. horizontaler 20 Richtungwerden nachfolgendbeschrieben.

A)

InvertikalerRichtung

1)

Werden

alleDiodenzeilen angesteuert, crhalt

man

gleichzeitigFemlicht

und

Abblendlicht 25 2)

Werden

nurdie Diodenzeilen n/2 bis n(d. h.

die untere Halfte derDioden

4

inFig.1)angesteu- ert,soerhalt

man

nurAbblendlicht.

3)

AUgemeiner

kann die vertikale Lichtvertei- lungdurchdie Stromstarke,mitder die einzelnen 30 Diodenzeilen angesteuertwerden,variiert

und

op- tinuerlwerden.

4) Ein Veridppen des Fahrzeuges durch schwere Zuladung oder

Nickbewegungen wahrend

der FahrtbeiUnebenheitenderFahrbahn kann durch ³⁵

Messen

derEinfederungder einzelnenRader

und

miteinemdarausabgeleitetenRegelsignalfiirden Ansteuerslrora der Diodenzeilendynamischaus- geglichen werden. Diese Regelung kann so schnellsein,dass keine

Anderung

derAusleuch- 40 tungauchbeistarkenUnebenheiten

wahmehmbar

isL

Damit

ist eine gleichmaBig optimale Aus>

leuchtungderFahrbahn zueneichen.

B) In horizontalerRichtung

45 [0032] In analoger Weise kann in horizontalerRichtung durchAnsteuerung geeigneterGruppen von

Dioden 4

die horizontale Lichtverteilung eingestellt

und

optimiert wer- den.DieVerteilungkannbreiteroderschmaler gewahltwer- den, und das

Maximum

kann zu einer Seite geschwenkt 50 werden,

um

in

Kurven

hineinzuleuchten.

Auch

dieseVaria- tionenwerden durcheine

Anderung

desDiodenstromser-

rdcht

[0033] Fig. 3zeigteinenFahrzeugscheinw^er,derzwei zweidimensionale Diodenarrays12, 12* enthalt,(tiejeweils 55 eine Vielzahl

von

Leuchtdiodrai14, 14' enthalten.

Die

Di- oden14, 14'emittieren

im

Betrieb jeweils eine Vielzahlvon zueinander parallelen Lichtbiindeln 16, ^16*,

von

denen in Fig. 3 jeweilsnurderzenurale Strahleingezeichnetist.Die Diodenarrays12, 12*sind senkrecht zueinander angeordnet, 60 sodasssich ihrelichtbundel16, 16'in

einem

Strahlteiler

20

treffen,derdieLichtbundel 16,16'der beidenDiodenarrays 12,12' parallelauf eine

gemeinsame

Sammellinse 18rich- tet.

Das

heiBt,der Strahlteil^

20

wirdhier alsStrablkombi- niererverwendet

Femer

kanneinhiernicht eingezeichneter 65 DiffuserwieinFig,1vorgesehensein.

[0034]

Zum

Beispiel sind die lichtbundel

16

sichtbares Lichtmit einerbestimmten Wellenlinge Xi

und

sind die

Lichtbundel16* sichtbares

Ucht

miteinerbestimmten Wel- lenlangeX2,dievonXi veischieden^ist,wobeiX\

und

X2auf der Normfarbtafel auf einer Geraden durch den Unbunt- punktliegen.

Dadurch

erscheintdas durchdenStrahlteiler

20

vereinigte licht fur dasmenschliche

Auge

wie WeiB-

licht,und

man

kannmitnureina-Sammellinse18,die nor- malerweise einen erheblichen Teil des Scheinwerfervolu-

mens

einnimmt, unter

Verwendung

von

monochromen

Leuchtdiodeneinen WeiBlichtscheinwerfer erzeugen.

[0035] Altemativkanneine derWellenlangen_Xi

und

X2

im

infrarotenBereichliegen,sodass

man

mitnureiner

Sam-

mellinse

18

einen kombinierten In&arot-

und

Fahrlicht- scheinwerfereriialt

[0036]

Wean man

indiesemFallauchfiirdasFahrlicht

monochrome

Leuchtdioden verwenden will,benotigt

man

mindestenseinweiteresDiodenan^y, dasinFig. 3 nichtein- gezeichnetist,undeinenStrahlteiler,derdas lichtallerDio- denarraysvereinigt.

[0037] In

dem

BeispielvonFig.3enthaltderStrahlteiler

20

einedielektrischeSpiegelschicht 22, die furXi hochre- flektierend

und

furX2durchlassigist.

So

ein Strahlteiler, ins- besondereseinedielektrischeSchicht,lasstsich leichter her- stellen,

wenn

die Einfallswinkel der beiden Lichtbundel- gruppen kleiner als 45** sind. Spitzere

Hnfallswinkd

er- leichteroesauch,

mehr

alszwei LichtbUndelgruppen zuver- einigen.EntsprechendeStrahlteiler gibtes

zum

Bdspielfiir

Faib-CCD-Kameras

mitdrei

CCD-Elementen

fiirdiever- schiedenen Farfoen, die fiir eine

Verwendung

bei

einem

Fahrzeugscheinwerfer allo-dings umgekehrt durchstrahlt werden.

[0038] DieDioden14, 14'derDiodenarrays12,^12'wer- denahnlichwieweiterobenbeschriebenentwedervoneiner

gemeinsamen

odervon mehrerengetrennten Ansteuerschal- tungen entsprechend

dem

jeweiligen Beleuchtungszielse- lektivmit Stromversoigt

Patentanspriiche

1. Fahrzeugscheinwerfer,durch ein zweidimensiona- les Array (2) aus einer Melzahl von elektronischen Leuchtelementen(4),diedaffireingerichtet sind,eine Vielzahl

von

zueinanderparallelenLichtbundein(6)zu emittieren,eineSammellinse(8),die

im

Abstandihrer Brennweite

im

wesentlichenparallelzu der Flache des Arraysangeordnetist,

um

dasLichtvon

dem

Arrayzu empfangen,

und

eine Ansteuerelektronik fur die Leuchtelemente, die dafureingerichtetist,dieLeucbte- lemente(4)einzelnoder gruppenweiseselektivleuch- tenzulassen.

2. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieLeuchtelemente(4) infrarotes lichtemittieren.

3. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieLeuchtelemente(4) sichtba- resLichtemittieren.

4. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einige derLeuchtelemente₍₄₎in- frarotesLicht

und

dieiibrigenLeuchtelementesichtba- resLichtemittieren.

5. Fahrzeugscheinwerfer nacheinem dervorheigehen-

d^

Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtelemente₍₄₎Laserdiodensind.

6. FahrzeugscheinwerfernacheinemderAnspruche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die leuchtele-

mente

(4)

LEDs

sind,

7. Fahrzeugscheinwerfer,gekennzeichnet durch

meh-

reie zweidimensionale Arrays (12, ^{12^),} die jeweils eine^elzahl

von

elektronischenLeuchtelementen(14,

DE 101 29 743 A ¹

7

14*) eothalten,diedafureingerichtet sind,eine Vielzahl von zueinander parallelen Lichtbundeln (16, 1€) zu emittieren, wobei das voo

jedem

Array ausgesandte Licbt eine Wellenlange hat, die von deijenigen des Lichtes desoderderanderen Arrays verschieden ist, 5

und

wobei die mehreren Arrays so angeordnet sind, dasssich ihrejeweiligen LichtbundelineinemStrahl- kombinierer (20) treffen,der die LichtbundelailerAr- raysparallel aufeine

gemeinsame

Sammellinse (18) richtet, und durch eine Ansteuerelektronik fiir die lO Leuchtelemente, die dafureingerichtetist,dieLeuchte- lemente (14, 14')einzeln odergruppraweise sdektiv leuchtenzulassen.

8. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzdchnet,dass eines derAirays (12)infrarotes IS Licht emitdert

und

dass die ubrigenArrays(12*) sicht- baresLichtemittieren.

9. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 7 oder8,da- durch gekennzeichnet, dasszwei oder

mehr

Arrays(12, 12*) sichtbares

monochromes

Licht mit jeweils ver- 20 schiedenen Wellenlangen emittieren, die

zusammen

WeiBUchtergeben.

10. Fahrzeugscheinwerfer nach einem der vorfaerge- hendenAnspriiche, dadurchgekennzeichnet, dass

im

Lichtwegder Lichtbundel₍₆₎einigeroderallerLeuch- 25 telemente(4) einDiffusa₍₁₀₎

zum

Si»:eizenderLicht- bundelangeordnetist.

n.

Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch10,dadurch gekennzdchnet» dass derDiffuser (10) nahe an der Sammellinse₍₈₎aufderenLichtaustrittseiteangeotd- 30 net ist

12. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, dass derDifiFuser(10)indie

Sammel-

linse (8) integriert ist

13. Fahrzeugscheinwerfer nach einem der vorherge- 35 henden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, dassdie Ansteuerelektronikdafiireingerichtetist,dieLeuchte- lemente(4), dieleuchten gelassen werden,in

Abhan-

gigkeitvon sensorisch

gewonnenen

DateniiberFahr- betriebs- oder

Umgebungsbedingungen

auszuwahlen. 40 14. Fahrzeugscheinwerfer nach einem dervorheige- henden Anspruche, dadurchgekennzeichnet, dassdie Ansteuerelektronik daftir eingerichtet ist, fiir einige OderalleLeuchtelemente₍₄₎Leuchtstarkeneinzustel- len, die kleinea:oder groBer alsdie normale Leucht- 45 StarkederLeuchtelementesind.

15. Fahrzeugscheinwerfer nach

einem

der vorherge- henden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, dass er einFrontscheinwerferist.

Hierzu

2

Sdte(n)Zeichnungen

55

60

65

2EICHNUNGEN

SEITE1

Nummer: DE

101

29 743 A1

IntCI.^: F 21

S

8/12

Offenlegungstag: 9.Januar

2003

102620/236