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EP3671012A1 - Motor vehicle headlamp and lighting device for a motor vehicle headlamp - Google Patents

Motor vehicle headlamp and lighting device for a motor vehicle headlamp Download PDF

Info

Publication number
EP3671012A1
EP3671012A1 EP18213493.2A EP18213493A EP3671012A1 EP 3671012 A1 EP3671012 A1 EP 3671012A1 EP 18213493 A EP18213493 A EP 18213493A EP 3671012 A1 EP3671012 A1 EP 3671012A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
segment
light distribution
segments
lighting device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18213493.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bettina REISINGER
Nina Brauner
Marina FISCHER
Matthäus Artmann
Lukas Taudt
Stefan MIEDLER
Thomas Reiter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZKW Group GmbH
Original Assignee
ZKW Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZKW Group GmbH filed Critical ZKW Group GmbH
Priority to EP18213493.2A priority Critical patent/EP3671012A1/en
Priority to JP2021534984A priority patent/JP7106009B2/en
Priority to EP19817376.7A priority patent/EP3899354B1/en
Priority to US17/414,059 priority patent/US11530793B2/en
Priority to KR1020217015162A priority patent/KR102540599B1/en
Priority to PCT/EP2019/085400 priority patent/WO2020127083A1/en
Priority to CN201980083781.6A priority patent/CN113167447B/en
Publication of EP3671012A1 publication Critical patent/EP3671012A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/65Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources
    • F21S41/663Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources by switching light sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
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    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
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    • F21S41/151Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • F21S41/153Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines arranged in a matrix
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    • F21S41/25Projection lenses
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    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25Projection lenses
    • F21S41/255Lenses with a front view of circular or truncated circular outline

Definitions

  • the light segments of a segment light distribution are symmetrical with respect to the V-V axis in the light image.
  • the light segments of a segment light distribution of half of a line are mirrored about the axis V-V.
  • straight lines G1 and G2 differ from one another only in the case of shifted segment light distributions. If the projection modules 10, 20 were aligned identically, the straight lines G1, G2 would coincide.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung (1) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung (LV), insbesondere einer adaptiven Lichtverteilung, z.B. einer adaptiven Abblendlicht- und Fernlichtverteilung, oder eines Teiles einer solche Lichtverteilung, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine Anzahl N von vorzugsweise identischen Projektionsmodulen (10, 20) umfasst, mit N = 2, 3, 4 oder größer als 4, wobei jedes der Projektionsmodule (10, 20) dazu eingerichtet ist, eine Segment-Lichtverteilung (LV10, LV20) zu erzeugen. Die Projektionsmodule (10, 20) sind derart zueinander angeordnet, dass ausgehend von einem ersten Projektionsmodul (10), dem sogenannten Ausgangs-Projektionsmodul (10), welches eine sogenannte Ausgangs-Segment-Lichtverteilung (LV10) erzeugt, die Segment-Lichtverteilungen (LV20; LV20, LV30) der weiteren Projektionsmodule (20) in eine, insbesondere in eine gemeinsame horizontale Richtung seitlich verschoben sind, wobei das Ausmaß der Verschiebung, VSh, der n-ten Segment-Lichterteilung (LV20; LV20, LV30) des n-ten Projektionsmoduls (20) in dieser horizontalen Richtung proportional zu (n - 1)/N mal der Hauptsegmentbreite, BR, ist, mit n = 2, ..., N, und wobei zumindest eine der n-ten Segment-Lichtverteilungen (LV20; LV10, LV20, LV30), n = 2,..., N, in vertikaler Richtung in Bezug auf die Ausgangs-Segment-Lichtverteilung (LV10) nach oben oder unten verschoben ist.The invention relates to a lighting device (1) for a motor vehicle headlight for generating a light distribution (LV), in particular an adaptive light distribution, e.g. an adaptive low beam and high beam distribution, or a part of such a light distribution, the lighting device comprising a number N of preferably identical projection modules (10, 20), with N = 2, 3, 4 or greater than 4, each of the projection modules (10 , 20) is set up to generate a segment light distribution (LV10, LV20). The projection modules (10, 20) are arranged relative to one another in such a way that, based on a first projection module (10), the so-called output projection module (10), which generates a so-called output segment light distribution (LV10), the segment light distributions (LV20 ; LV20, LV30) of the further projection modules (20) are laterally displaced in one, in particular in a common horizontal direction, the extent of the displacement, VSh, of the nth segment light distribution (LV20; LV20, LV30) of the nth Projection module (20) in this horizontal direction is proportional to (n - 1) / N times the main segment width, BR, with n = 2, ..., N, and wherein at least one of the nth segment light distributions (LV20; LV10, LV20, LV30), n = 2, ..., N, is shifted up or down in the vertical direction with respect to the output segment light distribution (LV10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung, insbesondere einer adaptiven Lichtverteilung, z.B. einer adaptiven Abblendlicht- und Fernlichtverteilung, oder eines Teiles einer solche Lichtverteilung, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine Anzahl N von Projektionsmodulen umfasst, mit N = 2, 3, 4 oder größer als 4, wobei jedes der Projektionsmodule dazu eingerichtet ist, eine Segment-Lichtverteilung zu erzeugen, wobei eine Segment-Lichtverteilung aus mehreren Lichtsegmenten gebildet ist, und wobei die Lichtsegmente der Segment-Lichtverteilung in zwei oder mehreren im Wesentlichen horizontalen Zeilen und in zwei oder mehreren Spalten liegen, wobei die Lichtsegmente derart liegen, dass bei Aktivierung aller Lichtsegmente der Segment-Lichtverteilung zwischen den Zeilen und den Spalten im Wesentlichen keine dunklen oder hellen Streifen gebildet sind, und wobei jedes Lichtsegment der Segment-Lichtverteilung unabhängig von den anderen Segmenten der Segment-Lichtverteilung aktiviert oder deaktiviert werden kann, und wobei in jeder Zeile mehrere Segmente, die sogenannten Hauptsegmente, identische Haupt-Segmentbreite, BR, aufweisen, und wobei alle Projektionsmodule in optischer Hinsicht identisch ausgebildet sind.The invention relates to a lighting device for a motor vehicle headlight for generating a light distribution, in particular an adaptive light distribution, e.g. an adaptive low-beam and high-beam light distribution, or a part of such a light distribution, the lighting device comprising a number N of projection modules, with N = 2, 3, 4 or greater than 4, each of the projection modules being set up to provide a segment light distribution generate, wherein a segment light distribution is formed from a plurality of light segments, and wherein the light segments of the segment light distribution lie in two or more substantially horizontal rows and in two or more columns, the light segments being such that when all light segments are activated, the segment Light distribution between the rows and the columns essentially no dark or light stripes are formed, and wherein each light segment of the segment light distribution can be activated or deactivated independently of the other segments of the segment light distribution, and wherein in each row several segments that so-called main segments, iden table main segment width, BR, and wherein all projection modules are identical in optical terms.

Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer solchen Beleuchtungsvorrichtung.The invention further relates to a motor vehicle headlight with at least one such lighting device.

Unter dem Begriff "Segment-Lichtverteilung" ist eine segmentierte Lichtverteilung, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, zu verstehen, bei der die Lichtverteilung aus mehreren Lichtsegmenten, die übereinander, in Spalten und nebeneinander, in Zeilen angeordnet sind, zu verstehen. Die einzelnen Lichtsegmente können unabhängig von den andere Lichtsegmenten der Lichtverteilung ein- oder ausgeschaltet werden, es kann auch vorgesehen sein, dass die einzelnen Lichtsegmente dimmbar, insbesondere unabhängig von den anderen Lichtsegmenten, dimmbar sind.The term “segment light distribution” is to be understood as a segmented light distribution, as is known from the prior art, in which the light distribution is to be understood from a plurality of light segments which are arranged one above the other, in columns and next to one another, in rows. The individual light segments can be switched on or off independently of the other light segments of the light distribution; it can also be provided that the individual light segments are dimmable, in particular independently of the other light segments.

Wenn hier von Lichtsegmenten oder Lichtverteilungen, die ein- oder ausgeschaltet oder gedimmt werden können, so versteht es sich für den Fachmann, dass dazu in der Regel die jeweilige(n) Lichtquelle(n), welche zur Erzeugung des jeweiligen Lichtsegmentes (oder der Lichtverteilung) verwendet wird bzw. werden, ein- oder ausgeschaltet oder gedimmt werden.If here of light segments or light distributions that can be switched on or off or dimmed, it is understood by the person skilled in the art that, as a rule, the respective light source (s) used to generate the respective light segment (or the Light distribution) is used or will be switched on or off or dimmed.

Je höher die Anzahl der Lichtsegmente in horizontaler Richtung, also innerhalb der Zeilen ist, desto höher ist die Auflösung in horizontaler Richtung. Gleiches gilt für die Anzahl der Lichtsegmente in vertikaler Richtung, also in den Spalten, und die Auflösung in vertikaler Richtung.The higher the number of light segments in the horizontal direction, i.e. within the lines, the higher the resolution in the horizontal direction. The same applies to the number of light segments in the vertical direction, i.e. in the columns, and the resolution in the vertical direction.

Unter einer "Anordnung in Spalten" wird verstanden, dass Lichtsegmente einer Spalte einer Segment-Lichtverteilung direkt übereinander liegen in dem Sinne, dass sie nicht seitlich (horizontal) zueinander versetzt sind, und alle Lichtsegmente einer Spalte identische Breite aufweisen. Genauso weisen alle Lichtsegmente einer Zeile einer Segment-Lichtverteilung dieselbe Höhe auf und liegen direkt nebeneinander in dem Sinn, dass sie in vertikaler Richtung nicht zueinander versetzt sind.An “arrangement in columns” is understood to mean that light segments of a column of a segment light distribution lie directly one above the other in the sense that they are not offset laterally (horizontally) from one another and that all light segments of a column have an identical width. In the same way, all light segments of a row of a segment light distribution have the same height and lie directly next to one another in the sense that they are not offset from one another in the vertical direction.

Aus dem Stand der Technik sind Projektionsmodule zur Erzeugung von segmentierten Lichtverteilungen bekannt, bei welchen die Lichtsegmente in den Zeilen zueinander beabstandet sind, d.h. zwei Lichtsegmente einer Zeile sind jeweils durch einen nicht beleuchteten Bereich voneinander getrennt.Projection modules for generating segmented light distributions are known from the prior art, in which the light segments in the rows are spaced apart, i.e. two light segments of a row are separated from each other by a non-illuminated area.

Bei der vorliegenden Erfindung hingegen kommen Projektionsmodule zum Einsatz, bei welchen die Lichtsegmente, die mit einem Projektionsmodul erzeugt werden, aneinander anliegen oder einander geringfügig überlappen, sowohl innerhalb der Zeilen, also auch zwischen den Zeilen. Häufig treten bei solchen Projektionsmodulen zwischen den einzelnen Lichtsegmenten schmale, dunkle, seltener helle Streifen auf, die im Lichtbild eines Projektionsmoduls eine gitterförmige Struktur bilden. Dies kann erwünscht sein, ist in der Regel aber unerwünscht, so auch bei der vorliegenden Erfindung. Der Fachmann kennt Lösungen, um eine solche Gitterstruktur in einem segmentierten Lichtbild zu vermeiden.In the present invention, however, projection modules are used in which the light segments which are generated with a projection module abut one another or slightly overlap one another, both within the lines, that is to say between the lines. Often, with such projection modules, narrow, dark, and more rarely bright stripes appear between the individual light segments, which form a grid-like structure in the light image of a projection module. This may be desirable, but is generally undesirable, as is the case with the present invention. The person skilled in the art knows solutions to avoid such a lattice structure in a segmented light image.

Bei derzeit verwendeten Projektionsmodule, die eine solche segmentiere Lichtverteilung erzeugen, die beispielsweise zur Erzeugung eines vollwertigen adaptiven Abblend- und/oder Fernlichts und/oder Autobahnlichtes dienen, oder generell einer adaptiven Lichtverteilung, die situationsabhängig zwischen Fernlicht und Abblendlicht umschalten kann, gegebenenfalls auch ein Autobahnlicht erzeugen kann, und/oder situationsbedingt Bereiche vor dem Fahrzeug zur Vermeidung der Blendung von vorausfahrenden Fahrzeugen oder Fahrzeugen des Gegenverkehrs trotz Fernlichtbetriebes ausblenden kann, kann die gewünschte Performance hinsichtlich Auflösung, Lichtstrom und Maximum der Lichtverteilung die Anforderungen der Kunden erfüllen. Allerdings sind die dafür verwendeten Projektionsmodule vergleichsweise groß, beispielsweise weisen die Projektionslinsen solcher Projektionsmodule Abmessungen von ca. 80 mm x 50 mm.In currently used projection modules that generate such a segmented light distribution, which are used, for example, to produce a fully adaptive low beam and / or high beam and / or motorway light, or generally an adaptive light distribution that can switch between high beam and low beam depending on the situation, possibly also a motorway light can generate, and / or depending on the situation, areas in front of the vehicle to avoid glare from those driving in front Can hide vehicles or vehicles of oncoming traffic despite high beam operation, the desired performance in terms of resolution, luminous flux and maximum light distribution can meet the requirements of customers. However, the projection modules used for this are comparatively large, for example the projection lenses of such projection modules have dimensions of approximately 80 mm × 50 mm.

Allerdings erfordern moderne Scheinwerferdesigns zunehmend kleinere, insbesondere flache Projektionsmodule mit Bauhöhen von < 25mm oder häufig sogar <20mm.However, modern headlight designs increasingly require smaller, in particular flat, projection modules with heights of <25mm or often even <20mm.

Außerdem bestehen von Kundenseite häufig unterschiedliche Anforderungen und Wünsche an die Lichtleistung sowie hinsichtlich der Auflösung solcher Kraftfahrzeugscheinwerfer.In addition, customers often have different requirements and desires for the light output and the resolution of such motor vehicle headlights.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung dafür anzugeben, wie segmentierte Lichtverteilungen, insbesondere zur Erzeugung einer adaptiven Lichtverteilung, insbesondere mittels flacher Projektionsmodule erzeugt werden können.It is an object of the invention to provide a solution for how segmented light distributions, in particular for generating an adaptive light distribution, in particular by means of flat projection modules, can be generated.

Diese Aufgabe wird mit einer eingangs genannten Beleuchtungsvorrichtung dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß die Projektionsmodule derart zueinander angeordnet sind, dass ausgehend von einem ersten Projektionsmodul, dem sogenannten Ausgangs-Projektionsmodul, welches eine sogenannte Ausgangs-Segment-Lichtverteilung erzeugt, die Segment-Lichtverteilungen der weiteren Projektionsmodule in eine, insbesondere in eine gemeinsame horizontale Richtung seitlich verschoben sind, wobei das Ausmaß der Verschiebung, VSh, der n-ten Segment-Lichterteilung des n-ten Projektionsmoduls (20) in dieser horizontalen Richtung proportional zu (n - 1)/N mal der Hauptsegmentbreite, BR, ist, mit n = 2, ..., N, und wobei zumindest eine der n-ten Segment-Lichtverteilungen, n = 2, ..., N, in vertikaler Richtung in Bezug auf die Ausgangs-Segment-Lichtverteilung nach oben oder unten verschoben ist.This object is achieved with an illumination device mentioned at the outset in that, according to the invention, the projection modules are arranged with respect to one another such that, starting from a first projection module, the so-called output projection module, which generates a so-called output segment light distribution, the segment light distributions of the further projection modules are laterally shifted in one, in particular in a common horizontal direction, the extent of the shift, VSh, of the n-th segment light distribution of the n-th projection module (20) in this horizontal direction being proportional to (n-1) / N times the main segment width, BR, is, with n = 2, ..., N, and being at least one of the nth segment light distributions, n = 2, ..., N, in the vertical direction with respect to the output segment -Light distribution is shifted up or down.

Unter dem Begriff "optisch identisch" wird in dem vorliegenden Zusammenhang vorzugsweise verstanden, dass zwei Module, insbesondere Projektionsmodule, die "optisch identisch" sind, bei Anordnung an identer Position und bei identer Ausrichtung identische Lichtverteilungen bilden, wobei insbesondere auch die einzelnen Lichtsegmenten der Projektionsmodule identisch ausgestaltet sind, an identer Stelle im Lichtbild liegen und dieselben Lichtwerte (Lichtverteilung, Helligkeit, etc.) aufweisen.In the present context, the term “optically identical” is preferably understood to mean that two modules, in particular projection modules that are “optically identical”, form identical light distributions when arranged in an identical position and with an identical orientation, the individual light segments of the projection modules in particular are of identical design, lie in an identical position in the photograph and have the same light values (light distribution, brightness, etc.).

Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Module identisch, vorzugsweise baugleich ausgebildet sind.This can be achieved in particular in that the modules are identical, preferably of identical construction.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung, bei der zwei oder mehr Projektionsmodule zur Erzeugung der Lichtverteilung verwendet werden, können kleinere Projektionsmodule verwendet werden, die zusammen die notwendige Lichtmenge liefern, flexibel angeordnet werden können, und durch die erfindungsgemäße Überlagerung der Segment-Lichtverteilungen kann eine adaptive Lichtverteilung mit gewünschter Auslösung bereit gestellt werden, die je nach verwendeten Projektionsmodule gemeinsam auch verschiedene Lichtverteilungen (Abblendlicht, Fernlicht, Autobahnlicht, Teil-Fernlicht) erzeugen kann.With the solution according to the invention, in which two or more projection modules are used to generate the light distribution, smaller projection modules can be used, which together deliver the necessary amount of light, can be arranged flexibly, and by means of the overlapping of the segment light distributions according to the invention, an adaptive light distribution can be used Desired triggering are provided, which, depending on the projection modules used, can also generate various light distributions (low beam, high beam, motorway light, partial high beam).

Je größer dabei die Anzahl der verbauten Projektionsmodule in einer Beleuchtungsvorrichtung ist, desto höher können die erzielbare Auflösung, die erzielbare maximale Beleuchtungsstärke [lx] bzw. die Lichtstärke [cd] und der erzeugte Lichtstrom sein.The greater the number of projection modules installed in a lighting device, the higher the achievable resolution, the achievable maximum illuminance [lx] or the luminous intensity [cd] and the luminous flux generated.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind im Folgenden näher dargestellt.Advantageous embodiments of the invention are shown in more detail below.

Konkret kann z.B. vorgesehen sein, dass die n-te Segment-Lichtverteilung um einen Wert VSh(n) = (n - 1)/N x BR, n = 2, ..., N, in der horizontalen Richtung verschoben ist.Specifically, e.g. it should be provided that the nth segment light distribution is shifted in the horizontal direction by a value VSh (n) = (n-1) / N x BR, n = 2, ..., N.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die n-te Segment-Lichtverteilung um einen Wert VSh(n) = m x BR + (n - 1)/N x BR, n = 2, ..., N, m = 0, 1, oder 2, oder 3, oder größer 3, in horizontaler Richtung verschoben ist.It can also be provided that the nth segment light distribution by a value VSh (n) = mx BR + (n - 1) / N x BR, n = 2, ..., N, m = 0, 1 , or 2, or 3, or greater 3, is shifted in the horizontal direction.

Während in ersterem Fall die Segment-Lichtverteilungen nur geringfügig verschoben sind, sodass sich über annähernd die gesamte Breite der so erzeugten Gesamtlichtverteilung eine hohe Auflösung ergibt (wobei die Auflösung natürlich weiters noch von der Anzahl N) abhängt, ist in dem zweiten Fall jede verschobene Lichtverteilung im Vergleich zu dem ersten Fall noch um eine ganze Hauptsegmentbreite, oder um 2 Hauptsegmentbreiten, etc. verschoben. Auf diese Weise kann die Gesamtbreite der Lichtverteilung vergrößert werden.While in the first case the segment light distributions are only slightly shifted, so that there is a high resolution over almost the entire width of the total light distribution generated in this way (the resolution of course still depending on the number N), in the second case each shifted light distribution is compared to the first case, shifted by an entire main segment width, or by 2 main segment widths, etc. In this way, the overall width of the light distribution can be increased.

Weiters kann vorgesehen sein, dass alle der n-ten Segment-Lichtverteilungen, n = 2, ..., N, in vertikaler Richtung in Bezug auf die Ausgangs-Segment-Lichtverteilung um denselben Betrag und in dieselbe Richtung, vorzugsweise vertikal nach Oben, verschoben sind.Furthermore, it can be provided that all of the nth segment light distributions, n = 2,..., N, in the vertical direction with respect to the output segment light distribution by the same amount and in the same direction, preferably vertically upwards, are moved.

Während also in horizontaler Richtung alle Segment-Lichtverteilungen um unterschiedliche Werte verschoben sind, können in vertikaler Richtung alle verschobenen Segment-Lichtverteilungen um denselben Betrag verschoben sein.So while in the horizontal direction all segment light distributions are shifted by different values, in the vertical direction all shifted segment light distributions can be shifted by the same amount.

Es kann vorgesehen sein, dass in vertikaler Richtung zumindest eine der Segment-Lichtverteilungen derart angeordnet ist, dass sich Lichtsegmente zumindest einer Zeile beginnend bei einer unterhalb der H-H-Linie im Lichtbild liegenden Gerade nach unten erstrecken und sich die Lichtsegmente zumindest einer Zeile der Lichtsegmente von der Geraden nach oben erstrecken, wobei die Gerade vorzugsweise 0,57° unterhalb der Linie H-H liegt.It can be provided that at least one of the segment light distributions is arranged in the vertical direction in such a way that light segments of at least one line extend downwards starting at a straight line lying below the HH line in the photograph and the light segments of at least one line of the light segments extend from of the straight line extend upwards, the straight line preferably being 0.57 ° below the line HH.

Mit der unterhalb der unterhalb von 0,57° liegenden Zeile entsprechend eine Abblendlichtverteilung oder ein an der Hell-Dunkel-Grenze der Abblendlichtverteilung liegende Bereich beleuchtet werden.A low beam distribution or an area lying at the cut-off line of the low beam light can be illuminated with the line below the line below 0.57 °.

Die anderen Segment-Lichtverteilungen können in vertikaler Richtung derart verschoben sein, dass eine Trennlinie zwischen zwei Zeilen von Lichtsegmenten der anderen Lichtverteilungen oberhalb der Geraden liegt, wobei vorzugsweise die Trennlinie unterhalb der H-H-Linie, vorzugsweise 0,23° unterhalb der H-H-Linie liegt.The other segment light distributions can be shifted in the vertical direction such that a dividing line between two rows of light segments of the other light distributions lies above the straight line, the dividing line preferably being below the HH line, preferably 0.23 ° below the HH line .

Auf diese Weise kann z.B. eine Autobahnlicht-Lichtverteilung erzeugt werden. Beispielsweise sind dazu alle Lichtsegmente der Segment-Lichtverteilungen unter von 0,57° und alle unterhalb von 0,23° aktiviert, sodass gegenüber eine Abblendlichtverteilung die Hell-Dunkel-Grenze auf -0,23° angehoben wird. Gegebenenfalls können (bei Rechtsverkehr) für den rechten Fahrbahnrand auch einige Fernlicht-Lichtsegmente, d.h. Lichtsegmente, die oberhalb dieser Grenzlinien von -0,57° und -0,23° liegen, aktiviert sein.In this way e.g. a freeway light distribution can be generated. For example, all light segments of the segment light distributions below 0.57 ° and all below 0.23 ° are activated, so that the cut-off limit is raised to -0.23 ° compared to a low-beam light distribution. If necessary (in right-hand traffic), some high beam light segments can also be used for the right edge of the road, i.e. Light segments that lie above these boundary lines of -0.57 ° and -0.23 ° must be activated.

Beispielsweise sind die Lichtsegmente einer Segment-Lichtverteilung im Wesentlichen quadratisch oder vorzugsweise im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet.For example, the light segments of a segment light distribution are essentially square or preferably essentially rectangular.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass Lichtsegmente einer Segment-Lichtverteilung, welche vollständig unterhalb der H-H-Linie, insbesondere unterhalb einer der Geraden liegen, eine geringere Höhe, also eine geringere Erstreckung in vertikaler Richtung aufweisen als darüber liegende Lichtsegmente.It is preferably provided that light segments of a segment light distribution which are completely below the H-H line, in particular below one of the straight lines, have a smaller height, that is to say a smaller extent in the vertical direction than light segments lying above them.

Die vertikal "kurzen" Lichtsegmente liegen im Lichtbild unten, während die "längeren" Lichtsegmente, vor allem in der Mitte der Lichtverteilung (d.h. um den Bereich HV) einen gewünschten Auslauf der Fernlichtverteilung nach obenhin realisieren.The vertically "short" light segments are in the photo below, while the "longer" light segments, especially in the middle of the light distribution (i.e. around the HV area), achieve a desired outward spread of the high beam.

Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass alle Lichtsegmente einer Segment-Lichtverteilung identische Breite, nämlich die Haupt-Segmentbreite, BR, aufweisen.In one embodiment it is provided that all light segments of a segment light distribution have an identical width, namely the main segment width, BR.

Bei einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Lichtsegmente einer Zeile einer Segment-Lichtverteilung unterschiedliche Breite aufweisen, wobei vorzugsweise Lichtsegmente, welche zentral im Bereich der Linie V-V liegen, eine erste Breite, BR aufweisen, und Lichtsegmente, welche in horizontaler Richtung seitlich gesehen liegen, eine zweite Breite BR' aufweisen.In another embodiment it is provided that the light segments of a line of a segment light distribution have different widths, preferably light segments which are centrally located in the area of the line VV have a first width, BR, and light segments which are laterally seen in the horizontal direction have a second width BR '.

Beispielsweise erstreckt sich dieser zentrale Bereich horizontal nach links und rechts von der Linie V-V (die bei 0° horizontal liegt) über einen Bereich von -30° bis +30°, oder über einen Bereich von -20° bis +20°, oder über einen Bereich von -15° bis +15°.For example, this central area extends horizontally to the left and right of the line VV (which is 0 ° horizontally) over a range from -30 ° to + 30 °, or over a range from -20 ° to + 20 °, or over a range from -15 ° to + 15 °.

Insbesondere ist vorgesehen, dass eine Breite eines Lichtsegmentes, welches gemeinsam mit einem oder mehreren Lichtsegmenten einer Segment-Lichtverteilung zentral nebeneinander in etwa im Bereich der Linie V-V liegt, die Haupt-Segmentbreite, BR, definiert.In particular, it is provided that a width of a light segment, which together with one or more light segments of a segment light distribution lies centrally next to one another approximately in the area of the line V-V, defines the main segment width, BR.

Üblicherweise ist der zentrale Bereich der Lichtverteilung um den Punkt HV wichtiger als die Randbereiche, sodass bevorzugt dieser Bereich auch für die Ermittlung der Verschiebung der Segment-Lichtverteilungen herangezogen wird.The central area of the light distribution around the point HV is usually more important than the edge areas, so that this area is preferably also used for determining the shift in the segment light distributions.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die zweite Breite für die Randbereiche größer als die erste Breite im zentralen Bereich ist.It is preferably provided that the second width for the edge regions is greater than the first width in the central region.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Lichtsegmente einer Segment-Lichtverteilung in Bezug auf die V-V-Achse im Lichtbild symmetrisch liegen. Die Lichtsegmente einer Segment-Lichtverteilung einer Hälfte einer Zeile sind in diesem Fall um die Achse V-V gespiegelt.In particular, it can be provided that the light segments of a segment light distribution are symmetrical with respect to the V-V axis in the light image. In this case, the light segments of a segment light distribution of half of a line are mirrored about the axis V-V.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Projektionsmodule jeweils eine optische Achse aufweisen, und wobei sich eine Verschiebung einer Segment-Lichtverteilung in Bezug auf die Ausgangs-Segment-Lichtverteilung dadurch ergibt, dass die optische Achse des die verschobene Segment-Lichtverteilung erzeugenden Projektionsmodul sowohl um einen Horizontalwinkel als auch um einen Vertikalwinkel gegen die optische Achse des Ausgangs-Projektionsmoduls geneigt ist.It is preferably provided that the projection modules each have an optical axis, and a shift in a segment light distribution with respect to the output segment light distribution results from the fact that the optical axis of the projection module producing the shifted segment light distribution both by a horizontal angle and is inclined by a vertical angle against the optical axis of the output projection module.

Jedes der Projektionsmodule, welches eine verschobene Segment-Lichtverteilung erzeugt, ist entsprechend um einen entsprechenden Horizontal- und Vertikalwinkel verdreht.Each of the projection modules, which generates a shifted segment light distribution, is rotated accordingly by a corresponding horizontal and vertical angle.

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet sein, oder eine oder mehrere erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtungen sind in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer angeordnet.The lighting device according to the invention can be designed as a motor vehicle headlight, or one or more lighting devices according to the invention are arranged in a motor vehicle headlight.

Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erörtert. In dieser zeigt

  • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung mit zwei Projektionsmodulen,
  • Fig. 2 die Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 1 mit Blick auf das schematisch dargestellte "Innenleben" der Projektionsmodule,
  • Fig. 3 eine Projektionsmodul zur Verwendung in einer Beleuchtungsvorrichtung aus Figur 1 in einer perspektivischen, schematischen Darstellung von Hinten,
  • Fig. 4 das Projektionsmodul aus Figur 3 in einer perspektivischen Ansicht von Vorne,
  • Fig. 5 die konkrete Anordnung von zwei Projektionsmodulen wie in Figur 1 gezeigt in einer perspektivischen Ansicht von schräg Hinten,
  • Fig. 6 schematisch eine mit einem ersten Projektionsmodul aus Figur 1 bzw. Figur 5 erzeugte segmentierte Lichtverteilung ("Segment-Lichtverteilung"),
  • Fig. 7 schematisch eine mit einem zweiten Projektionsmodul aus Figur 1 bzw. Figur 5 erzeugte segmentierte Lichtverteilung ("Segment-Lichtverteilung"),
  • Fig. 8 eine erfindungsgemäße Überlagerung der Lichtverteilungen aus Figur 6 und Figur 7,
  • Fig. 9 eine erfindungsgemäße Überlagerung von Segment-Lichtverteilungen bei Verwendung von drei Projektionsmodulen,
  • Fig. 10 eine Lichtverteilung aus Figur 8 zusammen mit einer Vorfeld-Lichtverteilung, und
  • Fig. 11 mögliche Segment-Lichtverteilungen mit größeren Segmentbreiten im Bereich des Randes.
The invention is discussed in more detail below with reference to the drawing. In this shows
  • Fig. 1 2 shows a perspective view of an illumination device according to the invention with two projection modules,
  • Fig. 2 the lighting device Figure 1 with a view of the schematically represented "inner workings" of the projection modules,
  • Fig. 3 a projection module for use in a lighting device Figure 1 in a perspective, schematic representation from behind,
  • Fig. 4 the projection module Figure 3 in a perspective view from the front,
  • Fig. 5 the concrete arrangement of two projection modules as in Figure 1 shown in a perspective view obliquely from behind,
  • Fig. 6 schematically one with a first projection module Figure 1 or. Figure 5 generated segmented light distribution ("segment light distribution"),
  • Fig. 7 schematically one with a second projection module Figure 1 or. Figure 5 generated segmented light distribution ("segment light distribution"),
  • Fig. 8 an overlay of the light distributions according to the invention Figure 6 and Figure 7 ,
  • Fig. 9 an overlay of segment light distributions according to the invention when using three projection modules,
  • Fig. 10 a light distribution Figure 8 together with an apron light distribution, and
  • Fig. 11 possible segment light distributions with larger segment widths in the area of the edge.

Figur 1 zeigt beispielhaft eine Beleuchtungsvorrichtung 1 mit zwei Projektionsmodulen 10, 20, wobei in dieser Ansicht lediglich die Sekundäroptiken in Form von Projektionslinsen 12, 22 zu erkennen sind. Jedes der Projektionsmodule 10, 20 verfügt über eine optische Achse OA1, OA2, wobei die optische Achse OA1, OA2 jeweils z.B. im Wesentlichen die Hauptlichtaustrittsrichtung charakterisiert. Figure 1 shows by way of example a lighting device 1 with two projection modules 10, 20, only the secondary optics in the form of projection lenses 12, 22 being visible in this view. Each of the projection modules 10, 20 has an optical axis OA1, OA2, the optical axis OA1, OA2 in each case essentially characterizing the main light exit direction, for example.

Figur 2 zeigt noch einmal die Beleuchtungsvorrichtung 1 aus Figur 1 , nunmehr mit - für das Verständnis der Erfindung unerheblichem - abgenommenen Halter für die Projektionslinse 12, 22, sodass der Blick auf die Primäroptik 11, 21 des jeweiligen Projektionsmoduls 10, 20 freigegeben ist. Jede der Primäroptiken 11, 21 weist eine Lichtaustrittsfläche 11a, 21a auf, in welcher ein segmentiertes Zwischenlichtbild gebildet werden kann, welches von der zugeordneten Sekundäroptik, deren Brennebene bzw. Petzval-Fläche im Bereich der Lichtaustrittsfläche 11a, 21a der zugeordneten Primäroptik 11, 21 liegt, als Segment-Lichtverteilung in einem Bereich vor der Beleuchtungsvorrichtung 1, z.B. auf einer Fahrbahn vor einem Kraftfahrzeug oder auf einem Messschirm, etwa in 25 Metern Entfernung, abgebildet werden kann. Figure 2 shows the lighting device 1 again Figure 1 , now with - for the understanding of the invention insignificant - removed holder for the projection lens 12, 22, so that the view of the primary optics 11, 21 of the respective projection module 10, 20 is released. Each of the primary optics 11, 21 has a light exit surface 11a, 21a, in which a segmented intermediate light image can be formed, which lies in the area of the light exit surface 11a, 21a of the assigned primary optics 11, 21 from the assigned secondary optics, their focal plane or Petzval surface , as a segment light distribution in an area in front of the lighting device 1, for example on a road in front of a motor vehicle or on a measuring screen, approximately at a distance of 25 meters.

Die Figuren 3 und 4 zeigen ein Projektionsmodul 10 aus den Figuren 1 und 2 in einer detaillierteren Ansicht. Die Primäroptik 11 besteht dabei in bekannter Weise aus einem Optikkörper, der mehrere Lichtleiter aufweist, wobei in jeden der Lichtleiter eine eigene Lichtquelle 100 Licht einkoppeln kann. Beispielsweise kann jede Lichtquelle eine LED umfassen oder aus einer LED bestehen. Die Lichtleiter bestehen z.B. aus einem optisch transparenten, Licht leitenden Material, in welchem sich das Licht der Lichtquellen fortpflanzen kann und an den Grenzwänden z.B. totalreflektiert wird. Die Lichtleiter laufen in die gemeinsame Lichtaustrittsfläche 11a zusammen und erzeugen eine Segment-Lichtverteilung, wie diese bereits in der Beschreibungseinleitung erörtert wurde.The Figures 3 and 4 show a projection module 10 from FIGS Figures 1 and 2nd in a more detailed view. The primary optics 11 consist, in a known manner, of an optic body which has a plurality of light guides, it being possible for a light source 100 to be coupled into each of the light guides. For example, each light source can comprise an LED or consist of an LED. The light guides consist, for example, of an optically transparent, light-conducting material in which the light from the light sources can propagate and is totally reflected on the boundary walls, for example. The light guides converge into the common light exit surface 11a and generate a segment light distribution, as was already discussed in the introduction to the description.

Das in den Figuren 3 und 4 gezeigte Projektionsmodul 10 ist ein bevorzugt verwendetes Modul, prinzipiell ist jedes Projektionsmodul, das eine Segment-Lichtverteilung wie eingangs beschrieben erzeugen kann, verwendbar.That in the Figures 3 and 4 The projection module 10 shown is a module that is preferably used. In principle, any projection module that can generate a segment light distribution as described at the beginning can be used.

Figur 5 zeigt zwei baugleiche Projektionsmodule 10, 20, wie an Hand der Figuren 3 und 4 beschrieben. Bei gedachter identischer Anordnung, d.h. identischer Ausrichtung und Positionierung an demselben Ort, würden diese Projektionsmodule 10, 20 identische, deckungsgleiche Segment-Lichtverteilungen erzeugen. Die Lichtquellen des zweiten Projektionsmoduls 20 sind mit "200" bezeichnet. Figure 5 shows two structurally identical projection modules 10, 20, as with the Figures 3 and 4 described. With an imaginary identical arrangement, ie identical alignment and positioning at the same location, these projection modules 10, 20 would be identical, Generate congruent segment light distributions. The light sources of the second projection module 20 are labeled "200".

Erfindungsgemäß ist die optische Achse OA2 des zweiten Projektionsmoduls 20 sowohl um einen Horizontalwinkel ϕ als auch um einen Vertikalwinkel γ gegen die optische Achse OA1 des ersten, sogenannten Ausgangs-Projektionsmoduls 10 geneigt, wodurch die Segment-Lichtverteilung des zweiten Projektionsmoduls 20 gegenüber jener des ersten Projektionsmoduls 10 wie im Folgenden noch näher beschrieben verschoben ist. Die Anordnung der Projektionsmodule 10, 20 nebeneinander ist rein beispielhaft. In einer Entfernung von z.B. 25 Metern auf einem Messschirm, d.h. im Fernfeld, ist die konkrete Position der einzelnen Projektionsmodule, also ein örtlicher Versatz der Module zueinander vernachlässigbar, entscheidend ist die Ausrichtung der optischen Achse OA1, OA2.According to the invention, the optical axis OA2 of the second projection module 20 is inclined both by a horizontal angle ϕ and by a vertical angle γ relative to the optical axis OA1 of the first, so-called output projection module 10, as a result of which the segment light distribution of the second projection module 20 compared to that of the first projection module 10 is shifted as described in more detail below. The arrangement of the projection modules 10, 20 next to one another is purely exemplary. At a distance of e.g. 25 meters on a measuring screen, i.e. in the far field, the specific position of the individual projection modules, that is to say a local offset of the modules from one another, is negligible; the decisive factor is the alignment of the optical axis OA1, OA2.

Figur 6 zeigt eine Segment-Lichtverteilung LV10 ("Ausgangs-Segment-Lichtverteilung"), erzeugt mit dem ersten bzw. Ausgangs-Projektionsmodul 10. Die Linien H-H (bzw. Achse H) und V-V (bzw. Achse V) kennzeichnen in bekannter Weise die horizontale 0°-0° und die vertikale 0°-0° Linie zur Darstellung von Lichtverteilungen. Figure 6 shows a segment light distribution LV10 ("output segment light distribution"), generated with the first or output projection module 10. The lines HH (or axis H) and VV (or axis V) characterize the horizontal in a known manner 0 ° -0 ° and the vertical 0 ° -0 ° line to display light distributions.

Die Segment-Lichtverteilung LV10 besteht aus mehreren rechteckförmigen Lichtsegmenten SEG10, die in diesem Beispiel in zwei Zeilen Z101, Z102 sowie dreizehn Spalten S1001 ... S1013 angeordnet sind. Diese Zahlen sind rein beispielhaft zur Erläuterung der Erfindung gewählt, es können auch mehr oder weniger Spalten und Zeilen zum Einsatz kommen, wobei allerdings vorzugsweise zumindest 2 Zeilen und mindestens 2 Spalten vorgesehen sind.The segment light distribution LV10 consists of several rectangular light segments SEG10, which in this example are arranged in two rows Z101, Z102 and thirteen columns S1001 ... S1013. These numbers are chosen purely by way of example to explain the invention; more or fewer columns and rows can also be used, although at least 2 rows and at least 2 columns are preferably provided.

Alle Lichtsegmente haben dieselbe Breite (Ausdehnung in horizontaler Richtung) BR, die sogenannte Haupt-Segmentbreite BR, beispielsweise kann die Breite 2,4°, vorzugsweise auch 1,2° betragen.All light segments have the same width (extension in the horizontal direction) BR, the so-called main segment width BR, for example the width can be 2.4 °, preferably also 1.2 °.

Weiters ist eine Gerade G1 zu erkennen, welche die beiden Zeilen Z101, Z102 voneinander trennt. Die Gerade G1 liegt vorzugsweise 0,57° unterhalb der Linie H-H.Furthermore, a straight line G1 can be seen which separates the two lines Z101, Z102 from one another. The line G1 is preferably 0.57 ° below the line H-H.

Figur 7 zeigt eine Segment-Lichtverteilung LV20, erzeugt mit dem zweiten Projektionsmodul 20. Die Segment-Lichtverteilung LV20 ist wäre optisch identisch zu der Segment-Lichtverteilung LV10, ist allerdings im Lichtbild bereits erfindungsgemäß, sowohl in horizontaler als auch vertikaler Richtung, verschoben, und besteht aus mehreren rechteckförmigen Lichtsegmenten SEG20, die zwei Zeilen Z201, Z202 sowie dreizehn Spalten S2001 ... S2013 angeordnet sind. Alle Lichtsegmente SEG20 haben dieselbe Breite (Ausdehnung in horizontaler Richtung) BR, die sogenannte Haupt-Segmentbreite BR. Figure 7 shows a segment light distribution LV20, generated with the second projection module 20. The segment light distribution LV20 is optically identical to the segment light distribution LV10, but is already according to the invention in the light image, both in FIG horizontally and vertically, shifted, and consists of several rectangular light segments SEG20, the two rows Z201, Z202 and thirteen columns S2001 ... S2013 are arranged. All light segments SEG20 have the same width (extension in the horizontal direction) BR, the so-called main segment width BR.

Figur 8 zeigt eine Lichtverteilung LV als erfindungsgemäße Überlagerung der Segment-Lichtverteilungen LV10, LV20, vorzugsweise durch eine Verdrehung der Projektionsmodule 10, 20 wie in Figur 5 gezeigt. Figure 8 shows a light distribution LV as a superimposition of the segment light distributions LV10, LV20 according to the invention, preferably by rotating the projection modules 10, 20 as in FIG Figure 5 shown.

Der allgemeine Zusammenhang für den Wert der Verschiebung der n-ten Segment-Lichtverteilung ergibt sich zu VSh(n) = m x BR + (n - 1)/N x BR, n = 2, ..., N, m = 0, 1, oder 2, oder 3, oder größer 3, in horizontaler Richtung verschoben ist. Die zweite Segment-Lichtverteilung (welche die erste verschobene Segment-Lichtverteilung darstellt, trägt die Nummer n = 2, die Ausgangs-Segment-Lichtverteilung ist die erste Lichtverteilung.The general relationship for the value of the shift in the nth segment light distribution is given by VSh (n) = mx BR + (n - 1) / N x BR, n = 2, ..., N, m = 0, 1, or 2, or 3, or greater than 3, is shifted in the horizontal direction. The second segment light distribution (which represents the first shifted segment light distribution has the number n = 2, the output segment light distribution is the first light distribution.

Bei dem Beispiel gemäß Figur 8 gilt: N = 2 , somit gilt n = 2

Figure imgb0001
m = 0In the example according to Figure 8 applies: N = 2nd , thus n = 2nd
Figure imgb0001
m = 0

In horizontaler Richtung ist erfindungsgemäß die zweite Segment-Lichtverteilung LV20 um einen Wert VSh, welcher der halben Haupt-Segmentbreite BR entspricht, gegenüber der Ausgangs-Segment-Lichtverteilung LV10 nach rechts verschoben: VSh(n = 2) = BR/2. In vertikaler Richtung ist die zweite Segment-Lichtverteilung LV20 ebenfalls verschoben, und zwar um einen Wert VSv nach oben. Die vertikale Verschiebung VSv ist dabei vorzugsweise derart gewählt, dass eine zweite Gerade G2, welche die beiden Zeilen Z201, Z202 voneinander trennt, 0,23° unterhalb der Linie H-H.In the horizontal direction, according to the invention, the second segment light distribution LV20 is shifted to the right by a value VSh, which corresponds to half the main segment width BR, with respect to the output segment light distribution LV10: VSh (n = 2) = BR / 2. In the vertical direction, the second segment light distribution LV20 is also shifted upward by a value VSv. The vertical displacement VSv is preferably selected such that a second straight line G2, which separates the two lines Z201, Z202, is 0.23 ° below the line H-H.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass sich die Geraden G1 und G2 lediglich bei zueinander verschobenen Segment-Lichtverteilungen voneinander unterscheiden. Bei identischer Ausrichtung der Projektionsmodule 10, 20 würden die Geraden G1, G2 zusammenfallen.At this point it should be noted that the straight lines G1 and G2 differ from one another only in the case of shifted segment light distributions. If the projection modules 10, 20 were aligned identically, the straight lines G1, G2 would coincide.

Figur 9 zeigt ein weiteres Beispiel einer Lichtverteilung LV, nunmehr als Überlagerung der Segment-Lichtverteilungen von 3 Projektionsmodulen (N = 3), welche drei (an sich identische) Segment-Lichtverteilungen LV10, LV20, LV30 bilden. Diese Segment-Lichtverteilungen LV10, LV20, LV30 entsprechen jener aus Figur 6 bzw. 7. Figure 9 shows a further example of a light distribution LV, now as a superposition of the segment light distributions of 3 projection modules (N = 3), which three (per se form identical) segment light distributions LV10, LV20, LV30. These segment light distributions LV10, LV20, LV30 correspond to that Figure 6 or 7.

In dem Beispiel nach Figur 9 gilt: N = 3 , somit n = 2 , 3

Figure imgb0002
m = 1In the example after Figure 9 applies: N = 3rd , thus n = 2nd , 3rd
Figure imgb0002
m = 1

Ausgehend von der Ausgangs-Segment-Lichtverteilung LV10 ist entsprechend die zweite (n = 2) Segment-Lichtverteilung LV20 (= die erste verschobene Segment-Lichtverteilung) um 1*BR/3 horizontal nach rechts verschoben, die dritte (n = 3) Segment-Lichtverteilung LV30 (= die zweite verschobene Segment-Lichtverteilung) ist um 2*BR/3 horizontal nach rechts verschoben.Starting from the output segment light distribution LV10, the second (n = 2) segment light distribution LV20 (= the first shifted segment light distribution) is shifted horizontally to the right by 1 * BR / 3, the third (n = 3) segment -Light distribution LV30 (= the second shifted segment light distribution) is shifted horizontally to the right by 2 * BR / 3.

Optional kann noch wie gezeigt vorgesehen sein, dass zusätzlich jede der beiden verschobenen Segment-Lichtverteilungen LV20, LV30 um einen festen Betrag von z.B. einer Haupt-Segmentbreite BR verschoben ist, entsprechend dem Wert m = 1, sodass die Segment-Lichtverteilungen LV20, LV30 in diesem Beispiel insgesamt um VSh (n=2) = BR + BR/2 und VSh (n=3) = BR + 2*BR/3 horizontal nach rechts verschoben sind.Optionally, it can also be provided, as shown, that each of the two shifted segment light distributions LV20, LV30 additionally has a fixed amount of e.g. a main segment width BR is shifted, corresponding to the value m = 1, so that the segment light distributions LV20, LV30 in this example in total by VSh (n = 2) = BR + BR / 2 and VSh (n = 3) = BR + 2 * BR / 3 are shifted horizontally to the right.

Bezüglich der Verschiebung VSv in vertikaler Richtung wird auf die Ausführungen zu Figur 8 verwiesen. Die beiden verschobenen Segment-Lichtverteilungen LV20, LV30 sind in vertikaler Richtung im denselben Wert VSv verschoben, dieser entspricht dem Wert wie in Figur 8 beschrieben.Regarding the displacement VSv in the vertical direction, refer to the explanations Figure 8 referred. The two shifted segment light distributions LV20, LV30 are shifted in the vertical direction in the same value VSv, this corresponds to the value as in Figure 8 described.

Wie in den Überlagerungen aus Figur 8 und Figur 9 gut zu erkennen ist, kann in Abhängigkeit von der Anzahl der verwendeten Projektionsmodule (und der Art der verwendeten Projektionsmodule) die Beleuchtungsstärke gezielt gesteuert werden uns es ergibt sich eine, insbesondere in horizontaler Richtung hohe Auflösung, die mit der Anzahl der verwendeten Projektionsmodule steigt, sodass durch gezieltes Aktivieren und Deaktivieren bestimmter Lichtsegmente der einzelnen Segment-Lichtverteilungen gewünschte Lichtverteilungen, wie Abblendlicht, Autobahnlicht und Fernlicht sowie diverse Ausblendszenarien realisiert werden können.As in the overlays Figure 8 and Figure 9 can be clearly seen, depending on the number of projection modules used (and the type of projection modules used), the illuminance can be controlled in a targeted manner and there is a resolution, particularly in the horizontal direction, which increases with the number of projection modules used, so that By specifically activating and deactivating certain light segments of the individual segment light distributions, desired light distributions, such as low beam, motorway light and high beam as well as various suppression scenarios can be realized.

Figur 10 zeigt noch einmal die Lichtverteilung LV aus Figur 8, zusammen mit einer Vorfeld-Lichtverteilung VFL, welche von einer weiteren, nicht gezeigten Beleuchtungsvorrichtung erzeugt wird; diese Vorfeld-Lichtverteilung VFL ist vorzugsweise immer aktiviert, insbesondere nicht segmentiert und bildet vorzugsweise eine homogene Ausleuchtung im "Nahbereich" (beispielsweise bis 45m) vor dem Kraftfahrzeug. Figure 10 shows the light distribution LV again Figure 8 , together with an apron light distribution VFL, which is generated by a further lighting device, not shown; this apron light distribution VFL is preferably always activated, in particular not segmented, and preferably forms a homogeneous illumination in the “close range” (for example up to 45 m) in front of the motor vehicle.

Die Vorfeld-Lichtverteilung VFL schließt vorzugsweise in etwa unterhalb der Geraden G1 an die (adaptive) Lichtverteilung LV an.The apron light distribution VFL preferably adjoins the (adaptive) light distribution LV approximately below the straight line G1.

Figur 11 zeigt schließlich noch zwei Sonderfälle der vorliegenden Erfindung. Figure 11 finally shows two special cases of the present invention.

In den vorstehenden Figuren weisen alle Lichtsegmente identische Breite BR auf. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass anschließend an einen zentralen Bereich um die Linie V-V, in welchem die Lichtsegmente SEG alle eine erste, identische Breite BR aufweisen, links und rechts anschließend weitere Lichtsegmente SEG', SEG" vorgesehen sind, die eine zweite Breite BR' aufweisen. Typischerweise ist die zweite Breite BR' größer als die erste Breite.In the preceding figures, all light segments have an identical width BR. However, it can also be provided that subsequent to a central area around the line VV, in which the light segments SEG all have a first, identical width BR, left and right are provided further light segments SEG ', SEG "which have a second width BR 'Typically, the second width BR' is larger than the first width.

Die erste Breite BR definiert die Haupt-Segmentbreite, und zwei oder mehr identischer solcher Segment-Lichtverteilungen SLV wie in Figur 11 gezeigt können dann analog wie vorstehend an Hand der Figuren 6 bis 9 zu einer, insbesondere adaptiven, Lichtverteilung überlagert werden.The first width BR defines the main segment width, and two or more identical such segment light distributions SLV as in FIG Figure 11 can then be shown analogously as above using the Figures 6 to 9 to a, in particular adaptive, light distribution are superimposed.

Der linke Bereich mit den Lichtsegmenten SEG' ist punktiert dargestellt, der rechte Bereich mit den Lichtsegmenten SEG" ist strichliert dargestellt. Damit soll angedeutet werden, dass abweichend von den vorstehenden Absätzen eine erste Segment-Lichtverteilung SLV z.B. nur auf der linken Seite, neben dem zentralen Bereich der Lichtsegmente SEG, breitere Lichtsegmente SEG' aufweist. Eine weitere, erfindungsgemäß zu verschiebende Segment-Lichtverteilung SLV weist neben dem zentralen Bereich nur auf der rechten Seite breitere Lichtsegmente SEG" auf, usw.The left area with the light segments SEG 'is shown in dotted lines, the right area with the light segments SEG "is shown in dashed lines. This is to indicate that, in deviation from the preceding paragraphs, a first segment light distribution SLV, for example, is only on the left side, next to the central region of the light segments SEG, wider light segments SEG '. A further segment light distribution SLV to be shifted according to the invention has, in addition to the central region, broader light segments SEG "on the right side, etc.

In diesem Fall ist der Begriff "optisch identisch" dahingehend zu verstehen, dass zwei Module, insbesondere Projektionsmodule, die "optisch identisch" sind, bei Anordnung an identer Position und bei identer Ausrichtung identische Lichtverteilungen lediglich im zentralen Bereich (wie er beispielhaft in der Beschreibungseinleitung erörtert ist) bilden, wobei insbesondere auch die einzelnen Lichtsegmente im zentralen Bereich der Projektionsmodule identisch ausgestaltet sind, an identer Stelle im Lichtbild liegen und dieselben Lichtwerte (Lichtverteilung, Helligkeit, etc.) aufweisen. Links und rechts des zentralen Bereiches können "optisch identische" Module hingegen unterschiedliche Lichtsegment-Verteilungen erzeugen, z.B. wie vorstehend beschrieben, ein erstes, und gegebenenfalls, drittes, fünftes, etc. Modul lediglich links des zentralen Bereiches breitere Lichtsegmente aufweisen, und das zweite, und gegebenenfalls vierte, sechste usw. Modul lediglich auf der rechten Seite breitere Lichtsegmente aufweisen. Vorzugsweise ist dabei eine Lichtverteilung links des zentralen Bereiches (z.B. der ersten Segment-Lichtverteilung) um die V-V-Achse gespiegelt, um die Lichtverteilung rechts des zentralen Bereiches (z.B. der zweiten Segment-Lichtverteilung) zu bilden.In this case, the term “optically identical” is to be understood to mean that two modules, in particular projection modules that are “optically identical”, have identical light distributions only in the central area when arranged in an identical position and with identical alignment (as exemplified in the introduction to the description is discussed) form, in particular also the individual light segments in the central area of the Projection modules are configured identically, lie in an identical position in the photograph and have the same light values (light distribution, brightness, etc.). To the left and right of the central area, on the other hand, "optically identical" modules can produce different light segment distributions, for example as described above, a first and, if appropriate, third, fifth, etc. module only have wider light segments to the left of the central area, and the second, and optionally fourth, sixth etc. module only have wider light segments on the right side. A light distribution to the left of the central area (for example the first segment light distribution) is preferably mirrored about the VV axis in order to form the light distribution to the right of the central area (for example the second segment light distribution).

Solche "optisch identischen" Lichtverteilungen können entweder mit identischen, insbesondere baugleichen Projektionsmodulen erzeugt werden, wobei jedes Lichtmodul gewisse Lichtquellen, die nicht verwendete Lichtsegmente erzeugen würden, nicht betrieben werden, oder die Projektionsmodule sind jeweils entsprechend angepasst, sodass für die ungeradzahligen Segment-Lichtverteilungen eine erste Art baugleicher Projektionsmodule und für die geradzahligen Segment-Lichtverteilungen eine zweite Art baugleicher Projektionsmodule verwendet wird.Such "optically identical" light distributions can either be generated with identical, in particular identical, projection modules, with each light module not operating certain light sources that would not produce light segments, or the projection modules are respectively adapted accordingly, so that one for the odd-numbered segment light distributions first type of identical projection modules and a second type of identical projection modules is used for the even-numbered segment light distributions.

Claims (15)

Beleuchtungsvorrichtung (1) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung (LV), insbesondere einer adaptiven Lichtverteilung, z.B. einer adaptiven Abblendlicht- und Fernlichtverteilung, oder eines Teiles einer solche Lichtverteilung, wobei die Beleuchtungsvorrichtung
eine Anzahl N von Projektionsmodulen (10, 20) umfasst, mit N = 2, 3, 4 oder größer als 4, wobei jedes der Projektionsmodule (10, 20) dazu eingerichtet ist, eine Segment-Lichtverteilung (LV10, LV20) zu erzeugen, wobei
eine Segment-Lichtverteilung (LV10, LV20) aus mehreren Lichtsegmenten (SEG10, SEG20) gebildet ist, und wobei die Lichtsegmente (SEG10, SEG20) der Segment-Lichtverteilung (LV10, LV20) in zwei oder mehreren im Wesentlichen horizontalen Zeilen (Z101, Z102, Z201, Z202) und in zwei oder mehreren Spalten (S1001, ..., S1005, ... S1013, S2001, ..., S2005, ... S2013) liegen,
wobei die Lichtsegmente (SEG10, SEG20) derart liegen, dass bei Aktivierung aller Lichtsegmente (SEG10, SEG20) der Segment-Lichtverteilung (LV10, LV20) zwischen den Zeilen und den Spalten im Wesentlichen keine dunklen oder hellen Streifen gebildet sind,
und wobei jedes Lichtsegment (SEG10, SEG20) der Segment-Lichtverteilung (LV10, LV20; LV10, LV20, LV30) unabhängig von den anderen Segmenten der Segment-Lichtverteilung (LV10, LV20; LV10, LV20, LV30) aktiviert oder deaktiviert werden kann,
und wobei in jeder Zeile (Z101, Z102, Z201, Z202) mehrere Segmente (SEG10, SEG20), die sogenannten Hauptsegmente, identische Haupt-Segmentbreite, BR, aufweisen,
und wobei alle Projektionsmodule (10, 20) in optischer Hinsicht identisch ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
die Projektionsmodule (10, 20) derart zueinander angeordnet sind, dass ausgehend von einem ersten Projektionsmodul (10), dem sogenannten Ausgangs-Projektionsmodul (10), welches eine sogenannte Ausgangs-Segment-Lichtverteilung (LV10) erzeugt, die Segment-Lichtverteilungen (LV20; LV20, LV30) der weiteren Projektionsmodule (20) in eine, insbesondere in eine gemeinsame horizontale Richtung seitlich verschoben sind, wobei das Ausmaß der Verschiebung, VSh, der n-ten Segment-Lichterteilung (LV20; LV20, LV30) des n-ten Projektionsmoduls (20) in dieser horizontalen Richtung proportional zu (n - 1)/N mal der Hauptsegmentbreite, BR, ist, mit n = 2, ..., N,
und wobei zumindest eine der n-ten Segment-Lichtverteilungen (LV20; LV10, LV20, LV30), n = 2, ..., N, in vertikaler Richtung in Bezug auf die Ausgangs-Segment-Lichtverteilung (LV10) nach oben oder unten verschoben ist.
Lighting device (1) for a motor vehicle headlight for generating a light distribution (LV), in particular an adaptive light distribution, for example an adaptive low beam and high beam distribution, or a part of such a light distribution, the lighting device
comprises a number N of projection modules (10, 20), with N = 2, 3, 4 or greater than 4, each of the projection modules (10, 20) being set up to generate a segment light distribution (LV10, LV20), in which
a segment light distribution (LV10, LV20) is formed from a plurality of light segments (SEG10, SEG20), and the light segments (SEG10, SEG20) of the segment light distribution (LV10, LV20) in two or more substantially horizontal lines (Z101, Z102 , Z201, Z202) and in two or more columns (S1001, ..., S1005, ... S1013, S2001, ..., S2005, ... S2013),
the light segments (SEG10, SEG20) being such that when all light segments (SEG10, SEG20) of the segment light distribution (LV10, LV20) are activated, essentially no dark or light stripes are formed between the rows and the columns,
and wherein each light segment (SEG10, SEG20) of the segment light distribution (LV10, LV20; LV10, LV20, LV30) can be activated or deactivated independently of the other segments of the segment light distribution (LV10, LV20; LV10, LV20, LV30),
and wherein in each line (Z101, Z102, Z201, Z202) several segments (SEG10, SEG20), the so-called main segments, have identical main segment widths, BR,
and wherein all projection modules (10, 20) are identical in optical terms, characterized in that
the projection modules (10, 20) are arranged in relation to one another such that, starting from a first projection module (10), the so-called output projection module (10), which generates a so-called output segment light distribution (LV10), the segment light distributions (LV20 ; LV20, LV30) of the further projection modules (20) in one, are shifted laterally in particular in a common horizontal direction, the extent of the shift, VSh, of the nth segment light distribution (LV20; LV20, LV30) of the nth projection module (20) in this horizontal direction being proportional to (n − 1 ) / N times the main segment width, BR, with n = 2, ..., N,
and wherein at least one of the nth segment light distributions (LV20; LV10, LV20, LV30), n = 2, ..., N, in the vertical direction with respect to the output segment light distribution (LV10) up or down is moved.
Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die n-te Segment-Lichtverteilung (LV20; LV20, LV30) um einen Wert VSh(n) = (n - 1)/N x BR, n = 2, ..., N, in der horizontalen Richtung verschoben ist.Lighting device according to claim 1, characterized in that the nth segment light distribution (LV20; LV20, LV30) by a value VSh (n) = (n - 1) / N x BR, n = 2, ..., N , is shifted in the horizontal direction. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die n-te Segment-Lichtverteilung (LV20; LV20, LV30) um einen Wert VSh(n) = m x BR + (n - 1)/N x BR, n = 2, ..., N, m = 0, 1, oder 2, oder 3, oder größer 3, in horizontaler Richtung verschoben ist.Lighting device according to claim 1, characterized in that the nth segment light distribution (LV20; LV20, LV30) by a value VSh (n) = mx BR + (n - 1) / N x BR, n = 2, .. ., N, m = 0, 1, or 2, or 3, or greater than 3, is shifted in the horizontal direction. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle der n-ten Segment-Lichtverteilungen (LV20; LV20, LV30), n = 2, ..., N, in vertikaler Richtung in Bezug auf die Ausgangs-Segment-Lichtverteilung (LV10) um denselben Betrag und in dieselbe Richtung, vorzugsweise vertikal nach Oben, verschoben sind.Lighting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that all of the n-th segment light distributions (LV20; LV20, LV30), n = 2, ..., N, in the vertical direction with respect to the output segment Light distribution (LV10) are shifted by the same amount and in the same direction, preferably vertically upwards. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in vertikaler Richtung zumindest eine der Segment-Lichtverteilungen (LV10) derart angeordnet ist, dass sich Lichtsegmente (SEG10) zumindest einer Zeile (Z102) beginnend bei einer unterhalb der H-H-Linie im Lichtbild liegenden Gerade (G1) nach unten erstrecken und sich die Lichtsegmente (SEG10) zumindest einer Zeile (Z101) der Lichtsegmente von der Geraden (G1) nach oben erstrecken, wobei die Gerade (G1) vorzugsweise 0,57° unterhalb der Linie H-H liegt.Lighting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the vertical direction at least one of the segment light distributions (LV10) is arranged such that light segments (SEG10) of at least one line (Z102) starting at one below the HH line in the Straight line (G1) lying downward and the light segments (SEG10) of at least one line (Z101) of the light segments extend upward from the straight line (G1), the straight line (G1) preferably being 0.57 ° below the line HH . Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die anderen Segment-Lichtverteilungen (LV20; LV20, LV30) in vertikaler Richtung (V) derart verschoben sind, dass eine Trennlinie (G2) zwischen zwei Zeilen (Z201, Z202) von Lichtsegmenten (SEG20) der anderen Lichtverteilungen oberhalb der Geraden (G) liegt, wobei vorzugsweise die Trennlinie (G2) unterhalb der H-H-Linie, vorzugsweise 0,23° unterhalb der H-H-Linie liegt.Lighting device according to claim 5, characterized in that the other segment light distributions (LV20; LV20, LV30) are displaced in the vertical direction (V) such that a dividing line (G2) between two lines (Z201, Z202) of light segments (SEG20) the other light distributions lie above the straight line (G), the dividing line (G2) preferably being below the HH line, preferably 0.23 ° below the HH line. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Lichtsegmente (SEG10, SEG20) einer Segment-Lichtverteilung (LV10, LV20), welche vollständig unterhalb der H-H-Linie, insbesondere unterhalb einer der Geraden (G1, G2) liegen, eine geringere Höhe, also eine geringere Erstreckung in vertikaler Richtung (V) aufweisen als darüber liegende Lichtsegmente (SEG10, SEG20).Lighting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that light segments (SEG10, SEG20) of a segment light distribution (LV10, LV20) which lie completely below the HH line, in particular below one of the straight lines (G1, G2) have a lower height, that is to say a smaller extent in the vertical direction (V) than light segments above it (SEG10, SEG20). Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Lichtsegmente (SEG10, SEG20) einer Segment-Lichtverteilung identische Breite, nämlich die Haupt-Segmentbreite, BR, aufweisen.Lighting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that all light segments (SEG10, SEG20) of a segment light distribution have an identical width, namely the main segment width, BR. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtsegmente einer Zeile einer Segment-Lichtverteilung unterschiedliche Breite aufweisen, wobei vorzugsweise Lichtsegmente, welche zentral im Bereich der Linie V-V liegen, eine erste Breite, BR aufweisen, und Lichtsegmente, welche in horizontaler Richtung seitlich gesehen liegen, eine zweite Breite BR' aufweisen.Lighting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the light segments of a line of a segment light distribution have different widths, preferably light segments which are centrally in the region of the line VV have a first width, BR, and light segments which in seen laterally in the horizontal direction, have a second width BR '. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite (BR) eines Lichtsegmentes, welches gemeinsam mit einem oder mehreren Lichtsegmenten einer Segment-Lichtverteilung zentral nebeneinander in etwa im Bereich der Linie V-V liegt, die Haupt-Segmentbreite, BR, definiert.Lighting device according to claim 9, characterized in that a width (BR) of a light segment, which together with one or more light segments of a segment light distribution lies centrally next to one another approximately in the region of the line VV, defines the main segment width, BR. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Breite (BR') größer als die erste Breite (BR) ist.Lighting device according to claim 9 or 10, characterized in that the second width (BR ') is greater than the first width (BR). Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtsegmente einer Segment-Lichtverteilung in Bezug auf die V-V-Achse im Lichtbild symmetrisch liegen.Lighting device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the light segments of a segment light distribution are symmetrical with respect to the VV axis in the light image. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsmodule (10, 20) jeweils eine optische Achse (OA1, OA2) aufweisen, und wobei sich eine Verschiebung einer Segment-Lichtverteilung (LV20) in Bezug auf die Ausgangs-Segment-Lichtverteilung (LV10) dadurch ergibt, dass die optische Achse (OA2) des die verschobene Segment-Lichtverteilung (LV20) erzeugenden Projektionsmodul (20) sowohl um einen Horizontalwinkel (ϕ) als auch um einen Vertikalwinkel (γ) gegen die optische Achse (OA1) des Ausgangs-Projektionsmoduls (10) geneigt ist.Lighting device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the projection modules (10, 20) each have an optical axis (OA1, OA2), and wherein there is a shift in a segment light distribution (LV20) with respect to the output segment -Light distribution (LV10) results in that the optical axis (OA2) of the projection module (20) producing the shifted segment light distribution (LV20) by both a horizontal angle (ϕ) and a vertical angle (γ) against the optical axis (OA1 ) of the output projection module (10) is inclined. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildet ist.Lighting device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the lighting device is designed as a motor vehicle headlight. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Motor vehicle headlight with at least one lighting device according to one of claims 1 to 14.
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