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WO2014072003A1 - Scheinwerferlinse für einen fahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Scheinwerferlinse für einen fahrzeugscheinwerfer Download PDF

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Publication number
WO2014072003A1
WO2014072003A1 PCT/EP2013/002437 EP2013002437W WO2014072003A1 WO 2014072003 A1 WO2014072003 A1 WO 2014072003A1 EP 2013002437 W EP2013002437 W EP 2013002437W WO 2014072003 A1 WO2014072003 A1 WO 2014072003A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
headlight
optical axis
tunnel
straight line
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/002437
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Scheibner
Mohsen Mozaffari-Afshar
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.)
Docter Optics SE
Original Assignee
Docter Optics SE
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
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Priority claimed from DE201210022402 external-priority patent/DE102012022402A1/de
Application filed by Docter Optics SE filed Critical Docter Optics SE
Priority to US14/437,729 priority Critical patent/US9664352B2/en
Priority to DE112013000300.7T priority patent/DE112013000300B4/de
Priority to CN201380052197.7A priority patent/CN104704288B/zh
Publication of WO2014072003A1 publication Critical patent/WO2014072003A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US15/496,513 priority patent/US10161588B2/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/27—Thick lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
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    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
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    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the invention relates to a headlight lens for a vehicle headlight, in particular for a motor vehicle headlight, wherein the headlight lens has a one-piece body made of a transparent material with at least one light entry surface and with at least one optically effective light exit surface.
  • WO 2012/072188 A1 discloses a headlight lens for a motor vehicle headlight, wherein the headlight lens has a body of a transparent material with at least one (in particular optically effective) light entrance surface and with at least one optically effective light exit surface, and wherein the body comprises a light tunnel with a kink in a Licht barnleitteil for mapping the Knicks as a light-dark boundary passes.
  • a headlight lens for a vehicle headlight in particular for a motor vehicle headlight
  • the headlight lens has a body of a transparent material, in particular bright-pressed, in particular one-piece, with at least one (in particular optically active) light entry surface and with at least one optically effective light exit surface
  • the particular one-piece body comprises a light tunnel which merges with a bend in a Licht barnleitteil (the particular one-piece body) for imaging the Knick as a cut-off line, wherein a first straight line intersects a second straight line at an angle (a), which in a view of the headlight lens, wherein the light transmission is right of the light tunnel, clockwise viewed from the first straight line 1 ° to 10 °, advantageously 3 ° to 7 °, advantageously in about 5 °, wherein the first straight line
  • the radiation power of the light which enters the headlight lens through the light entry surface and emerges from the light exit surface is at least 80%, in particular at least 88%, in particular up to 95 %, which is radiant power of the light entering the headlamp lens through the light entrance surface.
  • a headlight lens for a vehicle headlight in particular for a motor vehicle headlight
  • the headlight lens a, in particular bright-pressed, in particular one-piece body made of a transparent material with at least one (in particular optically effective) light entrance surface and at least one optically effective light exit surface
  • the particular one-piece body comprises a light tunnel, which merges with a bend in a Licht malleitteil (the particular one-piece body) for imaging the Knick as a cut-off line
  • the light tunnel comprises an area on its surface, which is a substantially Part of the surface of an ellipsoid, wherein a first straight line intersects a second straight line at an angle (a), which in a view of the headlight lens, wherein the Licht malleitteil is right of the light tunnel, in the clockwise direction Considered starting from the first straight line 1 ° to 10 °, advantageously 3 ° to 7 °, advantageously in about 5 °, the first straight line
  • the radiation power of the light which enters the headlight lens through the light entry surface and emerges from the light exit surface is at least 80%, in particular at least 88%, in particular up to 95 %, which is radiant power of the light entering the headlamp lens through the light entrance surface.
  • a headlight lens for a vehicle headlight in particular for a motor vehicle headlight
  • the headlight lens has a, in particular bright-pressed, in particular one-piece body made of a transparent material with at least one (in particular optically effective) light entry surface and with at least one optically effective light exit surface
  • the particular one-piece body comprises a light tunnel, which merges with a bend in a Licht barnleitteil (the particular one-piece body) for imaging the Knick as a cut-off line, wherein the radiant power of the light entering through the light entrance surface in the headlight lens and emerges from the light exit surface (to illustrate the Knicks as a light-dark boundary), at least 80%, in particular at least 88%, in particular up to 95%, the radiation power of the light is, by the light surface enters the headlight lens.
  • An optically effective light entry surface or an optically effective light exit surface is an optically effective surface of the one-piece body.
  • An optically effective surface in the sense of the invention is in particular a surface of the transparent body on which the light refraction occurs when the headlight lens is used as intended.
  • An optically active surface in the sense of the invention is in particular a surface on which the intended use of the Headlight lens changes the direction of light passing through this surface.
  • Transparent material is in the sense of the invention, in particular glass.
  • Transparent material is in the context of the invention, in particular inorganic glass.
  • Transparent material is in the sense of the invention, in particular silicate glass.
  • Transparent material is in the context of the invention, in particular glass, as described in PCT / EP2008 / 010136.
  • Glass according to the invention comprises in particular
  • blank presses are to be understood in particular to press an optically active surface in such a way that a subsequent reworking of the contour of this optically effective surface can be dispensed with or is omitted or not provided for. It is thus provided in particular that a bright-pressed surface is not ground after the blank presses.
  • a light tunnel in the sense of the invention is characterized in particular in that substantially total reflection takes place on its lateral (in particular top, bottom, right and / or left) surfaces, so that light entering through the light entry surface is guided through the tunnel as a light guide.
  • a light tunnel in the sense of the invention is in particular a light guide.
  • the surfaces of the light tunnel oriented substantially in the direction of the optical axis of the light tunnel are provided for the total reflection.
  • a light tunnel in the sense of the invention advantageously tapers in the direction of its light entry surface.
  • a light tunnel according to the invention tapers advantageously in the direction of its light entry surface by at least 3 °.
  • a light tunnel in the sense of the invention advantageously tapers in the direction of its light entry surface by at least 3 ° with respect to its optical axis.
  • a light tunnel according to the invention advantageously tapers at least partially in the direction of its light entry surface.
  • a light tunnel according to the invention advantageously tapers at least partially in the direction of its light entry surface by at least 3 °.
  • a light tunnel according to the invention advantageously tapers at least partially in the direction of its light entry surface by at least 3 ° with respect to its optical axis.
  • a light tunnel according to the invention is in particular no glass fiber.
  • a light tunnel according to the invention is in particular dimensionally stable.
  • a light tunnel in the sense of the invention is in particular not flexible. It is also possible to provide multiple light tunnels, as described in WO 2012/072188 A1 (cf., FIGS. 14, 15, 16 and 17 of WO 2012/072188 A1 or US Pat.
  • a kink in the sense of the invention is in particular a curved transition.
  • a kink in the sense of the invention is in particular a curved transition having a radius of curvature of not less than 50 nm.
  • the surface of the headlight lens has no discontinuity in the bend, but a curvature.
  • the surface of the headlight lens in the bend has a curvature, in particular with a radius of curvature of curvature in the bend of not less than 50 nm.
  • the radius of curvature is not greater than 5 mm.
  • the radius of curvature is not greater than 0.25 mm, in particular not greater than 0.15 mm, advantageously not greater than 0.1 mm.
  • the radius of curvature of the curvature in the bend is at least 0.05 mm.
  • the surface of the headlight lens is blank-pressed in the bending region.
  • a vertical plane in the sense of the invention is in particular a vertical plane in the direction of the optical axis of the light exit surface and / or the optical axis of the light transmission part.
  • the foci of the ellipsoid in the sense of the invention are its foci. Examples of the focal points of an ellipsoid are the points F1 and F2 in FIG. 7 and FIG. 8.
  • the point of intersection of the first straight line with the second straight line in the bend and / or in the transition from the light tunnel to the Licht beleitteil provided (provided).
  • the transition from the ellipsoidally configured region of the light tunnel upwardly delimiting surface to the transition region can be effected by means of a bright pressed bend.
  • the light exit surface is segmented.
  • the light exit surface comprises at least three segments, which are separated from each other in particular by means of a notch or a kink.
  • the light tunnel is arranged between the bend and the light entry surface.
  • the Licht malleitteil between the kink and the light exit surface is arranged. It is provided in particular that light which enters the transparent body through the light entry surface and enters the pass-through part in the region of the bend from the light tunnel exits the light exit surface at an angle between -30 ° and 30 ° to the optical axis. It is provided, in particular, that light which enters the transparent body through the light entry surface exits the light exit surface at an angle between -30 ° and 30 ° to the optical axis.
  • the kink comprises an opening angle of at least 90 °. In a further advantageous embodiment of the invention, the kink comprises an opening angle of not more than 150 °. In a further advantageous embodiment of the invention, the kink is arranged on one of the light entry surface facing surface of the Licht micleitteils.
  • the orthogonal of the light entry surface is inclined relative to the optical axis of the Licht beleitteils.
  • the light entry surface relative to the optical axis of the Licht beleitteils at an angle between 5 ° and 70 °, in particular at an angle between 20 ° and 50 °, inclined.
  • the light tunnel comprises an area on its surface, which corresponds essentially to at least 15% of the surface of an ellipsoid.
  • a light tunnel facing surface of the Licht beleitteils is at least in the region of the bend to the transition into the light tunnel, in particular convex, curved.
  • the kink is curved in its longitudinal course.
  • the kink is curved in its longitudinal course with a radius of curvature between 5mm and 100mm.
  • the bend is curved in its longitudinal course corresponding to a Petzwalkurve.
  • the bend comprises in its longitudinal course a curvature with a radius of curvature in orientation of the optical axis of the light tunnel and / or the Licht beleitteils.
  • the radius of curvature is directed against the light exit surface.
  • the kink is curved in a first direction and in a second direction. In further advantageous Embodiment of the invention is the first direction orthogonal to the second direction. In a further advantageous embodiment of the invention, the kink is curved in a first direction with a first radius of curvature and in a second direction with a second radius of curvature, wherein the second radius of curvature is orthogonal to the first radius of curvature.
  • a part of the surface of the passage part facing the light tunnel is designed as a Petzwal surface.
  • the light tunnel facing surface of the Licht beitteils in a region in which it merges into the light tunnel designed as Petzwal condensation.
  • the length of the headlight lens in the orientation of the optical axis of the light tunnel and / or the Licht barnleitteils is not more than 8 cm.
  • the headlight lens or the transparent body has a further light exit surface and a further light entry surface.
  • at least 20% of the light entering the light entry surface and exiting through the light exit surface exits through the light exit surface after it has exited the one-piece body through the further light exit surface and entered the one-piece body through the further light entry surface.
  • at least 10%, in particular at least 20%, of the light entering the light entry surface and exiting through the light exit surface exits through the light exit surface without it having exited the one-piece body through the further light exit surface and through the further light entry surface the one-piece body has entered.
  • At least 75% of the light entering into the light entrance surface and exiting through the light exit surface light exits through the light exit surface after it has exited the one-piece body through the further light exit surface and entered the one-piece body through the further light entry surface.
  • light which enters the transparent body through the light entry surface and enters the passage in the region of the bend from the light tunnel exits either from the further light exit surface of the one-piece body and in the further light entrance surface of the ein Westernigen body enters and emerges from the light exit surface of the transparent body or exits directly from the light exit surface (without it emerges from the further light exit surface of the one-piece body and enters the further light entry surface of the one-piece body).
  • a vehicle headlight in particular a motor vehicle headlight, the vehicle headlight having a headlight lens, in particular comprising one or more of the aforementioned features, and a light source for coupling light into the light entry surface.
  • the light source comprises at least one LED or an array of LEDs.
  • the light source comprises at least one OLED or an array of OLEDs.
  • the light source can also be, for example, a flat illuminated field.
  • the light source may also comprise light-emitting chip as disclosed in DE 103 15 131 A1.
  • a light source can also be a laser.
  • a usable laser is disclosed in ISAL 20 1 Proceedings, page 271ff.
  • the vehicle headlight does not have the secondary lens associated with the headlight lens.
  • a secondary optics in the sense of the invention is in particular an optical system for aligning light which emerges from the light exit surface or the last light exit surface of the headlight lens.
  • a secondary optics in the context of the invention is in particular a separate from the headlight lens and / or downstream optical element for aligning light.
  • a secondary optics in the sense of the invention is in particular no cover or protective screen, but an optical element which is provided for the alignment of light.
  • An example of secondary optics is, for example, a secondary lens, as disclosed in DE 10 2004 043 706 A1.
  • the bend which is depicted as a cut-off line, lies in the lower region of the light tunnel.
  • the distance of the light source from the center of the light exit surface in the orientation of the optical axis of the light tunnel and / or the Licht beleitteils is not more than 10 cm. In a further advantageous embodiment of the invention, the length of the vehicle headlight in orientation of the optical axis of the light tunnel and / or the Licht beleitteils not more than 10 cm.
  • One or more further light sources may be provided, the light of which is coupled into or injected into the transmission part and / or a part of the light tunnel for implementing the signal light, the high beam and / or the bend light.
  • the coupling of such additional light in the light tunnel is in particular provided that this takes place in the half of the light tunnel, which is closer to the Licht micleitteil and / or in which the light entry surface is not provided.
  • One or more further light sources may be provided, the light of which is coupled into or injected into the transmission part and / or a part of the light tunnel for implementing the signal light, the high beam and / or the bend light.
  • additional light source arrangements can be provided, as described or claimed in WO 2012/072192 A1. Additional light source arrangements are described in particular in FIGS. 10, 14, 15, 18, 19, 20 and 21 of WO 2012/072192 A1.
  • the headlight lens according to the invention can also be used in particular in arrays with mutually inclined optical axes, as disclosed (or claimed), for example, in WO 2012/072 93 A2, in particular in FIG. 24 of WO 2012/072193 A2.
  • the headlight lens according to the invention is used in vehicle configurations, as disclosed or claimed in WO 2012/072191 A2.
  • the light source and the (first) light entry surface are designed and arranged in such a way that light of the light source with a luminous flux density of at least 75 Im / mm 2 enters the light entrance surface.
  • the aforementioned headlight lenses can be produced by means of a method described in WO 2012/072188 A1. It can be provided that a light entry surface according to the invention and / or a light exit surface according to the invention has a light-scattering structure.
  • a light-scattering structure according to the invention may, for. Example, be a structure as disclosed in DE 10 2005 009 556 A1 and EP 1 514 148 A1 or EP 1 514 148 B1. It can be provided that a light tunnel is coated in the sense of the invention. It can be provided that a light tunnel according to the invention is coated with a reflective layer. It can be provided that a light tunnel is mirrored in the sense of the invention.
  • A, in particular bright-pressed, in particular one-piece, body of transparent material according to the invention is in particular dimensionally stable.
  • A, in particular bright-pressed, in particular one-piece, body of transparent material according to the invention is not elastic in particular.
  • Motor vehicle in the sense of the invention is in particular a land vehicle which can be used individually in road traffic.
  • Motor vehicles according to the invention are not limited in particular to land vehicles with internal combustion engine.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a motor vehicle headlight for use in the motor vehicle according to FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 shows the motor vehicle headlight according to FIG. 2 in a side view
  • FIG. 4 is an enlarged fragmentary cross-sectional view of a bend for the transition of a light tunnel in a passage part of a headlight lens according to FIG. 3,
  • FIG. 6 shows a detail of a light tunnel of the headlight lens according to FIG. 3 in a side view
  • FIG. 8 shows the ellipsoid according to FIG. 7 with a superposed representation of a part of the light tunnel illustrated in FIG. 6 in a cross-sectional representation
  • FIG. Fig. 1 shows an embodiment of a motor vehicle 1 with a motor vehicle headlight 10.
  • Fig. 2 shows the motor vehicle headlight 10 in an oblique plan view with a headlight lens 100, but without housing, brackets and power supply, the headlight lens 100 shown in Fig. 3 in a side view is, but also without housing, brackets and power supply.
  • the headlight lens 100 comprises a bright-pressed one-piece body of inorganic glass, especially glass, the
  • the brightly pressed one-piece body comprises a light tunnel 108, which has a light entry surface 101 on one side and merges on another side with a bend 107 curved in two spatial directions into a light transmission part 109 (of the brightly pressed one-piece body), which has a segmented light exit surface 102, their segments are designated by reference numerals 102A, 102B and 102C.
  • the headlight lens 100 is configured in such a way that light which enters the headlight lens 100 through the light entry surface 101 and enters the light transmission part from the light tunnel 108 in the region of the bend 107 exits the light exit surface 102 essentially parallel to the optical axis of the headlight lens 100.
  • the Licht josleitteil 109 forms the kink 107 as a light-dark boundary, as shown in Fig. 5, wherein by means of the light source 11 for implementing a low beam light in the light entrance surface 101 of the light tunnel 108 is blasted or coupled.
  • the light tunnel 108 has a transitional area 108A in which the surface upwardly bounding the light tunnel 108 increases toward the light transmission part 109 and in which the surface downwardly bounding the light tunnel 108 extends horizontally or parallel to the optical axis of the headlight lens 100.
  • the motor vehicle headlight 10 may be supplemented by further light sources, as disclosed in WO 2012/072188 A1 and WO 2012/072192 A1.
  • the bend 107 is formed by molding and designed as a continuous curved transition.
  • FIG. 6 shows a partially enlarged view of part of the light tunnel 108.
  • the upper part of the part of the light tunnel depicted in FIG. 6 is designed as an ellipsoid 150, as shown in FIG.
  • a portion of the cross section of the light tunnel 108 of the representation of the ellipsoid 150 is superimposed in Fig. 8.
  • Reference numeral 120 in Fig. 6 denotes the orthogonal of the light entrance surface 101.
  • the common intersection of Orthogonal 120 of the light entrance surface 101 with the light beams 121 and 122 is designated by reference numeral 15. The position of this point of intersection 115 corresponds to the focus F1 in FIG. 7 and FIG. 8.
  • the headlight lens 100 is configured such that a (virtual) straight line designated in FIG. 3 by reference numeral 161 intersects a (virtual) straight line designated by reference numeral 162 in FIG. 3 at an angle ⁇ , viewed in a clockwise direction, starting from the first straight line 1 ° to 10 °, advantageously 3 ° to 7 °, advantageously in about 5 °, wherein the straight line 161
  • the headlight lens 100 is thereby or designed such that the radiation power of the light, which enters the headlight lens 100 through the light entry surface 101 and exits the light exit surface 102, in about 90%, the radiation power of the light is that through the light entrance surface 101st enters the headlight lens 100.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheinwerferlinse (100) für einen Fahrzeugscheinwerfer (10), insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer (10), wobei die Scheinwerferlinse (100) einen, insbesondere blankgepressten, einstückigen Körper aus einem transparenten Material mit zumindest einer Lichteintrittsfläche (101) und mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche (102) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der einstückige Körper einen Lichttunnel (108) umfasst, der mit einem Knick (107) in einen Lichtdurchleitteil (109) zur Abbildung des Knicks (107) als Hell- Dunkel-Grenze übergeht, wobei die Strahlungsleistung des Lichts, das durch die Lichteintrittsfläche (101) in die Scheinwerferlinse (100) eintritt und aus der Lichtaustrittsfläche (102) (zur Abbildung des Knicks (107) als Hell-Dunkel-Grenze) austritt, zumindest 80% der Strahlungsleistung des Lichts beträgt, das durch die Lichteintrittsfläche (101) in die Scheinwerferlinse eintritt.

Description

Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer
Die Erfindung betrifft eine Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Scheinwerferlinse einen einstückigen Körper aus einem transparenten Material mit zumindest einer Lichteintrittsfläche und mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche aufweist.
Die WO 2012/072188 A1 offenbart eine Scheinwerferlinse für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Scheinwerferlinse einen Körper aus einem transparenten Material mit zumindest einer (insbesondere optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche aufweist, und wobei der Körper einen Lichttunnel umfasst, der mit einem Knick in einen Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze übergeht.
Es ist insbesondere Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, anzugeben. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Kosten für die Herstellung von Fahrzeugscheinwerfern zu senken.
Vorgenannte Aufgabe wird durch eine Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus einem transparenten Material mit zumindest einer (insbesondere optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche aufweist, wobei der insbesondere einstückige Körper einen Lichttunnel umfasst, der mit einem Knick in einen Lichtdurchleitteil (des insbesondere einstückigen Körpers) zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze übergeht, wobei eine erste Gerade eine zweite Gerade unter einem Winkel (a) schneidet, der bei einer Sicht auf die Scheinwerferlinse, bei der der Lichtdurchleitteil rechts vom Lichttunnel liegt, im Uhrzeigersinn betrachtet/gesehen ausgehend von der ersten Geraden 1 ° bis 10°, vorteilhafterweise 3° bis 7°, vorteilhafterweise in etwa 5°, beträgt, wobei die erste Gerade
- die bzw. eine optische Achse des Lichtdurchleitteils und/oder die bzw. eine optische Achse der Lichtaustrittsfläche und/oder
- die Projektion der bzw. einer optischen Achse des Lichtdurchleitteils auf eine vertikale Ebene und/oder die Projektion der bzw. einer optischen Achse der Lichtaustrittsfläche auf die vertikale Ebene
ist, und wobei die zweite Gerade
- die bzw. eine optische Achse des Lichttunnels und/oder
- die Projektion der bzw. einer optischen Achse des Lichttunnels auf die vertikale Ebene
ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Strahlungsleistung des Lichts, das durch die Lichteintrittsfläche in die Scheinwerferlinse eintritt und aus der Lichtaustrittsfläche (zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze) austritt, zumindest 80%, insbesondere zumindest 88%, insbesondere bis zu 95%, der Strahlungsleistung des Lichts beträgt, das durch die Lichteintrittsfläche in die Scheinwerferlinse eintritt.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus einem transparenten Material mit zumindest einer (insbesondere optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche aufweist, wobei der insbesondere einstückige Körper einen Lichttunnel umfasst, der mit einem Knick in einen Lichtdurchleitteil (des insbesondere einstückigen Körpers) zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze übergeht, wobei der Lichttunnel einen Bereich auf seiner Oberfläche umfasst, der im Wesentlichen einem Teil der Oberfläche eines Ellipsoiden entspricht, wobei eine erste Gerade eine zweite Gerade unter einem Winkel (a) schneidet, der bei einer Sicht auf die Scheinwerferlinse, bei der der Lichtdurchleitteil rechts vom Lichttunnel liegt, im Uhrzeigersinn betrachtet ausgehend von der ersten Geraden 1° bis 10°, vorteilhafterweise 3° bis 7°, vorteilhafterweise in etwa 5°, beträgt, wobei die erste Gerade
- die bzw. eine optische Achse des Lichtdurchleitteils und/oder die bzw. eine optische Achse der Lichtaustrittsfläche und/oder - die Projektion der bzw. einer optischen Achse des Lichtdurchleitteils auf eine vertikale Ebene und/oder die Projektion der bzw. einer optischen Achse der Lichtaustrittsfläche auf die vertikale Ebene
ist, und wobei die zweite Gerade
- die bzw. eine optische Achse des Lichttunnels und/oder eine Gerade durch die beiden Brennpunkte des Ellipsoiden und/oder
- die Projektion der bzw. einer optischen Achse des Lichttunnels auf die vertikale Ebene und/oder die Projektion einer Geraden durch die beiden Brennpunkte des Ellipsoiden auf die vertikale Ebene
ist. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Strahlungsleistung des Lichts, das durch die Lichteintrittsfläche in die Scheinwerferlinse eintritt und aus der Lichtaustrittsfläche (zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze) austritt, zumindest 80%, insbesondere zumindest 88%, insbesondere bis zu 95%, der Strahlungsleistung des Lichts beträgt, das durch die Lichteintrittsfläche in die Scheinwerferlinse eintritt.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen Körper aus einem transparenten Material mit zumindest einer (insbesondere optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche aufweist, wobei der insbesondere einstückige Körper einen Lichttunnel umfasst, der mit einem Knick in einen Lichtdurchleitteil (des insbesondere einstückigen Körpers) zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze übergeht, wobei die Strahlungsleistung des Lichts, das durch die Lichteintrittsfläche in die Scheinwerferlinse eintritt und aus der Lichtaustrittsfläche (zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze) austritt, zumindest 80%, insbesondere zumindest 88%, insbesondere bis zu 95%, der Strahlungsleistung des Lichts beträgt, das durch die Lichteintrittsfläche in die Scheinwerferlinse eintritt.
Eine optisch wirksame Lichteintrittsfläche bzw. eine optisch wirksame Lichtaustrittsfläche ist eine optisch wirksame Oberfläche des einstückigen Körpers. Eine optisch wirksame Oberfläche im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Oberfläche des transparenten Körpers, an der es bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Scheinwerferlinse zur Lichtbrechung kommt. Eine optisch wirksame Oberfläche im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Oberfläche, an der bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Scheinwerferlinse die Richtung von Licht, das durch diese Oberfläche durchtritt, geändert wird.
Transparentes Material ist im Sinne der Erfindung insbesondere Glas. Transparentes Material ist im Sinne der Erfindung insbesondere anorganisches Glas. Transparentes Material ist im Sinne der Erfindung insbesondere Silikatglas. Transparentes Material ist im Sinne der Erfindung insbesondere Glas, wie es in der PCT/EP2008/010136 beschrieben ist. Glas im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere
0,2 bis 2 Gew.-% Al203,
0,1 bis 1 Gew.-% Li20,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1 ,5 Gew.-% Sb203,
60 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 und
3 bis 12 Gew.-% CaO.
Unter Blankpressen soll im Sinne der Erfindung insbesondere verstanden werden, eine optisch wirksame Oberfläche derart zu pressen, dass eine anschließende Nachbearbeitung der Kontur dieser optisch wirksamen Oberfläche entfallen kann bzw. entfällt bzw. nicht vorgesehen ist. Es ist somit insbesondere vorgesehen, dass eine blankgepresste Oberfläche nach dem Blankpressen nicht geschliffen wird.
Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass an seinen seitlichen (insbesondere oben, unten, recht und/oder links) Oberflächen im Wesentlichen Totalreflexion stattfindet, sodass durch die Lichteintrittsfläche eintretendes Licht durch den Tunnel als Lichtleiter geführt wird. Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Lichtleiter. Es ist insbesondere vorgesehen, dass es an den längsseitigen Oberflächen des Lichttunnels zur Totalreflexion kommt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die längsseitigen Oberflächen des Lichttunnels für die Totalreflexion vorgesehen sind. Es ist insbesondere vorgesehen, dass es an den im Wesentlichen in der Richtung der optischen Achse des Lichttunnels orientierten Oberflächen des Lichttunnels zur Totalreflexion kommt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die im Wesentlichen in der Richtung der optischen Achse des Lichttunnels orientierten Oberflächen des Lichttunnels für die Totalreflexion vorgesehen sind. Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung verjüngt sich vorteilhafterweise in Richtung auf seine Lichteintrittsfläche. Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung verjüngt sich vorteilhafterweise in Richtung auf seine Lichteintrittsfläche um zumindest 3°. Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung verjüngt sich vorteilhafterweise in Richtung auf seine Lichteintrittsfläche um zumindest 3° gegenüber seiner optischen Achse. Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung verjüngt sich vorteilhafterweise zumindest teilweise in Richtung auf seine Lichteintrittsfläche. Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung verjüngt sich vorteilhafterweise zumindest teilweise in Richtung auf seine Lichteintrittsfläche um zumindest 3°. Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung verjüngt sich vorteilhafterweise zumindest teilweise in Richtung auf seine Lichteintrittsfläche um zumindest 3° gegenüber seiner optischen Achse. Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung ist insbesondere keine Glasfaser. Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung ist insbesondere formsteif. Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung ist insbesondere nicht biegsam. Es können ergänzend auch Mehrfachlichttunnel vorgesehen sein, wie sie in der WO 2012/072188 A1 beschrieben (vgl. Figuren 14, 15, 16 und 17 der WO 2012/072188 A1 bzw. beansprucht sind.
Ein Knick im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein gekrümmter Übergang. Ein Knick im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein mit einem Krümmungsradius von nicht weniger als 50 nm gekrümmter Übergang. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Oberfläche der Scheinwerferlinse im Knick keine Unstetigkeit, sondern eine Krümmung aufweist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Oberfläche der Scheinwerferlinse im Knick eine Krümmung, insbesondere mit einem Krümmungsradius der Krümmung im Knick von nicht weniger als 50 nm, aufweist. In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Krümmungsradius nicht größer als 5 mm. In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Krümmungsradius nicht größer als 0,25 mm, insbesondere nicht größer als 0,15 mm, vorteilhafterweise nicht größer als 0,1 mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Krümmungsradius der Krümmung im Knick zumindest 0,05 mm. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Oberfläche der Scheinwerferlinse im Knickbereich blankgepresst ist.
Eine vertikale Ebene im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine vertikale Ebene in Richtung der optischen Achse der Lichtaustrittsfläche und/oder der optischen Achse des Lichtdurchleitteils. Die Brennpunkte des Ellipsoiden im Sinne der Erfindung sind dessen Foki. Beispiele für die Brennpunkte eines Ellipsoiden sind die Punkte F1 und F2 in Fig. 7 und Fig. 8. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Schnittpunkt der ersten Geraden mit der zweiten Geraden im Knick und/oder im Übergang vom Lichttunnel zum Lichtdurchleitteil vorgesehen (vorgesehen).
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Lichttunnel zwischen einem ellipsoid ausgestalteten Bereich und dem Lichtdurchleitteil einen Übergangsbereich auf, in dem die den Lichttunnel nach oben begrenzende Oberfläche (des Lichttunnels) in Richtung auf den Lichtdurchleitteil ansteigt, und/oder in dem die den Lichttunnel nach oben begrenzende Oberfläche (des Lichttunnels) einen Wendepunkt aufweist, und/oder in dem die den Lichttunnel nach oben begrenzende Oberfläche (des Lichttunnels) einen konkav gekrümmten Bereich, vorteilhafterweise mit einem Krümmungsradius von zumindest 10mm, vorteilhafterweise mit einem Krümmungsradius von zumindest 20mm, aufweist. Der Übergang von dem ellipsoid ausgestalteten Bereich der den Lichttunnel nach oben begrenzenden Oberfläche zum Übergangsbereich kann mittels eines blankgepressten Knicks erfolgen.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichtaustrittsfläche segementiert. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtaustrittsfläche zumindest drei Segmente, die insbesondere mittels einer Einkerbung oder eines Knicks voneinander getrennt sind.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Lichttunnel zwischen dem Knick und der Lichteintrittsfläche angeordnet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Lichtdurchleitteil zwischen dem Knick und der Lichtaustrittsfläche angeordnet. Es ist insbesondere vorgesehen, dass Licht, das durch die Lichteintrittsfläche in den transparenten Körper eintritt und im Bereich des Knicks von dem Lichttunnel in das Durchleitteil eintritt, unter einem Winkel zwischen -30° und 30° zur optischen Achse aus der Lichtaustrittsfläche austritt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass Licht, das durch die Lichteintrittsfläche in den transparenten Körper eintritt, unter einem Winkel zwischen -30° und 30° zur optischen Achse aus der Lichtaustrittsfläche austritt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass Licht, das durch die Lichteintrittsfläche in den transparenten Körper eintritt und im Bereich des Knicks von dem Lichttunnel in das Durchleitteil eintritt, im Wesentlichen parallel zur optischen Achse aus der Lichtaustrittsfläche austritt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass Licht, das durch die Lichteintrittsfläche in den transparenten Körper eintritt, im Wesentlichen parallel zur optischen Achse aus der Lichtaustrittsfläche austritt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Knick einen Öffnungswinkel von zumindest 90°. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Knick einen Öffnungswinkel von nicht mehr als 150°. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Knick an einer der Lichteintrittsfläche zugewandten Oberfläche des Lichtdurchleitteils angeordnet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Orthogonale der Lichteintrittsfläche gegenüber der optischen Achse des Lichtdurchleitteils geneigt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichteintrittsfläche gegenüber der optischen Achse des Lichtdurchleitteils in einem Winkel zwischen 5° und 70°, insbesondere in einem Winkel zwischen 20° und 50°, geneigt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Lichttunnel einen Bereich auf seiner Oberfläche, der im Wesentlichen zumindest 15 % der Oberfläche eines Ellipsoiden entspricht.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine dem Lichttunnel zugewandte Oberfläche des Lichtdurchleitteils zumindest im Bereich des Knicks zum Übergang in den Lichttunnel, insbesondere konvex, gekrümmt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Knick in seinem Längsverlauf gekrümmt. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Knick in seinem Längsverlauf mit einem Krümmungsradius zwischen 5mm und 100mm gekrümmt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Knick in seinem Längsverlauf entsprechend einer Petzwalkurve gekrümmt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Knick in seinem Längsverlauf eine Krümmung mit einem Krümmungsradius in Orientierung der optischen Achse des Lichttunnels und/oder des Lichtdurchleitteils. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Krümmungsradius entgegen der Lichtaustrittsfläche gerichtet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Knick in einer ersten Richtung und in einer zweiten Richtung gekrümmt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Richtung orthogonal zur zweiten Richtung. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Knick in einer ersten Richtung mit einem ersten Krümmungsradius und in einer zweiten Richtung mit einem zweiten Krümmungsradius gekrümmt, wobei der zweite Krümmungsradius orthogonal zum ersten Krümmungsradius ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung ist ein Teil der dem Lichttunnel zugewandten Oberfläche des Durchleitteils als Petzwalfläche ausgestaltet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die dem Lichttunnel zugewandte Oberfläche des Lichtdurchleitteils in einem Bereich, in dem sie in den Lichttunnel übergeht, als Petzwalfläche ausgestaltet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Länge der Scheinwerferlinse in Orientierung der optischen Achse des Lichttunnels und/oder des Lichtdurchleitteils nicht mehr als 8 cm.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Scheinwerferlinse bzw. der transparente Körper eine weitere Lichtaustrittsfläche sowie eine weitere Lichteintrittsfläche auf. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung tritt zumindest 20 % des in die Lichteintrittsfläche eintretenden und durch die Lichtaustrittsfläche austretenden Lichts durch die Lichtaustrittsfläche aus, nachdem es durch die weitere Lichtaustrittsfläche aus dem einstückigen Körper ausgetreten und durch die weitere Lichteintrittsfläche in den einstückigen Körper eingetreten ist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung tritt zumindest 10 %, insbesondere zumindest 20 %, des in die Lichteintrittsfläche eintretenden und durch die Lichtaustrittsfläche austretenden Lichts durch die Lichtaustrittsfläche aus, ohne dass es durch die weitere Lichtaustrittsfläche aus dem einstückigen Körper ausgetreten und durch die weitere Lichteintrittsfläche in den einstückigen Körper eingetreten ist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung tritt zumindest 75 % des in die Lichteintrittsfläche eintretenden und durch die Lichtaustrittsfläche austretenden Lichts durch die Lichtaustrittsfläche aus, nachdem es durch die weitere Lichtaustrittsfläche aus dem einstückigen Körper ausgetreten und durch die weitere Lichteintrittsfläche in den einstückigen Körper eingetreten ist. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass Licht, das durch die Lichteintrittsfläche in den transparenten Körper eintritt und im Bereich des Knicks von dem Lichttunnel in das Durchleitteil eintritt, entweder aus der weiteren Lichtaustrittsfläche aus dem einstückigen Körper austritt und in die weitere Lichteintrittsfläche des einstückigen Körpers eintritt sowie aus der Lichtaustrittsfläche aus dem transparenten Körper austritt oder direkt aus der Lichtaustrittsfläche austritt (ohne dass es aus der weiteren Lichtaustrittsfläche aus dem einstückigen Körper austritt und in die weitere Lichteintrittsfläche des einstückigen Körpers eintritt).
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine - insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassende - Scheinwerferlinse sowie eine Lichtquelle zur Einkopplung von Licht in die Lichteintrittsfläche aufweist. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtquelle zumindest eine LED oder eine Anordnung von LEDs. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtquelle zumindest eine OLED oder eine Anordnung von OLEDs. Die Lichtquelle kann zum Beispiel auch ein flächiges Leuchtfeld sein. Die Lichtquelle kann auch Leuchtelemente-Chips umfassen, wie sie die DE 103 15 131 A1 offenbart. Eine Lichtquelle kann auch ein Laser sein. Ein verwendbarer Laser ist in ISAL 20 1 Proceedings, Seite 271ff offenbart.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Fahrzeugscheinwerfer keine der Scheinwerferlinse zugeordnete Sekundäroptik auf. Eine Sekundäroptik im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Optik zur Ausrichtung von Licht, das aus der Lichtaustrittsfläche bzw. der letzten Lichtaustrittsfläche der Scheinwerferlinse austritt. Eine Sekundäroptik im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein von der Scheinwerferlinse getrenntes und/oder nachgeordnetes optisches Element zur Ausrichtung von Licht. Eine Sekundäroptik im Sinne der Erfindung ist insbesondere keine Abdeck- bzw. Schutzscheibe, sondern ein optisches Element, das zur Ausrichtung von Licht vorgesehen ist. Ein Beispiel für eine Sekundäroptik ist zum Beispiel eine Sekundärlinse, wie sie die DE 10 2004 043 706 A1 offenbart.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Knick, der als Hell-Dunkel-Grenze abgebildet wird, im unteren Bereich des Lichttunnels liegt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Abstand der Lichtquelle vom Mittelpunkt der Lichtaustrittsfläche in Orientierung der optischen Achse des Lichttunnels und/oder des Lichtdurchleitteils nicht mehr als 10 cm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Länge des Fahrzeugscheinwerfers in Orientierung der optischen Achse des Lichttunnels und/oder des Lichtdurchleitteils nicht mehr als 10 cm.
Es können eine oder mehrere weitere Lichtquellen vorgesehen sein, deren Licht in das Durchleitteil und/oder einen Teil des Lichttunnels zur Implementierung von Signlight, Fernlicht und/oder Kurvenlicht eingekoppelt bzw. eingestrahlt wird. Bei der Einkopplung von derartigem zusätzlichem Licht in den Lichttunnel ist insbesondere vorgesehen, dass dies in der Hälfte des Lichttunnels erfolgt, die dem Lichtdurchleitteil näher ist und/oder in der nicht die Lichteintrittsfläche vorgesehen ist.
Es können eine oder mehrere weitere Lichtquellen vorgesehen sein, deren Licht in das Durchleitteil und/oder einen Teil des Lichttunnels zur Implementierung von Signlight, Fernlicht und/oder Kurvenlicht eingekoppelt bzw. eingestrahlt wird. Bei der Einkopplung von derartigem zusätzlichem Licht in den Lichttunnel ist insbesondere vorgesehen, dass dies in der Hälfte des Lichttunnels erfolgt, die dem Lichtdurchleitteil näher ist und/oder in der nicht die Lichteintrittsfläche vorgesehen ist. Es können insbesondere zusätzliche Lichtquellenanordnungen vorgesehen sein, wie sie in der WO 2012/072192 A1 beschrieben bzw. beansprucht sind. Zusätzliche Lichtquellenanordnungen sind dabei insbesondere in den Figuren 10, 14, 15, 18, 19, 20 und 21 der WO 2012/072192 A1 beschrieben. Die erfindungsgemäße Scheinwerferlinse kann insbesondere auch in Arrays mit gegeneinander geneigten optischen Achsen verwendet werden, wie es beispielsweise in der WO 2012/072 93 A2, insbesondere in Fig. 24 der WO 2012/072193 A2, offenbart (bzw. beansprucht) ist. Zudem oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Scheinwerferlinse in Fahrzeugkonfigurationen zum Einsatz kommt, wie sie in der WO 2012/072191 A2 offenbart bzw. beansprucht sind.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Lichtquelle und die (erste) Lichteintrittsfläche derart aufgestaltet und zueinander angeordnet, dass Licht der Lichtquelle mit einer Lichtstromdichte von zumindest 75 Im/mm2 in die Lichteintrittsfläche eintritt.
Vorgenannte Scheinwerferlinsen können mittels eines in der WO 2012/072188 A1 beschriebenen Verfahrens hergestellt werden. Es kann vorgesehen sein, dass eine Lichteintrittsfläche im Sinne der Erfindung und/oder eine Lichtaustrittsfläche im Sinne der Erfindung eine Licht streuende Struktur aufweist. Eine Licht streuende Struktur im Sinne der Erfindung kann z. B. eine Struktur sein, wie sie in der DE 10 2005 009 556 A1 und der EP 1 514 148 A1 bzw. der EP 1 514 148 B1 offenbart ist. Es kann vorgesehen sein, dass ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung beschichtet ist. Es kann vorgesehen sein, dass ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung mit einer reflektierenden Schicht beschichtet ist. Es kann vorgesehen sein, dass ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung verspiegelt ist.
Ein, insbesondere blankgepresster, insbesondere einstückiger, Körper aus transparentem Material im Sinne der Erfindung ist insbesondere formsteif. Ein, insbesondere blankgepresster, insbesondere einstückiger, Körper aus transparentem Material im Sinne der Erfindung ist insbesondere nicht elastisch.
Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugscheinwerfers zur Verwendung in dem Kraftfahrzeug gemäß Fig. 1 ,
Fig. 3 den Kraftfahrzeugscheinwerfer gemäß Fig. 2 in einer Seitenansicht,
Fig. 4 einen vergrößert dargestellten ausschnittsweisen Querschnitt eines Knicks zum Übergang eines Lichttunnels in ein Durchleitteil einer Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3,
Fig. 5 eine mittels der Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3 erzeugte Hell-Dunkel-Grenze, Fig. 6 eine ausschnittsweise Darstellung eines Lichttunnels der Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3 in einer Seitenansicht,
Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel für einen Ellipsoiden,
Fig. 8 den Ellipsoiden gemäß Fig. 7 mit einer überlagerten Darstellung eines Teils des in Fig. 6 dargestellten Lichttunnels in Querschnittsdarstellung, Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeuges 1 mit einem Kraftfahrzeugscheinwerfer 10. Fig. 2 zeigt den Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 in einer schrägen Draufsicht mit einer Scheinwerferlinse 100, jedoch ohne Gehäuse, Halterungen und Energieversorgung, wobei die Scheinwerferlinse 100 in Fig. 3 in einer Seitenansicht dargestellt ist, jedoch ebenfalls ohne Gehäuse, Halterungen und Energieversorgung. Die Scheinwerferlinse 100 umfasst einen blankgepressten einstückigen Körper aus anorganischem Glas, insbesondere Glas, das
0,2 bis 2 Gew.-% Al203,
0,1 bis 1 Gew.-% Li20,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1 ,5 Gew.-% Sb203,
60 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 und
3 bis 12 Gew.-% CaO,
umfasst. Der blankgepresste einstückige Körper umfasst einen Lichttunnel 108, der auf der einen Seite eine Lichteintrittsfläche 101 aufweist und auf einer anderen Seite mit einem in zwei Raumrichtungen gekrümmten Knick 107 in ein Lichtdurchleitteil 109 (des blankgepressten einstückigen Körpers) übergeht, das eine segmentierte Lichtaustrittsfläche 102 aufweist, deren Segmente mit Bezugszeichen 102A, 102B und 102C bezeichnet sind. Die Scheinwerferlinse 100 ist derart ausgestaltet, dass Licht, das durch die Lichteintrittsfläche 101 in die Scheinwerferlinse 100 eintritt und im Bereich des Knicks 107 von dem Lichttunnel 108 in das Lichtdurchleitteil eintritt, im Wesentlichen parallel zur optischen Achse der Scheinwerferlinse 100 aus der Lichtaustrittsfläche 102 austritt. Dabei bildet das Lichtdurchleitteil 109 den Knick 107 als Hell-Dunkel-Grenze ab, wie sie in Fig. 5 abgebildet ist, wobei mittels der Lichtquelle 11 zur Implementierung eines Abblendlichts Licht in die Lichteintrittsfläche 101 des Lichttunnels 108 gestrahlt bzw. eingekoppelt wird. Der Lichttunnel 108 weist einen Übergangsbereich 108A auf, in dem die den Lichttunnel 108 nach oben begrenzende Oberfläche in Richtung auf den Lichtdurchleitteil 109 ansteigt und in dem die den Lichttunnel 108 nach unten begrenzende Oberfläche horizontal bzw. parallel zur optischen Achse der Scheinwerferlinse 100 verläuft. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 kann um weitere Lichtquellen ergänzt sein, wie sie in der WO 2012/072188 A1 und der WO 2012/072192 A1 offenbart sind. So kann z.B. mittels einer wahlweise zur Implementierung eines Signiights oder eines Fernlichts zuschaltbaren Lichtquelle entsprechend der in der WO 2012/072188 A1 offenbarten Lichtquelle 12 Licht in eine Unterseite des Lichttunnels 108 bzw. in den als Petzwalfläche ausgestalteten Teil 10 der dem Lichttunnel 108 zugewandten Oberfläche des Lichtdurchleitteils 109 eingekoppelt bzw. eingestrahlt werden.
Fig. 4 zeigt einen vergrößert dargestellten Ausschnitt des Knicks 107 zum Übergang des Lichttunnels 108 in das Lichtdurchleitteil 109, der Knick 107 ist durch Blankpressen geformt und als stetiger gekrümmter Übergang ausgestaltet.
Fig. 6 zeigt eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung eines Teils des Lichttunnels 108. Der obere Teil des in Fig. 6 abgebildeten Teils des Lichttunnels ist als Ellipsoid 150 ausgestaltet, wie er in Fig. 7 dargestellt ist. Zur Verdeutlichung dieser Ausgestaltung ist in Fig. 8 ein Teil des Querschnitts des Lichttunnels 108 der Darstellung des Ellipsoids 150 überlagert. Für den in Fig. 7 dargestellten Ellipsoiden 150 gilt: x2 y2 z2
a2 + ' T b52- + ' -
& .2 - 1 = 0 eine Koordinate in Richtung der optischen Achse des Lichttunnels (A— >B), eine Koordinate orthogonal zur Richtung der optischen Achse des Lichttunnels und
eine Koordinate orthogonal zur Richtung der optischen Achse des Lichttunnels und zur x-Richtung (D— >C). a, b und damit c sind so gewählt, dass alle Lichtstrahlen, die durch den Fokus F1 gehen, sich wieder nach dem Spiegeln in der Ellipsoid-Oberfläche in dem Fokus F2 sammeln. Den Verlauf der Lichtstrahlen des Lichts der Lichtquelle 11 , das in die Lichteintrittsfläche 101 eingekoppelt bzw. eingestrahlt wird, verdeutlichen die in Fig. 6 dargestellten Lichtstrahlen 121 und 122. Bezugszeichen 120 in Fig. 6 bezeichnet die Orthogonale der Lichteintrittsfläche 101. Der gemeinsame Schnittpunkt der Orthogonalen 120 der Lichteintrittsfläche 101 mit den Lichtstrahlen 121 und 122 ist mit Bezugszeichen 1 15 bezeichnet. Die Lage dieses Schnittpunktes 115 entspricht dem Fokus F1 in Fig. 7 und Fig. 8.
Zur Vergrößerung der Lichtausbeute ist die Scheinwerferlinse 100 derart ausgestaltet, dass eine in Fig. 3 mit Bezugszeichen 161 bezeichnete (virtuelle) Gerade eine in Fig. 3 mit Bezugszeichen 162 bezeichnete (virtuelle) Gerade unter einem Winkel α schneidet, der im Uhrzeigersinn betrachtet ausgehend von der ersten Geraden 1 ° bis 10°, vorteilhafterweise 3° bis 7°, vorteilhafterweise in etwa 5°, beträgt, wobei die Gerade 161
- die bzw. eine optische Achse des Lichtdurchleitteils 109 und/oder die bzw. eine optische Achse der Lichtaustrittsfläche 102 und/oder
- die Projektion der bzw. einer optischen Achse des Lichtdurchleitteils 109 auf eine vertikale Ebene und/oder die Projektion der bzw. einer optischen Achse der Lichtaustrittsfläche 102 auf die vertikale Ebene
ist, und wobei die Gerade 162
- die bzw. eine optische Achse des Lichttunnels 108 und/oder eine Gerade durch die beiden Foki F1 und F2 des Ellipsoiden 150 und/oder
- die Projektion der bzw. einer optischen Achse des Lichttunnels 108 auf die vertikale Ebene und/oder die Projektion einer Geraden durch die beiden Foki F1 und F2 des Ellipsoiden 150 auf die vertikale Ebene
ist. Die Scheinwerferlinse 100 ist dabei bzw. dadurch derart ausgestaltet, dass die Strahlungsleistung des Lichts, das durch die Lichteintrittsfläche 101 in die Scheinwerferlinse 100 eintritt und aus der Lichtaustrittsfläche 102 austritt, in etwa 90%, der Strahlungsleistung des Lichts beträgt, das durch die Lichteintrittsfläche 101 in die Scheinwerferlinse 100 eintritt.
Die Elemente, Abstände und Winkel in den Figuren sind unter Berücksichtigung von Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. So sind z. B. die Größenordnungen einiger Elemente, Abstände und Winkel übertrieben gegenüber anderen Elementen, Abständen und Winkeln dargestellt, um das Verständnis der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zu verbessern.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraft- fahrzeugscheinwerfer, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blank- gepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus einem transparenten Material mit zumindest einer Lichteintrittsfläche und mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche aufweist, und wobei der Körper einen Lichttunnel umfasst, der mit einem Knick in einen Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gerade eine zweite Gerade unter einem Winkel (a) schneidet, der bei einer Sicht auf die Scheinwerferlinse, bei der der Lichtdurchleitteil rechts vom Lichttunnel liegt, im Uhrzeigersinn betrachtet ausgehend von der ersten Geraden 1 ° bis 10° beträgt, wobei die erste Gerade
- die bzw. eine optische Achse des Lichtdurchleitteils und/oder die bzw. eine optische Achse der Lichtaustrittsfläche und/oder
- die Projektion der bzw. einer optischen Achse des Lichtdurchleitteils auf eine vertikale Ebene und/oder die Projektion der bzw. einer optischen Achse der Lichtaustrittsfläche auf die vertikale Ebene
ist, und wobei die zweite Gerade
- die bzw. eine optische Achse des Lichttunnels und/oder
- die Projektion der bzw. einer optischen Achse des Lichttunnels auf die vertikale Ebene
ist.
Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blank- gepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus einem transparenten Material mit zumindest einer Lichteintrittsfläche und mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche aufweist, wobei der Körper einen Lichttunnel umfasst, der mit einem Knick in einen Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze übergeht, und wobei der Lichttunnel einen Bereich auf seiner Oberfläche umfasst, der im Wesentlichen einem Teil der Oberfläche eines Ellipsoiden entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gerade eine zweite Gerade unter einem Winkel (a) schneidet, der bei einer Sicht auf die Scheinwerferlinse, bei der der Lichtdurchleitteil rechts vom Lichttunnel liegt, im Uhrzeigersinn betrachtet ausgehend von der ersten Geraden 1 ° bis 10° beträgt, wobei die erste Gerade
- die bzw. eine optische Achse des Lichtdurchleitteils und/oder die bzw. eine optische Achse der Lichtaustrittsfläche und/oder
- die Projektion der bzw. einer optischen Achse des Lichtdurchleitteils auf eine vertikale Ebene und/oder die Projektion der bzw. einer optischen Achse der Lichtaustrittsfläche auf die vertikale Ebene
ist, und wobei die zweite Gerade
- die bzw. eine optische Achse des Lichttunnels und/oder eine Gerade durch die beiden Brennpunkte des Ellipsoiden und/oder
- die Projektion der bzw. einer optischen Achse des Lichttunnels auf die vertikale Ebene und/oder die Projektion einer Geraden durch die beiden Brennpunkte des Ellipsoiden auf die vertikale Ebene
ist.
3. Scheinwerferlinse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsleistung des Lichts, das durch die Lichteintrittsfläche in die Scheinwerferlinse eintritt und aus der Lichtaustrittsfläche (zur Abbildung des Knicks als Hell- Dunkel-Grenze) austritt, zumindest 80%, insbesondere zumindest 88%, insbesondere bis zu 95%, der Strahlungsleistung des Lichts beträgt, das durch die Lichteintrittsfläche in die Scheinwerferlinse eintritt.
4. Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blank- gepressten, insbesondere einstückigen Körper aus einem transparenten Material mit zumindest einer Lichteintrittsfläche und mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche aufweist, und wobei der Körper einen Lichttunnel umfasst, der mit einem Knick in einen Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsleistung des Lichts, das durch die Lichteintrittsfläche in die Scheinwerferlinse eintritt und aus der Lichtaustrittsfläche (zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel- Grenze) austritt, zumindest 80%, insbesondere zumindest 88%, insbesondere bis zu 95%, der Strahlungsleistung des Lichts beträgt, das durch die Lichteintrittsfläche in die Scheinwerferlinse eintritt.
5. Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Scheinwerferlinse nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie eine Lichtquelle zur Einkopplung von Licht in die Lichteintrittsfläche aufweist.
6. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle zumindest eine LED umfasst.
7. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsleistung des Lichts, das durch die Lichteintrittsfläche in die Scheinwerferlinse eintritt und aus der Lichtaustrittsfläche (zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze) austritt, zumindest 70%, insbesondere zumindest 75%, der Strahlungsleistung des von der Lichtquelle emittierten Lichts beträgt.
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