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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.
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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.
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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.
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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 umfasst, wobei der, insbesondere einstückige, Körper zumindest einen Lichttunnel und einen Lichtdurchleitteil mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst und mit einem Knick in den Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze mittels in die Lichteintrittsfläche eingekoppelten bzw. eingestrahlten Lichts übergeht, und wobei die den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzende Oberfläche eine (im Wesentlichen) in Querrichtung (des Lichttunnels) und/oder zumindest teilweise orthogonal zur optischen Achse des Lichttunnels und/oder zumindest teilweise orthogonal zur optischen Achse des Lichtdurchleitteils und/oder zumindest teilweise orthogonal zur optischen Achse der Lichtaustrittsfläche verlaufende Einkerbung aufweist. Ausführungsbeispiele für Einkerbungen im Sinne der Ansprüche sind die Querkerbungen 190 und 290.
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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.
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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/EP 2008/010136 beschrieben ist. Glas im Sinne der Erfindung umfasst insbesondere
0,2 bis 2 Gew.-% Al
2O
3,
0,1 bis 1 Gew.-% Li
2O,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1,5 Gew.-% Sb
2O
3,
60 bis 75 Gew.-% SiO
2,
3 bis 12 Gew.-% Na
2O,
3 bis 12 Gew.-% K
2O und
3 bis 12 Gew.-% CaO.
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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.
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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.
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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.
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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 Lichtdurchleitteil 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 Lichtdurchleitteil 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.
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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.
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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°, insbesondere in einem Winkel von etwas 45°, geneigt.
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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 5 mm und 100 mm gekrümmt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Knick in seinem Längsverlauf entsprechend einer Petzwalkurve gekrümmt.
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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.
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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.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung ist ein Teil der dem Lichttunnel zugewandten Oberfläche des Lichtdurchleitteils 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.
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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 7 cm.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Lichttunnel zwischen der Lichteintrittsfläche und der Einkerbung einen Bereich auf seiner Oberfläche, der (im Wesentlichen) einem Teil der Oberfläche eines Ellipsoiden entspricht, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Einkerbung eine Flanke aufweist, die Teil des Bereichs ist, der der Oberfläche eines Ellipsoiden entspricht. Ein Bereich ist insbesondere dann zwischen einer Lichteintrittsfläche und einer Einkerbung angeordnet, wenn die Lichteintrittsfläche und die Einkerbung an gegenüberliegenden Seiten des Bereichs liegen bzw. angeordnet sind. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich der vorgenannte Bereich von der Lichteintrittsfläche bis zur Einkerbung erstreckt.
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Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden – Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus einem transparenten Material umfasst, wobei der, insbesondere einstückige, Körper zumindest einen Lichttunnel und einen Lichtdurchleitteil mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst und mit einem Knick in den Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze mittels in die Lichteintrittsfläche eingekoppelten bzw. eingestrahlten Lichts übergeht, wobei die den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzende Oberfläche eine Einkerbung aufweist, und wobei der Lichttunnel zwischen der Lichteintrittsfläche und der Einkerbung einen Bereich auf seiner, insbesondere nach oben begrenzende, Oberfläche umfasst, der (im Wesentlichen) einem Teil der Oberfläche eines Ellipsoiden entspricht, und wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Einkerbung eine Flanke aufweist, die Teil des Bereichs ist, der der Oberfläche eines Ellipsoiden entspricht. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich der vorgenannte Bereich von der Lichteintrittsfläche bis zur Einkerbung erstreckt.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Lichttunnel zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, von der Lichteinkoppelfläche ausgehende Längssegmente auf. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass sich die Längssegmente oder ein Teil der Längssegmente von der Lichteinkoppelfläche bis zur Einkerbung erstrecken bzw. erstreckt.
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Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden – Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus einem transparenten Material umfasst, wobei der, insbesondere einstückige, Körper zumindest einen Lichttunnel und einen Lichtdurchleitteil mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst und mit einem Knick in den Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze mittels in die Lichteintrittsfläche eingekoppelten bzw. eingestrahlten Lichts übergeht, wobei die den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzende Oberfläche, eine Einkerbung aufweist, und wobei der Lichttunnel zwischen der Lichteintrittsfläche und der Einkerbung auf seiner Oberfläche zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, von der Lichteinkoppelfläche ausgehende Längssegmente aufweist.
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Ein Längssegment im Sinne der Erfindung weist insbesondere eine Längsseite und eine Schmalseite (die kürzer ist als die Längsseite) auf, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass sich die Längsseite im Wesentlichen in Richtung der optischen Achse oder zumindest unter einem Winkel von weniger als 30° zur optischen Achse des Lichttunnels erstreckt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich dabei eine Schmalseite des Längssegmentes quer zum Lichttunnel erstreckt.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Lichttunnel zwischen der Lichteintrittsfläche und der Einkerbung eine Querschnittsfläche, die größer ist als die Querschnittsfläche des Lichttunnels im Bereich der Einkerbung.
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Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden – Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus einem transparenten Material umfasst, wobei der, insbesondere einstückige, Körper zumindest einen Lichttunnel und einen Lichtdurchleitteil mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst und mit einem Knick in den Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze mittels in die Lichteintrittsfläche eingekoppelten bzw. eingestrahlten Lichts übergeht, und wobei der Lichttunnel eine erste Querschnittsfläche und eine zwischen der ersten Querschnittsfläche und dem Knick liegende zweite Querschnittsfläche umfasst, die kleiner ist als die erste Querschnittsfläche.
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Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden – Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus einem transparenten Material umfasst, wobei der, insbesondere einstückige, Körper zumindest einen Lichttunnel und einen Lichtdurchleitteil mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst und mit einem Knick in den Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze mittels in die Lichteintrittsfläche eingekoppelten bzw. eingestrahlten Lichts übergeht, und wobei der Lichttunnel einen Bereich umfasst, in dem sich der Lichttunnel in Richtung zum Knick hin verjüngt.
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Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden – Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus einem transparenten Material umfasst, wobei der, insbesondere einstückige, Körper zumindest einen Lichttunnel und einen Lichtdurchleitteil mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst und mit einem Knick in den Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze mittels in die Lichteintrittsfläche eingekoppelten bzw. eingestrahlten Lichts übergeht, und wobei der Lichttunnel zumindest zwei, insbesondere zumindest drei, von der Lichteinkoppelfläche ausgehende Längssegmente aufweist.
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In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfassen zumindest zwei der Längssegmente einen Bereich auf ihrer Oberfläche, der im Wesentlichen einem Teil der Oberfläche eines Ellipsoiden entspricht. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Achsen der Ellipsoiden nicht parallel sind. Die Achse eines Ellipsoiden im Sinne der Erfindung ist eine Gerade durch dessen Brennpunkte. Die Brennpunkte des Ellipsoiden im Sinne der Erfindung sind dessen Foki. Beispiele für die Brennpunkte eines Ellipsoiden sind die Punkte F1 und F2 in 9 und 10.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Achsen der Ellipsoiden gegenüber der horizontalen Ebene eine unterschiedliche Neigung aufweisen. Es kann vorgesehen sein, dass die Achsen der Ellipsoiden bezüglich der optischen Achse des Lichttunnels asymmetrisch ausgerichtet sind. Es kann vorgesehen sein, dass die Achsen der Ellipsoiden in einer zur optischen Achse des Lichttunnels orthogonalen Ebene einen unterschiedlichen Abstand zur optischen Achse des Lichttunnels aufweisen. Ein Ausführungsbeispiel für derartige unterschiedliche Abstände sind die Abstände dx1 und dx2 in 12.
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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 2011 Proceedings, Seite 271ff offenbart.
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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.
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Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Knick, der als Hell-Dunkel-Grenze abgebildet wird, im unteren Bereich des Lichttunnels liegt.
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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.
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Es können eine oder mehrere weitere Lichtquellen vorgesehen sein, deren Licht in das Lichtdurchleitteil 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
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 2012/072193 A2 , insbesondere in
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.
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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 lm/mm2 in die Lichteintrittsfläche eintritt.
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Vorgenannte Scheinwerferlinsen können mittels eines in der
WO 2012/072188 A1 beschriebenen Verfahrens hergestellt werden.
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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.
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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.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
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1 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs,
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2 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugscheinwerfers zur Verwendung in dem Kraftfahrzeug gemäß 1,
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3 den Kraftfahrzeugscheinwerfer gemäß 2 in einer Seitenansicht,
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4 einen vergrößert dargestellten ausschnittsweisen Querschnitt eines Knicks zum Übergang eines Lichttunnels in ein Lichtdurchleitteil einer Scheinwerferlinse gemäß 3,
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5 eine mittels der Scheinwerferlinse gemäß 3 erzeugte Hell-Dunkel-Grenze,
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6 eine vergrößerte Darstellung des Lichttunnels der Scheinwerferlinse gemäß 3 in einer schrägen Draufsicht,
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7 den Lichttunnel gemäß 6 in einer rückwärtigen Ansicht,
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8 eine ausschnittsweise Darstellung eines Lichttunnels der Scheinwerferlinse gemäß 3 in einer Seitenansicht,
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9 ein Ausführungsbeispiel für einen Ellipsoiden,
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10 den Ellipsoiden gemäß 9 mit einer überlagerten Darstellung eines Teils des in 8 dargestellten Lichttunnels in Querschnittsdarstellung,
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11 einen alternativ zu Lichttunnel gemäß 6 ausgestalteten Lichttunnel,
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12 eine Ausrichtung von drei Ellipsoiden als Ausführungsbeispiel für alternative Anordnungen von Längssegmenten der Lichttunnel gemäß 6 und 11,
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13 ein Ausführungsbeispiel für ein Formwerkzeug zum Blankpressen einer Scheinwerferlinse mit einem Lichttunnel gemäß 11,
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14 eine mittels der Scheinwerferlinse gemäß 3 mit einem Lichttunnel gemäß 11 erzeugte Hell-Dunkel-Grenze,
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15 einen Anteil an der Lichtverteilung gemäß 14 und
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16 einen weiteren Anteil an der Lichtverteilung gemäß 14.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeuges
1 mit einem Kraftfahrzeugscheinwerfer
10.
2 zeigt den Kraftfahrzeugscheinwerfer
10 in einer schrägen Draufsicht mit einer Scheinwerferlinse
100, jedoch ohne Gehäuse, Halterungen und Energieversorgung, wobei die Scheinwerferlinse
100 in
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.-% Al
2O
3,
0,1 bis 1 Gew.-% Li
2O,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1,5 Gew.-% Sb
2O
3,
60 bis 75 Gew.-% SiO
2,
3 bis 12 Gew.-% Na
2O,
3 bis 12 Gew.-% K
2O 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 Knick
107 in ein Lichtdurchleitteil
109 (des blankgepressten einstückigen Körpers) übergeht, das eine segmentierte Lichtaustrittsfläche
102 aufweist, deren Segmente mit Bezugszeichen
102A,
102B,
102C,
102D und
102E 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
5 abgebildet ist, wobei mittels einer als LED ausgestalteten 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 in etwa 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 Signlights oder eines Fernlichts zuschaltbaren Lichtquelle entsprechend der in der
WO 2012/072188 A1 offenbarten Lichtquelle
12 Licht in eine Unterseite des Lichttunnels
108 der dem Lichttunnel
108 zugewandten Oberfläche des Lichtdurchleitteils
109 eingekoppelt bzw. eingestrahlt werden.
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.
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6 und 7 zeigen den Lichttunnel 108 in einer vergrößerten Darstellung, wobei 6 den Lichttunnel in einer schrägen Draufsicht und 7 den Lichttunnel 108 in einer Ansicht von hinten zeigt. Im hinteren Bereich des Lichttunnels 108 weist der Lichttunnel 108 auf seiner nach oben begrenzenden Oberfläche zwei Längskerbungen 181 und 182 auf, die im Wesentlichen in Längsrichtung des Lichttunnels 108 bzw. im Wesentlichen parallel zur optischen Achse des Lichttunnels 108 bzw. im Wesentlichen parallel zur optischen Achse des Lichtdurchleitteils 109 bzw. im Wesentlichen parallel zur optischen Achse der Lichtaustrittsfläche 102 verlaufen. In diesem Teil umfasst der Lichttunnel 108 drei in seiner Längsrichtung orientierte, nachfolgend als Längssegmente bezeichnete, Segmente 171, 172 und 173, die durch die Längskerbungen 181 und 182 gebildet bzw. getrennt sind. Die Längssegmente 171 und 173 des Lichttunnels 108 beginnen an der Lichteinkoppelfläche 101 und erstrecken sich bis zur Querkerbung 190, die den Übergang zum Übergangsbereich 108A markiert. Die Längssegment 171, 172 und 173 umfassen auf ihrer Oberseite eine Oberfläche, die im Wesentlichen einen Teil der Oberfläche eines Ellipsoiden entspricht. Dabei sind die Oberseiten der Segmente 171, 172, 173 vollständig als Ellipsoiden ausgestaltet, sodass sich die ellipsoide Ausgestaltung bis zur Querkerbung 190 erstreckt. Dabei ist die längssegmentseitige Flanke 191 der Einkerbung 190 ebenfalls ellipsoid ausgestaltet.
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8 zeigt eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung eines dem Längssegment
171 entsprechenden Teils des Lichttunnels
108. Der obere Teil des in
8 abgebildeten Teils des dem Längssegment
171 entsprechenden Teils des Lichttunnels
108 ist als Ellipsoid
150 ausgestaltet, wie er in
9 dargestellt ist. Zur Verdeutlichung dieser Ausgestaltung ist in
10 ein Teil des Querschnitts des Längssegmentes
171 der Darstellung des Ellipsoids
150 überlagert. Für den in
9 dargestellten Ellipsoiden
150 gilt:
Dabei ist
- z
- eine Koordinate in Richtung der optischen Achse des Lichttunnels (A → B),
- x
- eine Koordinate orthogonal zur Richtung der optischen Achse des Lichttunnels und
- y
- eine Koordinate orthogonal zur Richtung der optischen Achse des Lichttunnels und zur x-Richtung (D → C).
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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 8 dargestellten Lichtstrahlen 121 und 122. Bezugszeichen 120 in 8 bezeichnet die Orthogonale der Lichteintrittsfläche 101. Der gemeinsame Schnittpunkt der Orthogonalen 120 der Lichteintrittsfläche 101 mit den Lichtstrahlen 121 und 122 ist mit Bezugszeichen 115 bezeichnet. Die Lage dieses Schnittpunktes 115 entspricht dem Fokus F1 in 9 und 10.
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11 zeigt eine Draufsicht auf einen alternativ ausgestalteten Lichttunnel 208 zur Verwendung als Alternative zum Lichttunnel 108. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zudem das Lichtdurchleitteil 109 durch ein alternativ ausgestaltetes Lichtdurchleitteil 209 ersetzt, das im Übergangsbereich zu Lichttunnel 208 einen als Petzvalfläche 210 ausgestalteten Bereich aufweist. Der Lichttunnel 208 weist einen dem Übergangsbereich 108A entsprechenden Übergangsbereich 208A auf. Der hintere Teil des Lichttunnels 208 ist segmentiert, wobei dieser hintere Teil durch eine Einkerbung 290 von dem Übergangsbereich 208A getrennt ist. Der hintere Teil des Lichttunnels 208 weist drei Längssegmente 271, 272 und 273 auf, die durch Längskerbungen 281 und 282 getrennt sind. Die Längssegmente 271, 272 und 273 sind auf der oberen Oberfläche des hinteren Teils des Lichttunnels ausgeformt und erstrecken sich in einer teilellipsoiden Form von einer in 11 nicht erkennbaren Lichteinkoppelfläche derart bis zur Querkerbung 290, dass die mit Bezugszeichen 291 bezeichnete Flanke der Querkerbung 290 ebenfalls als Teil der ellipsoiden Form der Längssegmente 271, 272, 273 ausgestaltet ist.
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Die Längssegmente 171, 172 und 173 des Lichttunnels 108 bzw. die Längssegmente 271, 272 und 273 des Lichttunnels 208 sind derart als Teil eines Ellipsoiden ausgestaltet, dass die Achsen dieser Ellipsoiden im Wesentlichen parallel verlaufen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Achsen der Ellipsoiden der Längssegmente 171, 172 und 173 bzw. 271, 272, 273 nicht parallel verlaufen (d. h. um unterschiedliche Winkel um die in 9 dargestellte Achse y gedreht sind), wie dies beispielhaft anhand von Ellipsoiden 351, 352 und 353 in 12 dargestellt ist. Wie in 12 ersichtlich, ist der Ellipsoid 351 derart ausgerichtet, dass seine Achse 361 sowohl die Achse 362 des Ellipsoiden 352 als auch die Achse 263 des Ellipsoiden 253 schneidet. Der Ellipsoid 253 ist derart ausgerichtet, dass seine Achse 263 nicht nur die Achse 261 des Ellipsoiden 351, sondern auch die Achse 362 des Ellipsoiden 352 schneidet.
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Zudem kann vorgesehen sein, dass die Achsen 361, 362 und 363 unterschiedliche Neigungen gegenüber der Horizontalen aufweisen, d. h. um unterschiedliche Winkel um die in 9 dargestellte Achse x gedreht sind. In diesem Falle schneidet lediglich die Projektion der Achse 361 auf die Horizontale die Projektion der Achse 362 auf die Horizontale und die Projektion der Achse 263 auf die Horizontale. Zudem kann vorgesehen sein, dass lediglich die Projektion der Achse 263 auf die Horizontale die Projektion der Achse 362 auf die Horizontale und die Projektion der Achse 361 auf die Horizontale schneidet. In dieser Ausgestaltung schneiden sich jedoch die Achsen 361, 362 und 363 selbst in der Regel nicht. Zudem kann vorgesehen sein, dass die Ellipsoiden 351, 352 und 353 in dem Sinne asymmetrisch angeordnet sind, dass die in 12 dargestellten Abstände dx1 und dx2 unterschiedlich groß sind. Die strichpunktierte Linie 308A symbolisiert die mögliche Lage eines Übergangsbereichs. Die strichpunktierte Linie 30 offenbart die Lage einer möglichen Lichtquelle. Es kann vorgesehen sein, dass die Längssegmente 171 und 271 derart abgewandelt sind, dass ihnen der Ellipsoid 351 zugrundeliegt. Es kann vorgesehen sein, dass die Längssegmente 172 und 272 derart abgewandelt sind, dass ihnen der Ellipsoid 352 zugrundeliegt. Es kann vorgesehen sein, dass die Längssegmente 173 und 273 derart abgewandelt sind, dass ihnen der Ellipsoid 353 zugrundeliegt. 13 zeigt ein mögliches Formwerkzeug zum Blankpressen der Scheinwerferlinse mit dem Lichttunnel 208. Dabei bezeichnen Bezugszeichen 401, 402, 403 und 404 gegeneinander verschiebbare Teilformen.
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14 zeigt eine mittels der Scheinwerferlinse 10 gemäß 3 mit einem Lichttunnel 208 gemäß 11 erzeugte Hell-Dunkel-Grenze. 15 zeigt den Anteil des Lichts an der Lichtverteilung gemäß 14, das durch das Segment 102A austritt, und 16 zeigt den Anteil des Lichts an der Lichtverteilung gemäß 14, das durch die Segmente 102B, 102C, 102D, und 102E austritt.
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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2012/072188 A1 [0002, 0035, 0055, 0055]
- EP 2008/010136 [0006]
- DE 10315131 A1 [0029]
- DE 102004043706 A1 [0030]
- WO 2012/072192 A1 [0033, 0033, 0055]
- WO 2012/072193 A2 [0033, 0033]
- WO 2012/072191 A2 [0033]
- DE 102005009556 A1 [0036]
- EP 1514148 A1 [0036]
- EP 1514148 B1 [0036]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ISAL 2011 Proceedings, Seite 271ff [0029]