DE102013222792A1 - Automotive lighting device - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kfz-Beleuchtungseinrichtung, mit einer Lichtquelle und mit einer lichtdurchlässigen Streuscheibe zum Austritt der abgestrahlten Lichtverteilung, wobei die Streuscheibe eine der Lichtquelle zugewandte innere Oberfläche und eine dieser abgewandte äußere Oberfläche aufweist und lichtstreuend zur Formung der abgestrahlten Lichtverteilung ausgebildet ist. Zur Erzeugung eines Moiré-Musters weist die innere Oberfläche eine erste Streustruktur mit einer Vielzahl von lichtbrechend wirkenden Strukturelementen und die äußere Oberfläche eine zweite Streustruktur mit einer Vielzahl von lichtbrechend wirkenden Strukturelementen auf, wobei die erste Streustruktur verschieden von der zweiten Streustruktur ausgebildet ist.The invention relates to a motor vehicle lighting device having a light source and a translucent lens for exiting the emitted light distribution, wherein the lens has an inner surface facing the light source and an outer surface facing away from the latter and is designed to diffuse light to form the emitted light distribution. To generate a moiré pattern, the inner surface has a first scattering structure with a multiplicity of refractive-effective structural elements, and the outer surface has a second scattering structure with a multiplicity of refractive-effective structural elements, wherein the first scattering structure is formed differently from the second scattering structure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere Leuchte, für Kraftfahrzeuge (Kfz) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a lighting device, in particular light, for motor vehicles (motor vehicle) according to the preamble of claim 1.

In derartigen Beleuchtungseinrichtungen werden lichtstreuende Streuscheiben verwendet, wie beispielsweise in der DE 101 01 795 A1 für eine Blinkleuchte beschrieben. Die Streuscheibe ist dazu eingerichtet, das durch sie hindurchtretende Licht zu streuen, um die Anforderungen an den Intensitätsverlauf des abgestrahlten Lichts und an die Sichtbarkeit des Blinklichts zu erfüllen.In such lighting devices light-diffusing lenses are used, such as in the DE 101 01 795 A1 described for a flashing light. The diffuser is adapted to scatter the light passing through it to meet the requirements of the intensity of the emitted light and the visibility of the flashing light.

Bei einem Kfz trägt die Beleuchtungseinrichtung wesentlich zum stilistischen Erscheinungsbild bei. Es besteht zunehmend Bedarf, das Beleuchtungsbild im Betriebszustand der Fahrzeugleuchten nach designtechnischen Gesichtspunkten zu gestalten. Neben der äußeren Form der Beleuchtungseinrichtung selbst soll dem Betrachter zunehmend auch durch das Beleuchtungsbild oder durch den optischen Gesamteindruck im Betriebszustand ein Herkunftshinweis auf den Hersteller oder auf den Fahrzeugtyp vermittelt werden. Hierbei bestehen jedoch Einschränkungen, da für Kfz-Beleuchtungseinrichtungen verschiedene, teilweise gesetzlich vorgegebene Anforderungen an den Intensitätsverlauf der abgegebenen Lichtverteilung und an die Sichtbarkeit der Beleuchtungseinrichtung selbst erfüllt werden müssen.In a car, the lighting device contributes significantly to the stylistic appearance. There is an increasing need to design the lighting image in the operating state of the vehicle lights according to design technical aspects. In addition to the outer shape of the lighting device itself, the viewer is increasingly to be conveyed by the lighting image or by the overall visual impression in the operating state, an indication of origin on the manufacturer or on the vehicle type. In this case, however, there are restrictions, since for motor vehicle lighting devices different, in part legally stipulated requirements for the intensity profile of the emitted light distribution and the visibility of the lighting device itself must be met.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den optischen Eindruck bei Betrachtung der Beleuchtungseinrichtung, insbesondere bei Blick in die Beleuchtungseinrichtung durch deren Lichtaustrittsabschnitt hindurch, insbesondere auch im Betriebszustand, an designtechnische Anforderungen anzupassen und die Gestaltungsfreiheit für das erzielbare Beleuchtungsbild zu erhöhen. Dabei soll es insbesondere möglich sein, die gesetzlichen Anforderungen an den Intensitätsverlauf der abgestrahlten Lichtverteilung und an die Sichtbarkeit der Beleuchtungseinrichtung einzuhalten.The invention has for its object to adapt the optical impression when viewing the lighting device, especially when looking through the lighting device through the light exit section, especially in the operating condition, to design requirements and to increase the freedom of design for the achievable lighting image. It should be possible in particular to comply with the legal requirements for the intensity profile of the emitted light distribution and the visibility of the lighting device.

Diese Aufgabe wird durch eine Kfz-Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine Beleuchtungseinrichtung, welche eine Leuchtenfunktion umfasst, insbesondere eine Kfz-Leuchte, oder auch ein Leuchtmodul mit den nachfolgend beschriebenen Merkmalen.This object is achieved by a motor vehicle lighting device having the features of claim 1. This is in particular an illumination device which comprises a luminaire function, in particular a motor vehicle luminaire, or else a luminous module with the features described below.

Die Beleuchtungseinrichtung umfasst eine Lichtquelle sowie eine lichtdurchlässige Streuscheibe, durch welche die von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlte Lichtverteilung austreten kann, insbesondere derart, dass das gesamte Licht der Beleuchtungseinrichtung durch diese Streuscheibe austritt. Die Streuscheibe weist eine der Lichtquelle zugewandte innere Oberfläche und eine von dieser abgewandte äußere Oberfläche auf. Zur Formung der abgestrahlten Lichtverteilung ist die Streuscheibe lichtstreuend ausgebildet. Zu diesem Zweck können auf der inneren und/oder der äußeren Oberfläche Streustrukturen angeordnet sein. The illumination device comprises a light source and a light-transmitting lens through which the light distribution emitted by the illumination device can emerge, in particular such that the entire light of the illumination device emerges through this lens. The diffuser has an inner surface facing the light source and an outer surface facing away from it. To form the radiated light distribution, the lens is light-scattering. For this purpose, scattering structures may be arranged on the inner and / or the outer surface.

Erfindungsgemäß weist die innere Oberfläche eine erste Streustruktur mit einer Vielzahl von lichtbrechend wirkenden Strukturelementen auf. Die äußere Oberfläche weist eine zweite Streustruktur mit ebenfalls einer Vielzahl von lichtbrechend wirkenden Strukturelementen auf. Dabei ist die erste Streustruktur verschieden von der zweiten Streustruktur ausgebildet; insbesondere derart, dass die beiden Streustrukturen bei Betrachtung durch die Streuscheibe, insbesondere mit Blickrichtung senkrecht auf die innere Oberfläche und durch die äußere Oberfläche, nicht deckungsgleich überlappen. According to the invention, the inner surface has a first scattering structure with a multiplicity of light-refracting structural elements. The outer surface has a second scattering structure with also a plurality of refractive-acting structural elements. In this case, the first scattering structure is formed differently from the second scattering structure; in particular such that the two scattering structures do not overlap congruently when viewed through the diffusing screen, in particular with a viewing direction perpendicular to the inner surface and through the outer surface.

Die erste und die zweite Streustruktur sind insbesondere dazu eingerichtet, bei Blick von außen durch die äußere Oberfläche und die innere Oberfläche ein Moiré-Muster sichtbar zu machen. Dies gilt insbesondere im Betriebszustand der Beleuchtungseinrichtung im Durchlicht, wobei die abgestrahlte Lichtverteilung helle und dunklere Bereiche aufweist. Jedoch ist auch denkbar, dass das Moiré-Muster bereits bei Blick in die Beleuchtungseinrichtung von außen mit Lichteinfall von außen in die ausgeschaltete Beleuchtungseinrichtung sichtbar ist.The first and the second scattering structure are in particular configured to visualize a moiré pattern when viewed from outside through the outer surface and the inner surface. This applies in particular in the operating state of the illumination device in transmitted light, wherein the emitted light distribution has light and dark areas. However, it is also conceivable that the moiré pattern is already visible from the outside with light from outside into the switched off illumination device when looking into the illumination device.

Ein Moiré-Muster entsteht typischerweise dann, wenn zwei nicht identische Muster nicht deckungsgleich überlagert werden. Die Muster können auch aus identischen Strukturen ausgebildet sein, jedoch gegeneinander verdreht sein und nicht deckungsgleich überlagert werden. Das Moiré-Muster weist charakteristische Strukturlängen (z.B. Periodenlängen zwischen hellen und dunklen Bereichen) auf, welche von den charakteristischen Strukturlängen der jeweils überlagerten Muster abweichen und in der Regel deutlich größer sind. Charakteristisch für das Moiré-Muster ist außerdem, dass die Überlagerung zweier Muster zu einem Moiré-Muster führt, dessen optischer Gesamteindruck erheblich von dem Gesamteindruck der überlagerten Muster als solche abweicht. Dies nutzt die vorliegende Erfindung zur stilistischen Ausgestaltung und designtechnischen Verbesserungen der Kfz-Beleuchtungseinrichtung.A moiré pattern typically arises when two non-identical patterns are not superimposed. The patterns may also be formed of identical structures, but rotated against each other and not superimposed congruent. The moiré pattern has characteristic structure lengths (e.g., period lengths between light and dark regions) that differ from the characteristic structure lengths of the superimposed patterns, and are typically significantly larger. Another characteristic feature of the moiré pattern is that the superposition of two patterns leads to a moiré pattern whose overall visual impression deviates considerably from the overall impression of the overlaid patterns as such. This utilizes the present invention for the stylistic design and design improvements of the automotive lighting device.

Moiré-Muster werden grundsätzlich durch Überlagerung von Mustern mit hellen und dunklen Bereichen, bzw. mit transparenten und undurchsichtigen Bereichen erzielt. Bei der vorliegenden Erfindung führt die Überlagerung der lichtbrechenden Streustrukturen auf den beiden großen Oberflächen der insbesondere plattenartigen Streuscheibe zu einem Moiré-Muster. Die Strukturelemente der Streustrukturen müssen hierbei nicht lichtundurchlässig, opak oder eingefärbt ausgebildet sein, obwohl dies zur weiteren Ausgestaltung möglich ist. Insofern kann der Moiré-Effekt durch die unterschiedliche Lichtbrechung an den Strukturelementen erzielt werden, auch wenn diese lichtdurchlässig oder transparent sind.Moiré patterns are basically achieved by overlaying patterns with light and dark areas, or with transparent and opaque areas. In the present invention, the superposition of the refractive scattering structures on the two large surfaces of the particular plate-like diffuser results in a moiré pattern. The structural elements of Scattering structures need not be made opaque, opaque or colored, although this is possible for further embodiment. In this respect, the moiré effect can be achieved by the different refraction of light on the structural elements, even if they are translucent or transparent.

Im Ergebnis kann ein Beleuchtungsbild mit charakteristischem Intensitätsverlauf und mit stilistisch bzw. designtechnisch erwünschten Merkmalen erzielt werden. So kann beispielsweise beim Blick in die Leuchte (z.B. Blinkleuchte oder Heckleuchte) eines Kfz ein Herkunftshinweis oder Typenhinweis vermittelt werden, beispielsweise in der Art eines erleuchtet erscheinenden Symbols oder charakteristischen Musters. Dabei wird die abgestrahlte Lichtverteilung als Ganzes nicht wesentlich beeinflusst oder geschwächt, so dass die gesetzlichen Anforderungen an den Intensitätsverlauf und an die Sichtbarkeit eingehalten werden können.As a result, an illumination image with a characteristic intensity profile and with stylistic or design-technically desired features can be achieved. For example, when looking at the light (e.g., flashing light or taillight) of a vehicle, an indication of origin or type indication may be imparted, for example, in the manner of an enlightened symbol or pattern. The radiated light distribution as a whole is not significantly affected or weakened, so that the legal requirements for the intensity profile and the visibility can be met.

Da zur Erzeugung des Moiré-Musters einerseits die Streustrukturen auf der inneren Oberfläche, andererseits die Streustrukturen auf der äußeren Oberfläche überlagert werden, sind die beiden Strukturen insbesondere voneinander beabstandet. Daher ergibt sich bei geeigneter Ausgestaltung der Streustrukturen eine stilistisch interessante Abhängigkeit des resultierenden Moiré-Musters von dem Blickwinkel auf die äußere Oberfläche der Streuscheibe. Dieser Effekt kann in vorteilhafter Weise beim Design der Beleuchtungseinrichtung ausgenutzt werden.Since, on the one hand, the scattering structures on the inner surface and, on the other hand, the scattering structures on the outer surface are superimposed to generate the moiré pattern, the two structures are in particular spaced apart from one another. Therefore, with a suitable design of the scattering structures, a stylistically interesting dependence of the resulting moiré pattern on the viewing angle on the outer surface of the lens is obtained. This effect can be exploited in an advantageous manner in the design of the lighting device.

Interessante Moiré-Muster können erzielt werden, wenn die erste Streustruktur durch eine geometrische Ähnlichkeitsoperation aus der zweiten Streustruktur hervorgeht. Interesting moire patterns can be achieved when the first scattering structure results from a geometrical similarity operation from the second scattering structure.

Insbesondere ist denkbar, dass die erste Streustruktur und die zweite Streustruktur durch eine Streckung, Stauchung, Scherung, Drehung und/oder Translation, oder durch eine Verkettung dieser Operationen, auseinander hervorgehen. Vorzugsweise ist die erste Streustruktur und/oder die zweite Streustruktur periodisch ausgebildet. Insofern existiert für die erste Streustruktur zumindest eine erste Periodizitätsrichtung derart, dass die Strukturelemente der ersten Streustruktur im Abstand ganzzahliger Vielfacher einer ersten Periodenlänge entlang der ersten Periodizitätsrichtung jeweils dieselbe Ausgestaltung aufweisen. Entsprechend kann für die zweite Streustruktur zumindest eine zweite Periodizitätsrichtung definiert sein und die zweite Streustruktur entlang dieser zweiten Periodizitätsrichtung periodisch mit einer zweiten Periodenlänge ausgebildet sein. In particular, it is conceivable that the first scattering structure and the second scattering structure are caused by stretching, compression, shearing, rotation and / or translation, or by a concatenation of these operations. Preferably, the first scattering structure and / or the second scattering structure is periodically formed. In this respect, at least a first periodicity direction exists for the first scattering structure such that the structure elements of the first scattering structure have the same configuration at a distance of integer multiples of a first period length along the first periodicity direction. Accordingly, at least one second periodicity direction can be defined for the second scattering structure and the second scattering structure can be formed periodically with a second period length along this second periodicity direction.

Bei derartigen Streustrukturen entsteht ein Moiré-Muster insbesondere dann, wenn die erste Periodenlänge zumindest auf einem Abschnitt der inneren Oberfläche ungleich der zweiten Periodenlänge ist. In such scattering structures, a moiré pattern is produced, in particular, if the first period length is at least on a portion of the inner surface not equal to the second period length.

Denkbar ist auch, dass die erste Periodizitätsrichtung nicht parallel zur zweiten Periodizitätsrichtung verläuft, d. h. dass die beiden Periodizitätsrichtungen gewinkelt zueinander verlaufen. Auch dies kann zu Moiré-Mustern führen.It is also conceivable that the first periodicity direction is not parallel to the second periodicity direction, ie. H. that the two periodicity directions are angled relative to each other. This too can lead to moiré patterns.

Grundsätzlich können die erste und die zweite Streustruktur derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sein, dass ein periodisches Moiré-Muster entsteht. Stehen beispielsweise die erste und die zweite Periodenlänge im Verhältnis ganzer Zahlen zueinander, so führt die oben genannte Ausgestaltung mit ungleichen Periodenlängen zu einem Moiré-Muster mit einer Strukturperiode, welche dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen der ersten und zweiten Periodenlänge entspricht. Periodische Moiré-Muster können jedoch auch bei gleicher Periode mit gegeneinander verdrehten Streustrukturen entstehen.In principle, the first and the second scattering structure can be designed coordinated with one another such that a periodic moiré pattern is formed. For example, if the first and second period lengths are in the ratio of integers to each other, the above-mentioned configuration with unequal period lengths results in a moiré pattern having a pattern period corresponding to the least common multiple of the first and second period lengths. However, periodic moiré patterns can also occur with the same period with scattered scattered structures.

Wie erläutert, kann ein Moiré-Muster entstehen, wenn die erste und die zweite Periodenlänge zumindest auf einem Abschnitt der inneren bzw. äußeren Oberfläche im Verhältnis ganzer Zahlen zueinander stehen. Vorzugsweise liegt ein gebrochen rationales Verhältnis vor. Denkbar ist jedoch auch, dass die erste und zweite Periodenlänge nicht im Verhältnis ganzer Zahlen zueinander stehen, und insbesondere kein rationales Bruchzahlverhältnis zueinander aufweisen, sondern ein irrationales oder reelles Zahlenverhältnis zueinander aufweisen. Dann existiert kein ganzzahliges kleinstes gemeinsames Vielfaches der beiden Periodenlängen. Das resultierende Moiré-Muster ist in diesem Fall in der Regel nicht periodisch und kann ein komplexes Beleuchtungsbild ergeben.As explained, a moiré pattern may arise when the first and second period lengths are at least on a portion of the inner and outer surfaces in the ratio of integers to each other. Preferably, there is a broken rational relationship. However, it is also conceivable that the first and second period lengths are not in the ratio of whole numbers to one another, and in particular have no rational fractional ratio to each other, but have an irrational or real numerical ratio to one another. Then there is no integer least common multiple of the two period lengths. The resulting moiré pattern is usually not periodic in this case and can give a complex illumination image.

Die Strukturelemente der ersten und/oder der zweiten Streustruktur können konkav oder konvex in Bezug auf die Streuscheibe ausgebildet sein.The structural elements of the first and / or the second scattering structure may be concave or convex with respect to the lens.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Strukturelemente der ersten Streustruktur zumindest auf einem Abschnitt der inneren Oberfläche sich länglich entlang einer ersten Vorzugsrichtung erstreckend ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ kann eine entsprechende Ausgestaltung für die Strukturelemente der zweiten Streustruktur vorgesehen sein, welche sich dann länglich entlang einer zweiten Vorzugsrichtung erstrecken. Die erste und die zweite Vorzugsrichtung können insbesondere parallel zueinander verlaufen. Denkbar ist jedoch auch ein gewinkelter Verlauf. Dann kann beispielsweise auch mit identisch ausgebildeten Strukturelementen ein Moiré-Muster erzielt werden.According to an advantageous embodiment, the structural elements of the first scattering structure are formed at least on a portion of the inner surface extending longitudinally along a first preferred direction extending. Additionally or alternatively, a corresponding configuration may be provided for the structural elements of the second scattering structure, which then extend longitudinally along a second preferred direction. The first and the second preferred direction can in particular run parallel to one another. However, an angled course is also conceivable. Then, for example, a moiré pattern can be achieved even with identically designed structural elements.

Findet die vorstehend erläuterte Ausgestaltung für periodische Streustrukturen Anwendung, so verläuft die jeweilige Vorzugsrichtung der ersten bzw. zweiten Streustruktur vorzugsweise senkrecht zu der jeweiligen Periodizitätsrichtung.If the embodiment explained above applies to periodic scattering structures, then so the respective preferred direction of the first or second scattering structure is preferably perpendicular to the respective periodicity direction.

Ein weiterer Aspekt besteht darin, dass die Strukturelemente der ersten und/oder der zweiten Streustruktur in Schnitten senkrecht zu der jeweiligen ersten bzw. zweiten Vorzugsrichtung betrachtet, eine sich konkav oder konvex in Bezug auf die Streuscheibe wölbende Form aufweisen. Denkbar ist auch, dass die erste Streustruktur und/oder die zweite Streustruktur jeweils sowohl konkave, als auch konvexe Strukturelemente umfasst. Another aspect is that the structural elements of the first and / or the second scattering structure in sections perpendicular to the respective first and second preferred direction, have a concave or convex with respect to the lens arching shape. It is also conceivable that the first scattering structure and / or the second scattering structure each comprise both concave and convex structural elements.

Die konkaven und konvexen Strukturelemente können insbesondere innerhalb der jeweiligen Streustruktur benachbart nebeneinander liegen. Es können jedoch auch zumindest ein Abschnitt der inneren bzw. äußeren Oberfläche mit konkaven Strukturelementen, und zumindest ein anderer Abschnitt der jeweiligen Oberfläche mit konvexen Strukturelementen versehen sein.The concave and convex structural elements can lie next to one another, in particular within the respective scattering structure. However, at least a portion of the inner or outer surface may also be provided with concave structural elements, and at least another portion of the respective surface may be provided with convex structural elements.

Durch die Stärke der konkaven oder konvexen Krümmung der jeweiligen Strukturelemente kann der von der abgestrahlten Lichtverteilung ausgeleuchtete Bereich, insbesondere dessen Breite senkrecht zur jeweiligen Vorzugsrichtung beeinflusst werden. So können die eingangs geschilderten Anforderungen an den Intensitätsverlauf der Lichtverteilung und an die Sichtbarkeit der Leuchte erfüllt werden. Auch durch eine entsprechende Wahl der Vorzugsrichtungen in der Beleuchtungseinrichtung kann die abgestrahlte Lichtverteilung an die Anforderungen angepasst werden.Due to the strength of the concave or convex curvature of the respective structural elements, the area illuminated by the radiated light distribution, in particular its width, can be influenced perpendicular to the respective preferred direction. Thus, the requirements described at the beginning of the intensity profile of the light distribution and the visibility of the lamp can be met. Also by an appropriate choice of preferred directions in the lighting device, the radiated light distribution can be adapted to the requirements.

Im Schnitt senkrecht zur jeweiligen Vorzugsrichtung, entlang welcher sich die länglichen Strukturelemente erstrecken, können die Strukturelemente beispielsweise kreisförmig, parabolisch, elliptisch oder polygonal ausgestaltet sein. Insbesondere können die Streuelemente jeweils als zylindrische Streuoptiken ausgebildet sein, welche sich entlang der jeweiligen (ersten bzw. zweiten) Vorzugsrichtung erstrecken.In a section perpendicular to the respective preferred direction, along which extend the elongated structural elements, the structural elements may be configured, for example, circular, parabolic, elliptical or polygonal. In particular, the scattering elements can each be designed as cylindrical scattering optics, which extend along the respective (first or second) preferred direction.

Die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen für die jeweiligen Streustrukturen müssen nicht auf der inneren bzw. äußeren Oberfläche jeweils einheitlich sein. Grundsätzlich ist zwar denkbar, dass die jeweiligen Strukturelemente der ersten Streustruktur zumindest auf einem Abschnitt der inneren Oberfläche und/oder die jeweiligen Strukturelemente der zweiten Streustruktur zumindest auf einem Abschnitt der äußeren Oberfläche jeweils untereinander identisch ausgebildet sind. Um komplexere Moiré-Muster zu erzielen, können die jeweiligen Streustrukturen jedoch auch verschieden ausgestaltete Bereiche aufweisen. Insofern kann vorteilhaft sein, wenn z.B. die erste Streustruktur mehrere jeweils in sich zusammenhängende Strukturabschnitte aufweist, wobei die Strukturelemente innerhalb eines Strukturabschnitts jeweils identisch zueinander ausgebildet sind, aber die Strukturelemente zumindest zweier verschiedener Strukturabschnitte der ersten Streustruktur voneinander verschieden sind. Eine entsprechende Ausgestaltung kann alternativ oder zusätzlich für die zweite Streustruktur vorgesehen sein.The above-described configurations for the respective scattering structures need not be uniform on the inner and outer surfaces, respectively. In principle, it is conceivable that the respective structural elements of the first scattering structure are at least on one portion of the inner surface and / or the respective structural elements of the second scattering structure at least on a portion of the outer surface each formed identical to each other. In order to achieve more complex moiré patterns, however, the respective scattering structures can also have differently configured areas. In this respect, it may be advantageous if e.g. the first scattering structure has a plurality of mutually coherent structural sections, wherein the structural elements within a structural section are each formed identically to one another, but the structural elements of at least two different structural sections of the first stray structure are different from one another. A corresponding embodiment may alternatively or additionally be provided for the second scattering structure.

Die genannten Strukturabschnitte sind beispielsweise als aneinander anschließende Flächenbereiche der inneren Oberfläche (für die erste Streustruktur) bzw. der äußeren Oberfläche (für die zweite Streustruktur) ausgebildet. Insbesondere schließen sich die verschiedenen Strukturabschnitte der jeweiligen Streustruktur regelmäßig aneinander an. Denkbar ist beispielsweise eine schachbrettartige Anordnung quadratischer oder rechteckiger Strukturabschnitte. The said structural sections are formed, for example, as contiguous surface areas of the inner surface (for the first scattering structure) and the outer surface (for the second scattering structure), respectively. In particular, the various structural sections of the respective scattering structure regularly adjoin one another. For example, a checkered arrangement of square or rectangular structural sections is conceivable.

Die Strukturelemente innerhalb eines jeweiligen Strukturabschnitts können jeweils gemäß den vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen ausgebildet sein. Beispielsweise können die Strukturelemente innerhalb eines Strukturabschnitts periodisch mit einer jeweils für den Strukturabschnitt festgelegten Periodenlänge und entlang einer für den jeweiligen Strukturabschnitt festgelegten Periodizitätsrichtung ausgebildet sein. Diese Periodenlänge und/oder Periodizitätsrichtung kann für verschiedene Strukturabschnitte derselben Streustruktur unterschiedlich sein. Denkbar ist auch, dass die Strukturelemente verschiedener Strukturabschnitte innerhalb derselben Streustruktur (auf derselben Oberfläche) durch Stauchung, Streckung, Scherung, Drehung und/oder Translation, sowie Kombination dieser Operationen, auseinander hervorgehen. Die Strukturelemente können sich innerhalb eines jeweiligen Strukturabschnitts entlang einer für diesen Strukturabschnitt festgelegten Vorzugsrichtung länglich erstrecken, wobei auch hier die Vorzugsrichtungen verschiedener Strukturabschnitte derselben Streustruktur unterschiedlich sein können.The structural elements within a respective structural section may each be formed according to the embodiments described above. For example, the structure elements within a structure section may be formed periodically with a period length determined in each case for the structure section and along a periodicity direction defined for the respective structure section. This period length and / or periodicity direction may be different for different structural sections of the same scattering structure. It is also conceivable that the structural elements of different structural sections within the same scattering structure (on the same surface) apart by compression, extension, shear, rotation and / or translation, and combination of these operations, apart. The structural elements may extend longitudinally within a respective structural section along a preferred direction defined for this structural section, whereby here too the preferred directions of different structural sections of the same scattering structure may be different.

Grundsätzlich sind die Strukturelemente der Streustrukturen vorzugsweise aus einem lichtbrechendem Material, beispielsweise einem transparenten Kunststoff (z.B. PMMA, PC) oder Glas ausgebildet. Dies gilt vorzugsweise ebenso für die gesamte Streuscheibe. Insbesondere sind Streuscheibe und Strukturelemente der Streustrukturen einstückig miteinander ausgebildet.In principle, the structural elements of the scattering structures are preferably formed of a refractive material, for example a transparent plastic (for example PMMA, PC) or glass. This preferably also applies to the entire lens. In particular, lens and structural elements of the scattering structures are integrally formed with each other.

Die Streuscheibe kann als eine die Beleuchtungseinrichtung nach außen abschließende Lichtscheibe oder Abdeckscheibe ausgebildet sein. Insbesondere weist die Beleuchtungseinrichtung ein Gehäuse auf, in welchem die Lichtquelle und weitere Einrichtungen der Beleuchtungseinrichtung aufgenommen sind, und welches eine Lichtaustrittsöffnung aufweist, die von der Streuscheibe abgedeckt ist. Denkbar ist jedoch auch, dass die Beleuchtungseinrichtung nicht durch die Streuscheibe, sondern durch eine im Strahlengang nachfolgende, strukturlose, insbesondere klare bzw. farblose Abdeckscheibe abgedeckt ist und die Streuscheibe ebenfalls in dem Gehäuse angeordnet ist.The lens may be formed as a light disc or cover disc terminating the illumination device to the outside. In particular, the illumination device has a housing, in which the light source and further devices of the illumination device are accommodated, and which has a light exit opening has, which is covered by the lens. However, it is also conceivable that the illumination device is not covered by the lens, but by a subsequent in the beam path, structureless, especially clear or colorless cover and the lens is also disposed in the housing.

Zur weiteren Ausgestaltung kann die Beleuchtungseinrichtung eine Lichtsammeloptik aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, das von der Lichtquelle abgegebene Licht möglichst vollständig auf die innere Oberfläche der Streuscheibe zu lenken. Dies kann beispielsweise mit einem sich um die Lichtquelle wölbenden Reflektor geschehen, welcher in Richtung der Streuscheibe geöffnet ist.For a further embodiment, the illumination device can have a light collection optics which is set up to direct the light emitted by the light source as completely as possible onto the inner surface of the lens. This can for example be done with a bulging around the light source reflector, which is open in the direction of the lens.

Die Streuscheibe ist grundsätzlich plattenartig ausgebildet. Sie kann im Wesentlichen eben, oder auch zumindest abschnittsweise gewölbt ausgebildet sein. Die Berandung der Streuscheibe in den lateralen Richtungen kann grundsätzlich eine beliebige Form aufweisen, beispielsweise kreisartig, polygonal, aber auch eine Freiform. Hier kann die Beleuchtungseinrichtung an die Vorgaben bei der Entwicklung bzw. bei dem Design der Beleuchtungseinrichtung angepasst werden, oder in den vorhandenen Bauraum eingepasst werden.The diffuser is basically plate-like. It may be substantially planar, or at least partially curved. The boundary of the lens in the lateral directions can basically have any shape, for example circular, polygonal, but also a free form. Here, the lighting device can be adapted to the specifications in the development or in the design of the lighting device, or be fitted in the available space.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung werden im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Further details and advantageous embodiment of the invention will be explained in more detail below with reference to FIGS.

Es zeigen:Show it:

1: skizzierte Darstellung einer ersten Beleuchtungseinrichtung; 1 : sketched representation of a first illumination device;

2: skizzierte Darstellung einer zweiten Beleuchtungseinrichtung (Leuchte); 2 : sketched representation of a second illumination device (light);

3: perspektivische Darstellung einer möglichen Ausgestaltung der Streuscheibe; 3 : perspective view of a possible embodiment of the lens;

4: die Streuscheibe gemäß 3 in Durchsicht mit Blickrichtung auf eine große Oberfläche; 4 : the diffuser according to 3 in view looking towards a large surface;

5: Detaildarstellung eines Schnittes entlang der Periodizitätsrichtung der Strukturelemente und senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Strukturelemente der Streuscheibe gemäß 3; 5 : Detail representation of a section along the periodicity direction of the structural elements and perpendicular to the extension direction of the structural elements of the lens according to 3 ;

6: Darstellung zur Erläuterung des Beleuchtungsbildes bei Betrachtung aus einer ersten Blickrichtung; 6 : Illustration for explaining the illumination image when viewed from a first viewing direction;

7: Darstellung zur Erläuterung des Beleuchtungsbildes aus einer weiteren Blickrichtung; und 7 : Illustration for explaining the illumination image from a further viewing direction; and

8 bis 10: skizzierte Darstellungen zur Erläuterung verschiedener Streustrukturen und der mit ihnen erzielbaren Moiré-Muster. 8th to 10 : Outlined illustrations to explain different scattering structures and the achievable moiré patterns.

In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Figuren sind füreinander entsprechende Merkmale jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet. In der 1 ist eine als Scheinwerfer ausgebildete Kfz-Beleuchtungseinrichtung 10 dargestellt. Diese weist ein Gehäuse 12 mit einer Lichtaustrittsöffnung 14 auf, welche von einer insbesondere glasklaren Abdeckscheibe 16 abgedeckt ist. In dem Scheinwerfer 10 ist eine Leuchtenfunktion integriert, beispielsweise eine vordere Blinkleuchte des Kfz. Hierzu ist in dem Gehäuse 12 ein Leuchtmodul 18 angeordnet. Dieses weist eine Lichtquelle 20 sowie eine Primäroptik 22 auf, mittels welcher das von der Lichtquelle 20 ausgestrahlte Licht in eine abgestrahlte Lichtverteilung umgelenkt werden kann, welche um eine Hauptabstrahlrichtung 24 des Leuchtmoduls 18 konzentriert ist und welche durch die Abdeckscheibe 16 austreten kann. Die Primäroptik ist im dargestellten Beispiel als ein sich um die Lichtquelle 20 wölbender Reflektor 22 ausgebildet. Es können aber auch andere Primäroptiken zum Einsatz kommen, beispielsweise ein Lichtleiter mit einer Lichteinkoppelfläche für das Licht der Lichtquelle 20 und mit einer Lichtauskoppelfläche, durch welche das Licht wie gewünscht austreten kann. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Beleuchtungseinrichtung eine schmale Lichtaustrittsöffnung aufweisen soll. Dann kann z.B. ein flächiger oder plattenartiger Lichtleiter zum Einsatz kommen (z.B. mit einer schmalen Lichtaustrittsfläche, die von langen Seiten und von kurzen Seiten begrenzt ist, wobei die langen Seiten z.B. mindestens fünfmal so lang sind, wie die kurzem Seiten). Als Lichtquelle 20 kann eine Glühlampe, oder bevorzugt eine Leuchtdiode (LED) zum Einsatz kommen.In the following description as well as in the figures, corresponding features are used for each other in each case the same reference numerals. In the 1 is designed as a headlight automotive lighting device 10 shown. This has a housing 12 with a light exit opening 14 on which of a particular crystal clear cover 16 is covered. In the headlight 10 is a lighting function integrated, for example, a front indicator of the car. This is in the case 12 a light module 18 arranged. This has a light source 20 as well as a primary optic 22 on, by means of which the from the light source 20 radiated light can be deflected into a radiated light distribution, which around a main emission 24 of the light module 18 is concentrated and which through the cover 16 can escape. The primary optic is in the example shown as one around the light source 20 arching reflector 22 educated. However, other primary optics may also be used, for example a light guide with a light input surface for the light of the light source 20 and with a light output surface through which the light can exit as desired. This is particularly advantageous if the lighting device is to have a narrow light exit opening. Then, for example, a flat or plate-like light guide can be used (eg with a narrow light exit surface, which is bounded by long sides and short sides, the long sides being at least five times as long as the short sides). As a light source 20 a light bulb, or preferably a light emitting diode (LED) can be used.

Im Strahlengang auf die Lichtquelle 20 und auf den Reflektor 22 folgend ist eine dem Leuchtmodul 18 zugeordnete Streuscheibe 26 vorgesehen, mittels welcher das abgestrahlte Licht in die gewünschte Lichtverteilung geformt werden kann, wie nachfolgend näher erläutert. Die Streuscheibe 26 ist plattenartig und im Wesentlichen eben ausgebildet. Die Streuscheibe 26 hat eine innere Oberfläche 28, die der Lichtquelle 20 und dem Reflektor 22 zugewandt ist. In entgegengesetzter Richtung hat die Streuscheibe 26 eine äußere Oberfläche 30, welche der Lichtaustrittsöffnung 14 zugewandt ist.In the beam path to the light source 20 and on the reflector 22 Following is a light module 18 associated lens 26 provided by means of which the emitted light can be shaped into the desired light distribution, as explained in more detail below. The diffuser 26 is plate-like and essentially flat. The diffuser 26 has an inner surface 28 that the light source 20 and the reflector 22 is facing. In the opposite direction has the lens 26 an outer surface 30 , which is the light exit opening 14 is facing.

Die 2 zeigt eine Kfz-Leuchte 40, welche beispielsweise als Heckleuchte Verwendung finden kann. Bei der Leuchte 40 schließt die Streuscheibe 26 die Leuchte 40 nach außen hin ab und wirkt somit als äußere Lichtscheibe. Eine nachfolgende Abdeckscheibe 16 kann hier entfallen.The 2 shows a car light 40 which can be used, for example, as a tail light. At the light 40 closes the lens 26 the lamp 40 towards the outside and thus acts as an outer lens. A subsequent cover 16 can be omitted here.

Im Folgenden wird die Ausgestaltung der Streuscheibe 26 näher beschrieben. Eine solche Streuscheibe kann grundsätzlich in allen Kfz-Beleuchtungseinrichtungen, z.B. in dem Leuchtmodul 18 der Einrichtung 10 oder in der Leuchte 40 Verwendung finden. The following is the embodiment of the lens 26 described in more detail. Such a diffuser can basically in all vehicle lighting devices, eg in the light module 18 the device 10 or in the light 40 Find use.

Die 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der sich plattenartig erstreckenden Streuscheibe 26, wobei die Berandung in der lateralen Richtung bezüglich der flächigen Erstreckung hier beispielhaft rechteckig ist. Andere Umfangsformen sind jedoch denkbar und können an die jeweilige Beleuchtungseinrichtung, beispielsweise an das Gehäuse 12, angepasst werden.The 3 shows a perspective view of the plate-like extending lens 26 , wherein the boundary in the lateral direction with respect to the areal extent is exemplary rectangular here. However, other peripheral shapes are conceivable and can be applied to the respective illumination device, for example to the housing 12 , be adjusted.

Bei der Streuscheibe 26 ist die innere Oberfläche 28 mit einer ersten Streustruktur 50 versehen, und die äußere Oberfläche 30 mit einer zweiten Streustruktur 52. Die erste Streustruktur 50 und die zweite Streustruktur 52 sind derart ausgebildet, dass bei Durchsicht durch die äußere Oberfläche 30 und die innere Oberfläche 28, also von außen in die Beleuchtungseinrichtung 10 oder 40 hinein, ein Moiré-Muster durch Überlagerung der beiden Streustrukturen 50 und 52 sichtbar wird.At the diffuser 26 is the inner surface 28 with a first scattering structure 50 provided, and the outer surface 30 with a second scattering structure 52 , The first scattering structure 50 and the second scattering structure 52 are formed such that when viewed through the outer surface 30 and the inner surface 28 , So from the outside into the lighting device 10 or 40 into it, a moiré pattern by superposition of the two scattering structures 50 and 52 becomes visible.

Hierzu wird die erste Streustruktur 50 im dargestellten Beispiel dadurch gebildet, dass die innere Oberfläche 28 eine Vielzahl von lichtbrechenden Strukturelementen 54 aufweist. Entsprechend ist im dargestellten Beispiel die zweite Streustruktur 52 dadurch gebildet, dass die äußere Oberfläche 30 eine Vielzahl von lichtbrechenden Strukturelementen 56 aufweist. This is the first scattering structure 50 formed in the illustrated example, that the inner surface 28 a plurality of refractive structural elements 54 having. Accordingly, in the example shown, the second scattering structure 52 formed by the fact that the outer surface 30 a plurality of refractive structural elements 56 having.

Um das Moiré-Musters zu erzielen, sind die erste Streustruktur 50 und die zweite Streustruktur 52 derart ausgebildet, dass bei Blick durch die äußere Oberfläche 30 und innere Oberfläche 28 der Streuscheibe 26 die Strukturelemente 54 und die Strukturelemente 56 nicht deckungsgleich überlappen.To achieve the moiré pattern, the first scattering structure 50 and the second scattering structure 52 designed so that when looking through the outer surface 30 and inner surface 28 the diffuser 26 the structural elements 54 and the structural elements 56 do not overlap congruently.

Dies ist in der Darstellung der 4 erkennbar, welche einen Blick auf die äußere Oberfläche 30 mit Blickrichtung senkrecht zu der Erstreckungsebene der Streuscheibe 26 zeigt. Die innere Oberfläche 28 ist durch die transparente Streuscheibe 26 hindurch erkennbar. This is in the presentation of 4 recognizable, which have a view of the outer surface 30 with viewing direction perpendicular to the plane of extension of the lens 26 shows. The inner surface 28 is through the transparent lens 26 visible through.

Im dargestellten Beispiel sind die Strukturelemente 54 und 56 jeweils als sich länglich entlang einer Vorzugsrichtung 58 auf der inneren Oberfläche 28 bzw. äußeren Oberfläche 30 erstreckende Zylinderoptiken ausgebildet. In Schnitten senkrecht zu der Vorzugsrichtung 58 betrachtet sind die Strukturelemente 54 der ersten Streustruktur 50 konvex in Bezug auf die gegenüberliegende äußere Oberfläche 30 gewölbt. Die Strukturelemente 56 hingegen sind in Schnitten senkrecht zur Vorzugsrichtung 58 betrachtet konvex im Bezug auf die gegenüberliegende innere Oberfläche 28 gewölbt. In the example shown, the structural elements 54 and 56 each as elongated along a preferred direction 58 on the inner surface 28 or outer surface 30 formed extending cylinder optics. In sections perpendicular to the preferred direction 58 considered are the structural elements 54 the first scattering structure 50 convex with respect to the opposite outer surface 30 arched. The structural elements 56 however, in sections perpendicular to the preferred direction 58 considered convex with respect to the opposite inner surface 28 arched.

In der Darstellung der 4 sind die Strukturelemente 56 der zweiten Streustruktur 52 mit durchgezogenen, sich entlang der Vorzugsrichtung 58 erstreckenden Linien auf der äußeren Oberfläche 30 dargestellt. Die durch die Streuscheibe 26 hindurch erkennbaren Strukturelemente 54 auf der inneren Oberfläche 28 sind mit gestrichelten Linien skizziert, die sich entlang der Vorzugsrichtung 58 erstrecken. In the presentation of the 4 are the structural elements 56 the second scattering structure 52 with solid, along the preferred direction 58 extending lines on the outer surface 30 shown. The through the lens 26 through recognizable structural elements 54 on the inner surface 28 are outlined with dashed lines that extend along the preferred direction 58 extend.

Im dargestellten Beispiel sind beide Streustrukturen 50 und 52 periodisch entlang einer Periodizitätsrichtung 60 ausgebildet, welche senkrecht zu der Vorzugsrichtung 58 verläuft.In the example shown, both are scattering structures 50 and 52 periodically along a periodicity direction 60 formed, which is perpendicular to the preferred direction 58 runs.

Dies wird anhand von 5 näher erläutert, welche einen Ausschnitt aus einer Schnittdarstellung durch die Streuscheibe 26 entlang der Periodizitätsrichtung 60 und senkrecht zur Erstreckungsebene der Streuscheibe 26 zeigt. This is based on 5 explained in more detail, which is a section of a sectional view through the lens 26 along the periodicity direction 60 and perpendicular to the plane of extension of the lens 26 shows.

Entlang der Periodizitätsrichtung 60 betrachtet wiederholen sich die Strukturelemente 54 der ersten Streustruktur 50 auf der inneren Oberfläche 28 regelmäßig nach ganzzahligen Vielfachen einer ersten Periodenlänge 62. Die Strukturelemente 56 der zweiten Streustruktur 52 auf der äußeren Oberfläche 30 wiederholen sich regelmäßig bei ganzzahligen Vielfachen einer zweiten Periodenlänge 64. Im dargestellten Beispiel ist dabei die zweite Periodenlänge 64 kürzer als die erste Periodenlänge 62. Die Strukturelemente 56 können dabei geometrisch ähnlich zu den Strukturelementen 54 ausgebildet sein. Beispielsweise können die Strukturelemente 54 durch eine Dehnung entlang der Periodizitätsrichtung 60 und eine darauf folgende Spiegelung an einer Spiegelebene zwischen der inneren Oberfläche 28 und der äußeren Oberfläche 30 aus den Strukturelementen 56 hervorgehen. Auch andere Ähnlichkeitsverhältnisse sind denkbar.Along the periodicity direction 60 considered to repeat the structural elements 54 the first scattering structure 50 on the inner surface 28 regularly after integer multiples of a first period length 62 , The structural elements 56 the second scattering structure 52 on the outer surface 30 Repeat regularly at integer multiples of a second period length 64 , In the example shown here is the second period length 64 shorter than the first period length 62 , The structural elements 56 can be geometrically similar to the structural elements 54 be educated. For example, the structural elements 54 by stretching along the periodicity direction 60 and a subsequent reflection at a mirror plane between the inner surface 28 and the outer surface 30 from the structural elements 56 emerge. Other similarity relationships are conceivable.

Vorzugsweise stehen die Periodenlängen 62 und 64 im Verhältnis kleiner ganzer Zahlen zueinander. Im dargestellten Beispiel ist das Verhältnis von zweiter Periodenlänge 64 und erster Periodenlänge 62 gerade fünf zu sechs. Somit verschieben sich bei Fortschreiten entlang der Periodizitätsrichtung 60 die Strukturelemente 56 und 54 gegeneinander, wobei nach der Sechsfachen Länge der zweiten Periodenlänge 64 oder nach fünffacher Länge der ersten Periodenlänge 62 jeweils wieder dasselbe Bild vorliegt.Preferably, the period lengths stand 62 and 64 in the ratio of small integers to each other. In the example shown, the ratio is of the second period length 64 and first period length 62 just five to six. Thus, as the progression progresses along the periodicity direction, they shift 60 the structural elements 56 and 54 against each other, wherein after six times the length of the second period length 64 or after five times the length of the first period length 62 again the same picture is present.

Dies führt dazu, dass das in der 4 erkennbare Überlagerungsmuster der ersten Streustruktur 50 und der zweiten Streustruktur 52 bei Durchsicht durch die Streuscheibe 26 ein Moire-Muster bildet, welches ebenfalls periodisch entlang der Periodizitätsrichtung 60 ist und eine Moire-Strukturperiode 66 aufweist. Die Moire-Strukturperiode 66 entspricht dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen der ersten Periodenlänge 62 und der zweiten Periodenlänge 64, so dass sich das in der 4 erkennbare Moire-Muster entlang der Periodizitätsrichtung 60 betrachtet, jeweils nach dem Sechsfachen der zweiten Periodenlänge 64 oder nach dem Fünffachen der ersten Periodenlänge 62 wiederholt.This leads to that in the 4 recognizable overlay pattern of the first scattering structure 50 and the second scattering structure 52 when looking through the lens 26 forms a Moire pattern, which also periodically along the periodicity direction 60 is and a moire structure period 66 having. The moire structure period 66 corresponds to the least common multiple of the first period length 62 and the second period length 64 so that's in the 4 recognizable Moire patterns along the periodicity direction 60 each after six times the second period length 64 or after fivefold the first period length 62 repeated.

Bei Blick durch die Streuscheibe 26 im Betrieb einer Beleuchtungseinrichtung 10 oder 40 (vgl. 1 oder 2) ergibt sich dadurch ein Beleuchtungsbild mit hellen und dunklen Bereichen, welche sich mit der Moire-Strukturperiode 66 wiederholen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die als Zylinderoptiken ausgebildeten Strukturelemente 54 und 56 die Dichte der durch die Streuscheibe 26 tretenden Lichtstrahlen entlang der Periodizitätsrichtung 60 betrachtet periodisch verändern. Looking through the lens 26 during operation of a lighting device 10 or 40 (see. 1 or 2 ) results in an illumination image with light and dark areas, which coincide with the moire structure period 66 to repeat. This is due to the fact that designed as cylinder optics structural elements 54 and 56 the density of the through the diffuser 26 passing light rays along the periodicity direction 60 consider changing periodically.

Zur Erläuterung der Entstehung des Moiré-Musters sind in 5 eine Reihe von auf die innere Oberfläche 28 treffender, paralleler Lichtstrahlen skizziert. Beispielsweise kann der Reflektor 22 der Beleuchtungseinrichtungen 10 oder 40 in der Art eines Paraboloidreflektors ausgebildet sein und die Lichtquelle 20 in dessen Brennpunkt angeordnet sein, so dass die auf die innere Oberfläche 28 treffenden Lichtstrahlen im Wesentlichen Parallellichtbündel darstellen. In 5 sind dabei diejenigen auf die innere Oberfläche 28 treffenden parallelen Lichtstrahlen skizziert, welche nach Brechung an den Strukturelementen 54 der ersten Streustruktur 50 und durch darauf folgende Brechung an den Strukturelementen 56 der zweiten Streustruktur 52 wiederum in Parallelstrahlen umgelenkt werden. Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausgestaltung der Streustrukturen 50 und 52 sind die exemplarisch dargestellten, durch die äußere Oberfläche 30 hindurchtretenden parallelen Lichtstrahlen entlang der Periodizitätsrichtung 60 betrachtet, periodisch verdichtet oder aufgeweitet. Dadurch ergibt sich das Hell-Dunkel-Muster.To explain the origin of the moiré pattern are in 5 a number of on the inner surface 28 striking, parallel light rays sketched. For example, the reflector 22 the lighting equipment 10 or 40 be formed in the manner of a Paraboloidreflektors and the light source 20 be placed in the focal point, so that on the inner surface 28 representing incident light rays essentially parallel light bundles. In 5 are the ones on the inner surface 28 sketching parallel light rays, which after refraction on the structural elements 54 the first scattering structure 50 and by subsequent refraction on the structural elements 56 the second scattering structure 52 turn into parallel rays. Due to the above-described embodiment of the scattering structures 50 and 52 are exemplified by the outer surface 30 passing parallel light rays along the periodicity direction 60 considered, periodically condensed or widened. This results in the light-dark pattern.

Die 6 zeigt den auf der Ordinate aufgetragenen Intensitätsverlauf 68 entlang der Periodizitätsrichtung 60 bei Blick senkrecht auf die Erstreckungsebene der Streuscheibe 26 in eine Beleuchtungseinrichtung der in den 1 oder 2 dargestellten Art. Intensitätsmaxima und Intensitätsminima wiederholen sich periodisch mit der Moire-Strukturperiode 66 entlang der Periodizitätsrichtung 60.The 6 shows the intensity curve plotted on the ordinate 68 along the periodicity direction 60 when looking perpendicular to the plane of extension of the lens 26 in a lighting device in the 1 or 2 The intensity maxima and intensity minima are repeated periodically with the Moire structure period 66 along the periodicity direction 60 ,

Aufgrund der endlichen Dicke der Streuscheibe 26 in Richtung senkrecht zur Periodizitätsrichtung 60 und senkrecht zur Erstreckungsebene der Streuscheibe 26 sind die erste Streustruktur 50 und die zweite Streustruktur 52 voneinander beabstandet. Dies führt dazu, dass der Intensitätsverlauf und damit das sich ergebende Beleuchtungsbild vom Blickwinkel in Bezug auf die Flächennormale der Streuscheibe 26 abhängt. Dies wird anhand von 7 deutlich, welche den Intensitätsverlauf 68 in einer Darstellung gemäß 6 zeigt, wobei die Blickrichtung um wenige Grad von der Flächennormalen auf die Streuscheibe 26 (6) abweicht. Due to the finite thickness of the lens 26 in the direction perpendicular to the periodicity direction 60 and perpendicular to the plane of extension of the lens 26 are the first scattering structure 50 and the second scattering structure 52 spaced apart. This results in that the intensity profile and thus the resulting illumination image from the viewing angle with respect to the surface normal of the lens 26 depends. This is based on 7 clearly what the intensity course 68 in a representation according to 6 shows, the viewing direction by a few degrees from the surface normal to the lens 26 ( 6 ) deviates.

Anhand der 8 bis 10 werden beispielhaft weitere Möglichkeiten für die Ausgestaltung von erster Streustruktur 50 und zweiter Streustruktur 52 erläutert, um ein Beleuchtungsbild mit Moire-Struktur zu erzeugen. Ähnlich wie in der 4 sind die Strukturelemente 54 der ersten Streustruktur 50 und die Strukturelemente 56 der zweiten Streustruktur 52 jeweils nur durch Berandungslinien dargestellt. Die Strukturelemente 54 und 56 selbst können wiederum als konkav oder auch als konvex gekrümmte Optiken auf den Oberflächen 28 bzw. 30 der Streuscheiben 26 ausgebildet sein.Based on 8th to 10 are exemplary further possibilities for the design of the first scattering structure 50 and second scattering structure 52 explained to create a moire structure lighting image. Similar in the 4 are the structural elements 54 the first scattering structure 50 and the structural elements 56 the second scattering structure 52 each represented only by boundary lines. The structural elements 54 and 56 themselves can turn as concave or convex curved optics on the surfaces 28 respectively. 30 the spreading discs 26 be educated.

Die 8 zeigt eine erste Streustruktur 50, welche eine Vielzahl von länglichen, kissenoptikartigen Strukturelementen 54 aufweist. Diese Art von Strukturelementen 54 kann z.B durch eine rechteckige Berandung dargestellt werden. Eine zweite Streustruktur 52 weist eine entsprechende Ausgestaltung mit einer Vielzahl von länglichen, kissenoptikartigen Strukturelementen 56 auf. Die länglichen Kissenoptiken (Strukturelemente 54) sind entlang einer ersten Vorzugsrichtung 58‘ aufgereiht. Entsprechend sind die länglichen Strukturelemente 56 entlang einer zweiten Vorzugsrichtung 58‘‘ aufgereiht. The 8th shows a first scattering structure 50 , which a variety of elongated, pillow-like structural elements 54 having. This kind of structural elements 54 can be represented for example by a rectangular boundary. A second scattering structure 52 has a corresponding embodiment with a plurality of elongated, pillow-like structural elements 56 on. The elongated cushion optics (structural elements 54 ) are along a first preferred direction 58 ' lined up. Accordingly, the elongated structural elements 56 along a second preferred direction 58 '' lined up.

Anders als in der Darstellung der 4 weicht hier die Vorzugsrichtung 58‘ der ersten Streustruktur 50 von der Vorzugsrichtung 58‘‘ der zweiten Streustruktur 52 ab. Die Vorzugsrichtungen 58‘ und 58‘‘ verlaufen in der Fläche der Erstreckung der Streuscheibe 26 gewinkelt zueinander. Unlike in the presentation of the 4 gives way to the preferred direction 58 ' the first scattering structure 50 from the preferred direction 58 '' the second scattering structure 52 from. The preferred directions 58 ' and 58 '' extend in the surface of the extension of the lens 26 angled to each other.

In der 8 sind beide Streustrukturen 50 und 52 periodisch ausgebildet. Anders als in 4 weicht aber die Periodizitätsrichtung 60‘ der ersten Streustruktur 50 von der Periodizitätsrichtung 60‘‘ der zweiten Streustruktur 52 ab. Da im dargestellten Beispiel die Periodizitätsrichtung 60‘ senkrecht zu der Vorzugsrichtung 58‘ der ersten Streustruktur 50 verläuft, und die Periodizitätsrichtung 60‘‘ senkrecht zu der Vorzugsrichtung 58‘‘ der zweiten Streustruktur 52 verläuft, sind auch die Periodizitätsrichtungen 60‘ und 60‘‘ nicht parallel zueinander, sondern entsprechend gewinkelt. In the 8th are both scattering structures 50 and 52 periodically formed. Unlike in 4 but deviates the periodicity direction 60 ' the first scattering structure 50 from the periodicity direction 60 '' the second scattering structure 52 from. In the example shown, the periodicity direction 60 ' perpendicular to the preferred direction 58 ' the first scattering structure 50 runs, and the periodicity direction 60 '' perpendicular to the preferred direction 58 '' the second scattering structure 52 runs are also the periodicity directions 60 ' and 60 '' not parallel to each other, but angled accordingly.

Im Beispiel der 8 sind die einzelnen Strukturelemente 54 der ersten Streustruktur 50 sämtlich identisch untereinander und auch identisch zu den Strukturelementen 56 der zweiten Streustruktur 52 ausgebildet. Insofern geht die zweite Streustruktur 52 aus der ersten Streustruktur 50 durch Drehung um eine Achse senkrecht zur Erstreckungsebene der Streuscheibe 26 um denjenigen Winkel hervor, welcher zwischen den Vorzugsrichtungen 58‘ und 58‘‘ bzw. zwischen den Periodizitätsrichtungen 60 und 60‘‘ eingeschlossen ist. Dies veranschaulicht, dass auch mit grundsätzlich identischen Strukturen ein Moiré-Muster erzeugt werden kann, wenn die Strukturen gegeneinander verdreht oder verkippt sind.In the example of 8th are the individual structural elements 54 the first scattering structure 50 all identical to each other and also identical to the structural elements 56 the second scattering structure 52 educated. In this respect, the second scattering structure goes 52 from the first scattering structure 50 by rotation about an axis perpendicular to Extension plane of the lens 26 around the angle which, between the preferred directions 58 ' and 58 '' or between the periodicity directions 60 and 60 '' is included. This illustrates that even with fundamentally identical structures, a moiré pattern can be generated when the structures are twisted or tilted against each other.

Die 9 zeigt eine Ausgestaltung, bei welcher die erste Streustruktur 50 und die zweite Streustruktur 52 auf unterschiedlichen geometrischen Grundmustern beruhen. Die erste Streustruktur 50 weist durchgehende, sich länglich entlang der Vorzugsrichtung 58‘ der ersten Streustruktur 50 erstreckende Strukturelemente 54 auf (beispielsweise Zylinderoptiken wie in 4). Die zweite Streustruktur 52 umfasst eine Vielzahl von beispielsweise kissenoptikartigen Strukturelementen 56, wie beispielhaft zu 8 erläutert. Die verschiedenen Strukturelemente 56 sind entlang der zugeordneten Vorzugsrichtung 58‘‘ aufgereiht.The 9 shows an embodiment in which the first scattering structure 50 and the second scattering structure 52 based on different geometric patterns. The first scattering structure 50 has continuous, oblong along the preferred direction 58 ' the first scattering structure 50 extending structural elements 54 on (for example, cylindrical optics such as in 4 ). The second scattering structure 52 comprises a plurality of, for example, pillow-like structural elements 56 as example too 8th explained. The different structural elements 56 are along the assigned preferred direction 58 '' lined up.

Die 10 zeigt eine Ausgestaltung, bei welcher zumindest eine der beiden Streustrukturen 50, 52 nicht über die gesamte Oberfläche 28 bzw. 30 konstant ist. Vielmehr weist die erste Streustruktur 50 zwei Typen von Strukturabschnitten 70a und 70b auf. Die Strukturabschnitte 70a und 70b sind im dargestellten Beispiel jeweils quadratische, zusammenhänge Flächenabschnitte der Oberfläche 28. Die Strukturabschnitte 70a und 70b schließen sich schachbrettartig jeweils abwechselnd aneinander an. The 10 shows an embodiment in which at least one of the two scattering structures 50 . 52 not over the entire surface 28 respectively. 30 is constant. Rather, the first scattering structure points 50 two types of structure sections 70a and 70b on. The structural sections 70a and 70b are in the example shown in each case square, related surface sections of the surface 28 , The structural sections 70a and 70b join each other in a checkerboard pattern alternately.

Innerhalb eines jeden Strukturabschnitts 70a weist die Streustruktur untereinander identisch ausgebildete erste Strukturelemente 54a auf. Diese sind vorzugsweise in sämtlichen der Strukturabschnitte vom Typ 70a identisch. Wie vorstehend erläutert, kann für die Strukturelemente 54a eine entsprechende Vorzugsrichtung und eine Periodizitätsrichtung definiert sein, welche insbesondere in allen Strukturabschnitten vom Typ 70a jeweils gleich sind. Entsprechend sind die Strukturabschnitte 70b mit Strukturelementen 54b versehen, welche insbesondere untereinander identisch ausgebildet sein können und vorzugsweise in sämtlichen Strukturabschnitten 70b gleich ausgebildet sind. Für die Strukturabschnitte 70b kann eine von den Strukturabschnitten 70a verschiedene Vorzugsrichtung und eine verschiedene Periodizitätsrichtung definiert sein. Within each structure section 70a has the scattering structure with each other identically formed first structural elements 54a on. These are preferably of the type in all of the structural sections 70a identical. As explained above, for the structural elements 54a a corresponding preferred direction and a periodicity direction be defined, which in particular in all structural sections of the type 70a are the same. Accordingly, the structural sections 70b with structural elements 54b provided, which in particular may be identical to each other and preferably in all structural sections 70b are the same. For the structural sections 70b can be one of the structure sections 70a be defined different preferred direction and a different periodicity direction.

Wie in 10 dargestellt, kann die Streustruktur 50 mit verschiedenen Strukturabschnitten 70a, 70b mit einer zweiten Streustruktur 52 auf der gegenüberliegenden Oberfläche überlagert werden. Diese kann ebenfalls mehrere Strukturabschnitte mit unterschiedlichen Eigenschaften aufweisen. Denkbar ist jedoch auch der in 10 angedeutete Fall, dass eine der beiden Streustrukturen (in 10 die zweite Streustruktur 52) über die gesamte Oberfläche einheitlich ausgebildet ist, beispielsweise mit sich länglich entlang einer eigenen Vorzugsrichtung erstreckenden Strukturelementen 56, welche periodisch entlang einer Periodizitätsrichtung aufeinander folgen (ähnlich wie in 4).As in 10 shown, the scattering structure 50 with different structure sections 70a . 70b with a second scattering structure 52 be superimposed on the opposite surface. This can likewise have several structural sections with different properties. However, it is also conceivable in 10 indicated case that one of the two scattering structures (in 10 the second scattering structure 52 ) is formed uniformly over the entire surface, for example with longitudinally along its own preferred direction extending structural elements 56 which follow one another periodically along a periodicity direction (similar to FIG 4 ).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 10101795 A1 [0002] DE 10101795 A1 [0002]

Claims (10)

Kfz-Beleuchtungseinrichtung (10, 40) mit einer Lichtquelle (20) und mit einer lichtdurchlässigen Streuscheibe (26) zum Austritt der abgestrahlten Lichtverteilung, wobei die Streuscheibe (26) eine der Lichtquelle (20) zugewandte innere Oberfläche (28) und eine dieser abgewandte äußere Oberfläche (30) aufweist und lichtstreuend zur Formung der abgestrahlten Lichtverteilung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Oberfläche (28) eine erste Streustruktur (50) mit einer Vielzahl von lichtbrechend wirkenden Strukturelementen (54) und die äußere Oberfläche (30) eine zweite Streustruktur (52) mit einer Vielzahl von lichtbrechend wirkenden Strukturelementen (56) aufweist, wobei die erste Streustruktur (50) verschieden von der zweiten Streustruktur (52 ausgebildet ist.Automotive lighting device ( 10 . 40 ) with a light source ( 20 ) and with a translucent lens ( 26 ) to the exit of the radiated light distribution, wherein the lens ( 26 ) one of the light source ( 20 ) facing inner surface ( 28 ) and one of these remote outer surface ( 30 ) and is designed to diffuse light to form the emitted light distribution, characterized in that the inner surface ( 28 ) a first scattering structure ( 50 ) with a plurality of refractive elements ( 54 ) and the outer surface ( 30 ) a second scattering structure ( 52 ) with a plurality of refractive elements ( 56 ), wherein the first scattering structure ( 50 ) different from the second scattering structure ( 52 is trained. Beleuchtungseinrichtung (10, 40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Streustruktur (50) geometrisch ähnlich zur zweiten Streustruktur (52) ausgebildet ist.Lighting device ( 10 . 40 ) according to claim 1, characterized in that the first scattering structure ( 50 ) geometrically similar to the second scattering structure ( 52 ) is trained. Beleuchtungseinrichtung (10, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Streustruktur (50) und die zweite Streustruktur (52) derart ausgebildet sind, dass sie durch Streckung, Stauchung, Scherung, Drehung und/oder Translation in einander überführbar sind.Lighting device ( 10 . 40 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first scattering structure ( 50 ) and the second scattering structure ( 52 ) are designed such that they can be converted into each other by stretching, compression, shear, rotation and / or translation. Beleuchtungseinrichtung (10, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (54) der ersten Streustruktur (50) sich entlang zumindest einer ersten Periodizitätsrichtung (60; 60‘) regelmäßig wiederholend mit einer ersten Periodenlänge (62) und/oder die Strukturelemente (56) der zweiten Streustruktur (52) sich entlang zumindest einer zweiten Periodizitätsrichtung (60, 60‘‘) regelmäßig wiederholend mit einer zweiten Periodenlänge (64) ausgebildet sind.Lighting device ( 10 . 40 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the structural elements ( 54 ) of the first scattering structure ( 50 ) along at least a first periodicity direction ( 60 ; 60 ' ) regularly repeated with a first period length ( 62 ) and / or the structural elements ( 56 ) of the second scattering structure ( 52 ) along at least one second periodicity direction ( 60 . 60 '' ) regularly repeated with a second period length ( 64 ) are formed. Beleuchtungseinrichtung (10, 40) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Periodenlänge (62) ungleich der zweiten Periodenlänge (64) ist.Lighting device ( 10 . 40 ) according to the preceding claim, characterized in that the first period length ( 62 ) not equal to the second period length ( 64 ). Beleuchtungseinrichtung (10, 40) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (62) und zweite (64) Periodenlänge im Verhältnis ganzer Zahlen zueinander stehen.Lighting device ( 10 . 40 ) according to the preceding claim, characterized in that the first ( 62 ) and second ( 64 ) Period length in the ratio of integers to each other. Beleuchtungseinrichtung (10, 40) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (54) der ersten Streustruktur (50) sich länglich entlang einer ersten Vorzugsrichtung (60, 60‘) erstreckend ausgebildet sind und/oder dass die Strukturelemente (56) der zweiten Streustruktur (52) sich länglich entlang einer zweiten Vorzugsrichtung (60, 60‘‘) erstreckend ausgebildet sind.Lighting device ( 10 . 40 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the structural elements ( 54 ) of the first scattering structure ( 50 ) are elongated along a first preferred direction ( 60 . 60 ' ) are formed extending and / or that the structural elements ( 56 ) of the second scattering structure ( 52 ) is elongated along a second preferred direction ( 60 . 60 '' ) are formed extending. Beleuchtungseinrichtung (10, 40) nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (54, 56) der ersten (50) und/oder der zweiten (52) Streustruktur in Schnitten senkrecht zur jeweiligen Vorzugsrichtung (60, 58, 58‘, 58‘‘) betrachtet konkav oder konvex ausgebildet sind.Lighting device ( 10 . 40 ) according to the preceding claim, characterized in that the structural elements ( 54 . 56 ) the first ( 50 ) and / or the second ( 52 ) Scattering structure in sections perpendicular to the respective preferred direction ( 60 . 58 . 58 ' . 58 '' ) are concave or convex. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Strukturelemente (54, 56) der ersten Streustruktur (50) und/oder der zweiten Streustruktur (52) jeweils untereinander identisch ausgebildet sind.Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the respective structural elements ( 54 . 56 ) of the first scattering structure ( 50 ) and / or the second scattering structure ( 52 ) are each formed identical to each other. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Streustruktur (50) und/oder die zweite Streustruktur (52) mehrere Strukturabschnitte (70a, 70b) aufweist, wobei die Strukturelemente (54a, 54b) innerhalb des jeweiligen Strukturabschnitts (70a) identisch zueinander ausgebildet sind, und die Strukturelemente (54a, 54b) zumindest zweier verschiedener Strukturabschnitte (70a, 70b) derselben Streustruktur (50) voneinander verschieden sind.Lighting device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first scattering structure ( 50 ) and / or the second scattering structure ( 52 ) several structural sections ( 70a . 70b ), wherein the structural elements ( 54a . 54b ) within the respective structure section ( 70a ) are formed identical to each other, and the structural elements ( 54a . 54b ) at least two different structural sections ( 70a . 70b ) of the same scatter structure ( 50 ) are different from each other.

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