DE102013227194A1 - Motor vehicle headlamps - Google Patents
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Abstract
Vorgestellt wird ein Kraftfahrzeugscheinwerfer (10) mit einer Lichtquelle (16) und Mitteln, die aus Licht der Lichtquelle eine erste, im Inneren des Scheinwerfers liegende Lichtverteilung erzeugen, und mit einer Abbildungslinse (22), die die erste Lichtverteilung als zweite Lichtverteilung in ein Vorfeld des Scheinwerfers abbildet. Der Scheinwerfer zeichnet sich dadurch aus, dass zwischen der ersten Lichtverteilung und der Linse eine lichtwellenlängenselektive Blende (36) angeordnet ist, die einen zentralen Bereich (38) mit nicht lichtwellenlängenselektiver Transmission und einen Randbereich mit lichtwellenlängenselektiver Transmission aufweist, in dem ein Transmissionsgrad für Licht kleinerer Wellenlängen kleiner ist als ein Transmissionsgrad für Licht vergleichsweise größerer Wellenlängen.Disclosed is a motor vehicle headlight (10) having a light source (16) and means which generate light from the light source, a first, lying inside the headlamp light distribution, and with an imaging lens (22), the first light distribution as a second light distribution in an apron of the headlight. The headlamp is characterized in that between the first light distribution and the lens, a light wavelength-selective diaphragm (36) is arranged, which has a central region (38) with non-light wavelength selective transmission and an edge region with light wavelength selective transmission, in which a transmittance for light smaller Wavelengths is smaller than a transmittance for light comparatively larger wavelengths.
Description
Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Kraftfahrzeugscheinwerfer sind per se bekannt. Sie weisen eine Lichtquelle und Mittel auf, die aus Licht der Lichtquelle eine erste, im Inneren des Scheinwerfers liegende Lichtverteilung erzeugen. Darüber hinaus weisen sie eine Abbildungslinse auf, die dazu eingerichtet und angeordnet ist, die erste Lichtverteilung als zweite Lichtverteilung in ein Vorfeld des Scheinwerfers abzubilden. The invention relates to a motor vehicle headlight according to the preamble of claim 1. Such motor vehicle headlights are known per se. They have a light source and means that generate light from the light source a first, lying in the interior of the headlight light distribution. In addition, they have an imaging lens, which is set up and arranged to image the first light distribution as a second light distribution in an apron of the headlight.
Diese Scheinwerfer sind auch unter dem Begriff des Projektionsscheinwerfers bekannt. Projektionsscheinwerfer dienen unter anderen dazu, zweite Lichtverteilungen im Vorfeld des Scheinwerfers und damit im Vorfeld des Kraftfahrzeugs auf der Straße zu erzeugen, die scharfe Hell-Dunkel-Grenzen aufweisen. Die Hell-Dunkel-Grenzen in den zweiten Lichtverteilungen werden dabei dadurch erzeugt, dass bereits die erste Lichtverteilung mit einer scharfen Begrenzung erzeugt wird und dass die in der zweiten Lichtverteilung erwünschte Hell-Dunkel-Grenze dann als Bild der scharfen Begrenzung der ersten Lichtverteilung erzeugt wird. These headlamps are also known by the name of the projection headlamp. Among other things, projection headlights serve to generate second light distributions in advance of the headlight and thus in advance of the motor vehicle on the road, which have sharp light-dark boundaries. The light-dark boundaries in the second light distributions are thereby generated in that the first light distribution is already generated with a sharp boundary and that the desired in the second light distribution bright-dark boundary is then generated as an image of the sharp boundary of the first light distribution ,
Die Überführung der ersten Lichtverteilung in die zweite Lichtverteilung durch eine Abbildungslinse ist mit einem Abbildungsfehler, der sogenannten chromatischen Aberration behaftet. Dieser Abbildungsfehler wird dadurch erzeugt, dass Licht unterschiedlicher Wellenlängen beim Durchtritt durch die Linse unterschiedlich stark gebrochen wird. In der Regel wird kurzwelliges Licht (blau) stärker gebrochen als langwelliges (rot) und somit das vorher weiß erscheinende Licht der Lichtquelle in seine Spektralfarben zerlegt. The transfer of the first light distribution into the second light distribution through an imaging lens is associated with an aberration, the so-called chromatic aberration. This aberration is produced by different refraction of light of different wavelengths as it passes through the lens. As a rule, short-wave light (blue) is more strongly refracted than long-wave (red), and thus the previously white light of the light source is decomposed into its spectral colors.
Die chromatische Aberration äußert sich sowohl als sogenannter Farblängsfehler als auch als sogenannter Farbquerfehler. Der Farblängsfehler ist darauf zurückzuführen, dass die Bildweite für kurzwelliges, blaues Licht kleiner ist als die Bildweite für langwelliges, rotes Licht. Die Bildfläche für blaues Licht liegt in Lichtrichtung betrachtet näher an der Linse als die Bildfläche für rotes Licht. The chromatic aberration manifests itself as a so-called longitudinal chromatic aberration as well as so-called lateral chromatic aberration. The color longitudinal error is due to the fact that the image size for short-wave, blue light is smaller than the image size for long-wave, red light. The image area for blue light, viewed in the light direction, is closer to the lens than the image area for red light.
Der sogenannte Farbquerfehler ist darauf zurückzuführen, dass das durch den vergleichsweise kurzwelligeren Anteil des Lichts erzeugte Bild einen anderen Vergrößerungsmaßstab aufweist als das durch den vergleichsweise langwelligeren Anteil des Lichts erzeugte Bild. The so-called lateral chromatic aberration is attributable to the fact that the image produced by the comparatively short-wave fraction of the light has a different magnification scale than the image produced by the comparatively longer-wavelength fraction of the light.
Als Folge der beiden Fehler sind an den scharf begrenzten Rändern der zweiten Lichtverteilung sogenannte Farbsäume wahrnehmbar. As a result of the two errors so-called color fringes are perceptible at the sharply delimited edges of the second light distribution.
Im ungünstigsten Fall kann dies bei einem Kraftfahrzeugscheinwerfer dazu führen, dass andere Verkehrsteilnehmer blaue und rote Lichteffekte wahrnehmen, wenn sich ihre Augen im blauen oder roten Bereich des Farbsaums befinden. Dies ist wegen einer davon ausgehenden missverständlichen Signalwirkung nach Möglichkeit zu vermeiden. In the worst case scenario, this may result in a motor vehicle headlamp causing other road users to experience blue and red light effects when their eyes are in the blue or red area of the fringe. This should be avoided as far as possible because of a misleading signal effect.
Wie bereits erwähnt wurde, weisen Lichtverteilungen von Kraftfahrzeugscheinwerfern häufig Hell-Dunkel-Grenzen auf. Beispiele dafür sind das Abblendlicht mit horizontaler Hell-Dunkel-Grenze, das Streifenfernlicht mit vertikal verlaufenden Hell-Dunkel-Grenzen und das Matrixfernlicht, bei dem zwischen benachbarten Pixeln sowohl vertikal als auch horizontal oder schräg zwischen diesen Lagen liegende Hell-Dunkel-Grenzen auftreten. Ohne Gegenmaßnahmen treten dabei dort die störenden Farbsäume auf. As already mentioned, light distributions of motor vehicle headlamps often have bright-dark boundaries. Examples include the dipped beam with a horizontal cut-off, the striping beam with vertical light-dark boundaries and the matrix remote light, in which occur between adjacent pixels both vertically and horizontally or diagonally between these layers lying light-dark boundaries. Without countermeasures occur there the disturbing color fringing.
Aus der Astronomie und der Fotografie sind farbkorrigierte Abbildungsoptiken bekannt. Diese bestehen in der Regel aus mehreren hintereinander angeordneten Linsen, die aus unterschiedlich dispersiven Materialien gefertigt sind und so die chromatische Aberration kompensieren. Diese Optiken sind in der Herstellung sehr aufwändig und damit kostenintensiv, so dass diese Lösung im Kraftfahrzeugbereich nicht anwendbar ist. From astronomy and photography, color-corrected imaging optics are known. These usually consist of a plurality of successively arranged lenses, which are made of different dispersive materials and thus compensate for the chromatic aberration. These optics are very complex to manufacture and therefore expensive, so that this solution is not applicable in the automotive sector.
Aus der
Aus der
Aus der
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe einer Kraftfahrzeugscheinwerfers der eingangs genannten Art, mit dem die durch chromatische Aberration hervorgerufenen Farblängsfehler und Farbquerfehler kostengünstig weitestgehend kompensiert werden. Against this background, the object of the invention in the specification of a motor vehicle headlamp of the type mentioned, with which caused by chromatic aberration color longitudinal error and lateral chromatic aberration are cost-largely compensated.
Die Aufgabe wird von einem Kraftfahrzeugscheinwerfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved by a motor vehicle headlight with the features of claim 1.
Der erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscheinwerfer zeichnet sich dadurch aus, dass im Strahlengang zwischen der ersten Lichtverteilung und der Abbildungslinse eine lichtwellenlängenselektive Blende angeordnet ist, die einen zentralen Bereich mit nicht lichtwellenlängenselektiver Transmission und einen den zentralen Bereich umgebenden Randbereich mit lichtwellenlängenselektiver Transmission aufweist, in dem ein Transmissionsgrad für Licht aus einem ersten Wellenlängenbereich vergleichsweise kleinerer Wellenlängen kleiner ist als ein Transmissionsgrad für Licht aus einem zweiten Wellenlängenbereich vergleichsweise größerer Wellenlängen. The motor vehicle headlight according to the invention is characterized in that a light wavelength-selective diaphragm is arranged in the beam path between the first light distribution and the imaging lens, which has a central region with non-light wavelength selective transmission and an edge region surrounding the central region with light-wavelength-selective transmission, in which a transmittance for light from a first wavelength range of comparatively smaller wavelengths is smaller than a transmittance for light from a second wavelength range comparatively larger wavelengths.
Durch die lichtwellenlängenselektive Blende erzeugen der verhältnismäßig langwelligere, rote Anteil des Lichts und der verhältnismäßig kurzwelligere, blaue Anteil des Lichts in einer Bildweite der Abbildungsoptik im Vorfeld des Scheinwerfers eine identisch große Lichtverteilung, so dass sich beide Lichtverteilungen mit den übrigen Lichtanteilen zu weißem Licht mischen, ohne dass am Rand ein blauer Anteil oder ein roter Anteil über den Rest der Lichtverteilung übersteht und als unerwünschter Farbsaum sichtbar ist. Due to the light-wavelength-selective aperture, the relatively long-wave, red portion of the light and the relatively short-wave, blue portion of the light in an image width of the imaging optics in the run-up to the headlight generate an identically large light distribution, so that mix both light distributions with the remaining light components to white light, without a blue portion or a red portion protruding beyond the rest of the light distribution at the edge and being visible as an undesired color fringe.
Der wellenlängenselektive Bereich lässt bevorzugt den verhältnismäßig langwelligeren, roten Anteil des Lichts hindurch und weist für den vergleichsweise kurzwelligeren, insbesondere blauen Anteil eine niedrigere Transmission auf. Der zentrale Bereich transmittiert Licht des gesamten von der Lichtquelle ausgehenden Spektrums. The wavelength-selective region preferably allows the relatively longer wavelength, red portion of the light and has a lower transmission for the comparatively short-wave, in particular blue, component. The central area transmits light of the entire spectrum emanating from the light source.
Aus der bevorzugt in der Objektfläche der Abbildungslinse mit weißem Licht erzeugten ersten Lichtverteilung wird nur der Anteil des Lichtspektrums vollständig in die zugehörige Bildfläche abgebildet, der die lichtwellenlängenselektive Blende weitestgehend ungeschwächt passiert. Dies ist hier der rote oder vergleichsweise langwelligere Anteil. Der blaue Anteil des Lichts wird dagegen nur im zentralen Bereich der Blende ungeschwächt durchgelassen und wird im Randbereich wegen der dort für kurzwelligeres Licht kleineren Transmission nur in geringerem Ausmaß oder gar nicht durchgelassen. Dadurch wird gewissermaßen in dem Abstand, in dem die Blende von der Abbildungsoptik entfernt angeordnet ist, eine blaue Lichtverteilung erzeugt. From the first light distribution, which is preferably generated in the object surface of the imaging lens with white light, only the portion of the light spectrum is completely imaged in the associated image surface, which passes through the light-wavelength-selective diaphragm largely unattenuated. This is the red or comparatively long-waved part. The blue portion of the light, on the other hand, is transmitted unattenuated only in the central region of the diaphragm and is transmitted to a lesser extent or not at all in the edge region because of the smaller transmission there for shorter-wavelength light. As a result, a blue light distribution is generated to a certain extent in the distance in which the diaphragm is arranged away from the imaging optics.
Da das verhältnismäßig kurzwelligere blaue Licht beim Durchtritt durch die Abbildungsoptik stärker gebrochen wird, als das rote Licht, liegt der bildseitige Brennpunkt des blauen Lichts näher an der Abbildungsoptik als der bildseitige Brennpunkt des roten Lichts. Der Abstand der Blende von der Abbildungsoptik ist bevorzugt so gewählt, dass die zu dem Abstand (Gegenstandsweite) der blauen Lichtverteilung (respektive der Blende) von der Abbildungsoptik gehörende Bildweite gleich der Bildweite für die rote Lichtverteilung ist, deren Gegenstandsweite der Entfernung der ersten Lichtverteilung von der Abbildungsoptik entspricht. Aufgrund der dann gleichen Bildweite wird der Farblängsfehler wirkungsvoll vermieden. Since the relatively short-wave blue light is more refracted when passing through the imaging optics than the red light, the image-side focal point of the blue light is closer to the imaging optics than the image-side focal point of the red light. The distance of the diaphragm from the imaging optics is preferably selected such that the image width corresponding to the distance (object width) of the blue light distribution (or diaphragm) from the imaging optics is equal to the image distance for the red light distribution whose object distance is the distance of the first light distribution from the imaging optics corresponds. Due to the then same image width of the longitudinal chromatic aberration is effectively avoided.
Dadurch, dass der kurzwelligere Anteil des Lichtes stärker gebrochen wird, weist die durch diesen Anteil erzeugte zweite Lichtverteilung einen größeren Vergrößerungsmaßstab auf, als die zweite Lichtverteilung, die durch rotes, langwelligeres Licht erzeugt wird. Dadurch, dass die Abmessungen des zentralen Bereichs etwas kleiner gewählt sind, als die Abmessungen der ersten Lichtverteilung, wird die blaue Lichtverteilung, die durch den zentralen Bereich begrenzt ist, deckungsgleich in die durch den roten Anteil des Lichts erzeugte zweite Lichtverteilung abgebildet. Dadurch ist der Farbquerfehler kompensiert. As a result of the fact that the shorter-wave component of the light is refracted more strongly, the second light distribution produced by this component has a larger magnification scale than the second light distribution, which is generated by red, longer-wave light. Because the dimensions of the central region are chosen to be somewhat smaller than the dimensions of the first light distribution, the blue light distribution, which is delimited by the central region, is imaged congruently into the second light distribution produced by the red component of the light. As a result, the lateral color aberration is compensated.
Es ist bevorzugt, dass die Blende so groß ist, dass die erste innere Lichtverteilung nicht über den Randbereich hinausragt. It is preferred that the aperture is so large that the first inner light distribution does not protrude beyond the edge region.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der lichtwellenlängenselektive, umgebende Bereich der Blende als Farbfilter ausgebildet ist. Bei einem Farbfilter handelt es sich um weitestgehend transparentes Material, das mit einem Farbstoff eingefärbt wird, so dass es nur noch Licht eines bestimmten Lichtwellenlängenbereiches weitgehend ungeschwächt durchlässt. Eine Blende aus diesem Farbfilter ist leicht zu fertigen und verursacht somit geringe Fertigungskosten und geringe Materialkosten. A further embodiment provides that the light wavelength-selective, surrounding area of the diaphragm is designed as a color filter. A color filter is largely transparent material, which is dyed with a dye, so that it lets through only light of a certain wavelength range of light largely unattenuated. An aperture made from this color filter is easy to manufacture and thus causes low production costs and low material costs.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der lichtwellenlängenselektive, umgebende Bereich als Interferenzfilter ausgebildet ist. Interferenzfilter sind optische Elemente, die den Effekt der Interferenz nutzen um Licht frequenz- oder wellenlängenspezifisch zu filtern. Im Aufbau ist der Interferenzfilter zum Beispiel ein Schichtensystem aus einer vergleichsweise dicken, transparenten Trägerschicht, beispielsweise einer Glasscheibe, auf die eine teildurchlässige, metallische Spiegelschicht, beispielsweise Aluminium oder Silber, aufgedampft ist, und einer auf die Spiegelschicht folgenden dielektrischen, transparenten Schicht und einer weiteren, teildurchlässigen Spiegelschicht. Der zu filternde Wellenlängenbereich ist durch die Dicke der dielektrischen Schicht festgelegt. Der Interferenzfilter ist aufwändiger in der Herstellung als ein Farbfilter, hat aber gegenüber diesem den Vorteil, dass Licht aus Wellenlängenbereichen, das nicht reflektiert wird, den Filter nahezu ungeschwächt durchläuft, wohingegen der Farbfilter auch einen Teil des Lichts aus dem Wellenlängenbereich mit hoher Transmission absorbiert. A further embodiment provides that the light wavelength-selective, surrounding area is designed as an interference filter. Interference filters are optical elements that reduce the effect of interference use to filter light frequency or wavelength specific. In structure, the interference filter is, for example, a layer system comprising a comparatively thick, transparent support layer, for example a glass pane, on which a partially transparent, metallic mirror layer, for example aluminum or silver, has been vapor-deposited, and a dielectric, transparent layer following the mirror layer and another , partially transparent mirror layer. The wavelength range to be filtered is determined by the thickness of the dielectric layer. The interference filter is more expensive to manufacture than a color filter, but has the advantage over this that light from wavelength ranges that is not reflected passes through the filter almost unattenuated, whereas the color filter also absorbs a portion of the light from the wavelength range with high transmission.
Es ist bevorzugt, dass als Blendenmaterial eine Folie verwendet wird. Mittels einer dünnen Folie lässt sich eine leichte Blende realisieren. It is preferred that a film is used as the screen material. By means of a thin foil a light aperture can be realized.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass der Kraftfahrzeugscheinwerfer mehrere Lichtquellen aufweist, wobei jeder der mehreren Lichtquellen eine Lichtaustrittsfläche zugeordnet ist und die Lichtaustrittsflächen zu einem matrixartigen Optikarray angeordnet sind. Auf diese Weise wird als erste Lichtverteilung eine aus einzelnen Pixeln zusammengesetzte leuchtende Fläche erzeugt. Die Helligkeit der Pixel ist bevorzugt pixelindividuell steuerbar. Diese erste Lichtverteilung wird mittels der Abbildungsoptik in die im Vorfeld des Scheinwerfers liegende zweite Lichtverteilung überführt. Die lichtwellenselektive Blende ist dabei so angeordnet, dass die Bildweite für vergleichsweise kurzwelliges Licht weitestgehend dieselbe ist wie die Bildweite für vergleichsweise langwelligeres Licht. A further embodiment provides that the motor vehicle headlight has a plurality of light sources, wherein each of the plurality of light sources is associated with a light exit surface and the light exit surfaces are arranged to form a matrix-like optical array. In this way, a luminous surface composed of individual pixels is produced as the first light distribution. The brightness of the pixels is preferably controllable on a pixel-by-pixel basis. This first light distribution is converted by means of the imaging optics in the front of the headlight lying second light distribution. The light-wave-selective aperture is arranged so that the image size for comparatively short-wavelength light is largely the same as the image size for comparatively longer-wave light.
Es ist bevorzugt, dass jeder Lichtaustrittsfläche ein zentraler Bereich der lichtwellenlängenselektiven Blende zugeordnet ist, wobei die zentralen Bereiche matrixartig angeordnet und durch umgebende, lichtwellenlängenselektive Bereiche voneinander getrennt sind. Dadurch ist es möglich, dass jede Lichtaustrittsfläche des Optikarrays für sich genommen, oder auch ein Teil der Lichtaustrittsflächen zusammen, eine erste Lichtverteilung erzeugen, die von der Abbildungsoptik in die zweite Lichtverteilung überführt wird. Mittels der wie vorstehend beschrieben ausgestalteten lichtwellenlängenselektive Blende ist die Bildweite für vergleichsweise kurzwelliges Licht weitestgehend dieselbe wie die Bildweite für vergleichsweise langwelliges Licht. It is preferred that each light exit surface is assigned a central region of the light wavelength-selective diaphragm, wherein the central regions are arranged in a matrix-like manner and are separated from one another by surrounding light wavelength-selective regions. This makes it possible that each light exit surface of the optical array taken alone, or even a part of the light exit surfaces together, generate a first light distribution, which is transferred from the imaging optics into the second light distribution. By means of the optical wavelength-selective diaphragm designed as described above, the image width for comparatively short-wavelength light is largely the same as the image width for comparatively long-wavelength light.
Weiterhin ist bevorzugt, dass die matrixartig angeordneten Lichtaustrittsflächen des Optikarrays durch dunkle Bereiche voneinander getrennt sind. Die dunklen Bereiche verhindern, dass aufgrund der Divergenz des durch die Lichtaustrittsflächen austretenden Lichts benachbarte Lichtaustrittsflächen, deren zugeordnete Lichtquellen eventuell ausgeschaltet sind, überstrahlt werden. Die Breite der dunklen Bereiche ist abhängig von der Divergenz des Lichts und dem Abstand zwischen Optikarray und der lichtwellenlängenselektiven Blende. Furthermore, it is preferred that the light-emitting surfaces of the optical array arranged in the manner of a matrix are separated from one another by dark regions. The dark areas prevent that due to the divergence of the light exiting through the light exit surfaces adjacent light exit surfaces whose associated light sources may be off, are outshined. The width of the dark areas is dependent on the divergence of the light and the distance between the optical array and the light-wavelength-selective aperture.
Besonders bevorzugt ist es, dass der vergleichsweise kurzwellige Anteil des Lichts im Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 505 nm liegt und der vergleichsweise langwellige Anteil des Lichts im Wellenlängenbereich zwischen 505 nm und 780 nm liegt. Liegen der von der wellenlängenselektiven Blende nicht durchgelassene oder stark abgeschwächte vergleichsweise kurzwellige Anteil und der durchgelassene, vergleichsweise langwellige Anteil in den vorgenannten Bereichen, wird die chromatische Aberration ausreichend kompensiert. It is particularly preferred that the comparatively short-wave fraction of the light lies in the wavelength range between 380 nm and 505 nm and the comparatively long-wave fraction of the light lies in the wavelength range between 505 nm and 780 nm. If the comparatively short-wave component not transmitted or greatly attenuated by the wavelength-selective diaphragm and the transmitted, relatively long-wave component in the aforementioned ranges, the chromatic aberration is sufficiently compensated.
Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass in Lichtrichtung nach der Objektfläche der Abbildungslinse eine weitere lichtwellenlängenselektive Blende angeordnet ist, die einen zentralen Bereich und einen den zentralen Bereich umgebenden lichtwellenlängenselektiven Bereich aufweist, wobei der lichtwellenlängenselektive Bereich einen Anteil des Lichts mit vergleichsweise mittleren Lichtwellenlängen sperrt oder zumindest stark schwächt und wobei der Abstand der Blende von der Objektfläche so gewählt ist, dass der zentrale Bereich durch das Licht mit vergleichsweise mittlerer Wellenlänge scharf in der Bildfläche abgebildet wird, die durch den vergleichsweise langwelligeren Lichtanteil vorgegeben ist und wobei die Größe des zentralen Bereichs so bemessen ist, dass ein in der Objektfläche der Abbildungslinse angeordnetes Objekt durch Licht desjenigen Wellenlängenbereichs, der den umgebenden Bereich nicht oder nur abgeschwächt passiert, vollständig in der Bildfläche abgebildet wird. Die vergleichsweise mittleren Wellenlängenbereiche liegen bevorzugt zwischen 480 nm und 580 nm (grüne und gelbe Anteile des Lichtspektrums). Dadurch werden der Bereich des vergleichsweise langwelligeren Anteils des Lichts auf 780 nm bis 580 nm und der Bereich des vergleichsweise kurzwelligeren Anteils von 380 nm bis 480 nm verschmälert. Die Verringerung der Breite der Wellenlängenbereiche des Lichts, das von der jeweiligen Blende hindurch gelassen wird, verbessert die Kompensation der chromatischen Aberration. Da Licht mittlerer Wellenlängen stärker gebrochen wird als langwelligeres Licht und schwächer gebrochen wird als kurzwelligeres Licht, liegt der bildseitige Brennpunkt für grünes Licht (beziehungsweise allgemeiner für Licht mittlerer Wellenlängen) zwischen dem bildseitigen Brennpunkt für rotes Licht und dem bildseitigen Brennpunkt für blaues Licht. Demzufolge ist die weitere lichtwellenlängenselektive Blende auf der Objektseite der Abbildungslinse zwischen der Objektfläche und der für den vergleichsweise kurzwelligen Anteil des Licht undurchlässigen oder zumindest stark abschwächenden lichtwellenlängenselektiven Blende anzuordnen. Die Größe des zentralen Bereichs der weiteren Blende ist bevorzugt auf den Vergrößerungsmaßstab der Abbildungsoptik für mittlere Lichtwellenlängen abgestimmt. A further embodiment provides that in the direction of the light after the object surface of the imaging lens, a further light-wavelength-selective aperture is arranged, which has a central region and a light wavelength-selective region surrounding the central region, wherein the light wavelength selective region blocks or at least a portion of the light with comparatively medium wavelengths of light strongly weakens and wherein the distance of the diaphragm from the object surface is selected so that the central region is imaged sharply in the image surface by the light having a comparatively medium wavelength, which is predetermined by the comparatively longer wavelength light component and wherein the size of the central region so dimensioned in that an object arranged in the object surface of the imaging lens is completely imaged in the image surface by light of that wavelength range which does not or only attenuates the surrounding region becomes. The comparatively medium wavelength ranges are preferably between 480 nm and 580 nm (green and yellow portions of the light spectrum). As a result, the range of the comparatively longer wavelength fraction of the light is narrowed to 780 nm to 580 nm and the range of the comparatively short wavelength fraction from 380 nm to 480 nm. The reduction in the width of the wavelength regions of the light transmitted by the respective aperture improves the compensation of the chromatic aberration. Since middle wavelength light is refracted more strongly than longer wavelength light and is refracted weaker than shorter wavelength light, the image side focal point for green light (more generally medium wavelength light) is between the image side focal point for red light and the image side focal point for blue light. Consequently, the further light-wavelength-selective diaphragm on the object side of the imaging lens between the object surface and the for the To arrange comparatively short-wave component of the light-impermeable or at least strongly attenuating light-wavelength-selective diaphragm. The size of the central region of the further diaphragm is preferably matched to the magnification of the imaging optics for medium wavelengths of light.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form: Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In each case, in schematic form:
Von Lichtaustrittsfläche
Die Abbildungslinse
In einer weiteren Ausgestaltung, dargestellt in der
In einer alternativen Ausgestaltung, dargestellt in der
Im Unterschied zu dem vorhergehenden Beispiel, bei dem ein ellipsoider Reflektor die als Glühlampe oder Gasentladungslampe ausgebildete Lichtquelle
Die Abbildungslinse
Dabei ist f die Brennweite der Sammellinse, die von dem Brechungsindex des Linsenmaterials und der Form ihrer Grenzflächen abhängt. Die Bildweite B, also der Abstand zwischen Hauptebene der Abbildungslinse
Bedingt durch die Dispersion des Materials der Abbildungslinse
Dieser als chromatische Aberration bekannte Abbildungsfehler ist in der
Ein Brennpunkt
Der zweite Abbildungsfehler wird transversale/laterale Aberration oder Farbquerfehler genannt. Er kommt dadurch zustande, dass das durch blaues Licht b erzeugte Bild einen anderen Vergrößerungsmaßstab aufweist als das durch rotes Licht r erzeugte Bild. Bemerkbar macht sich der Farbquerfehler dadurch, dass an nicht radial zum Bildzentrum verlaufenden Hell-Dunkel-Übergängen, wie sie beispielsweise durch in der zweiten Lichtverteilung abgebildete Blendenkanten erzeugt werden, Farbränder auftreten. The second aberration is called transverse / lateral aberration or lateral chromatic aberration. It results from the fact that the image generated by blue light b has a different magnification scale than the image generated by red light r. The lateral chromatic aberration is notable in that color edges occur at light / dark transitions which do not run radially to the center of the image, as are produced, for example, by diaphragm edges imaged in the second light distribution.
Die Wirkungsweise der Blende
Die
Wie anhand der
Der Parallelstrahl
Um beide Fehler zu vermindern, muss das Bild
Das Objekt
In Lichtaustrittsrichtung
Jedes optische Element
Die Lichtaustrittsfläche
In Lichtaustrittsrichtung
Eine wellenlängenselektive Blende
Die
Der Brennpunkt
Dadurch können der Wellenlängenbereich des vergleichsweise kurzwelligen Lichtes, das von der Blende
Ein Abstand der weiteren Blende
Selbstverständlich ist auch die Größe des zentralen Bereichs so wählen, dass der zentrale Bereich durch das Licht mit vergleichsweise mittlerer Wellenlänge scharf in der Bildfläche abgebildet wird, die durch den vergleichsweise langwelligeren Lichtanteil vorgegeben ist. Die Bestimmung der Größe erfolgt analog zu der anhand von
Das beschriebene Verfahren ist nicht auf die angegebenen Wellenlängen beschränkt. Die Auswahl der Wellenlängen, die zur Korrektur herangezogen werden wird bevorzugt auf die spektralen Eigenschaften der Lichtquelle abgestimmt werden. Hier sind insbesondere Leuchtdioden mit Phosphorkonverter zu nennen, die eine intensive Emissionslinie bei etwa 450nm aufweise und einen breiten Fluoreszenzbereich im gelben Bereich des Lichtspektrums besitzen. Für eine geeignete Farbkorrektur kann eine Anpassung der Wellenlänge an die spektralen Eigenschaften der Lichtquelle zu einer weiteren Verbesserung der Farbkorrektur führen. The method described is not limited to the specified wavelengths. The selection of the wavelengths which are used for the correction will preferably be matched to the spectral properties of the light source. In particular, light-emitting diodes with phosphorus converters should be mentioned here, which have an intense emission line at about 450 nm and have a broad fluorescence range in the yellow region of the light spectrum. For a suitable color correction, an adaptation of the wavelength to the spectral properties of the light source can lead to a further improvement of the color correction.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 2636137 [0010] DE 2636137 [0010]
- DE 102006053534 [0011] DE 102006053534 [0011]
- DE 102008044967 B4 [0012] DE 102008044967 B4 [0012]
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT516836A4 (en) * | 2015-04-10 | 2016-09-15 | Zizala Lichtsysteme Gmbh | Lighting device with beam diaphragm and motor vehicle headlights |
FR3038695A1 (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-13 | Valeo Vision | LUMINOUS MODULE FOR LIGHTING AND / OR SIGNALING OF A MOTOR VEHICLE |
WO2018069235A1 (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Covestro Deutschland Ag | Device for reducing color fringing |
EP3502553A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-26 | Valeo Vision | Lighting device for a motor vehicle |
CN110131664A (en) * | 2018-02-08 | 2019-08-16 | 桦薪光电有限公司 | Car light |
EP3604903A1 (en) * | 2018-08-02 | 2020-02-05 | ZKW Group GmbH | Motor vehicle headlamp with an ellipsoid reflector and collimator |
EP3608585A1 (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-12 | ZKW Group GmbH | Projection device from a plurality of micro-optics systems and a light module for a motor vehicle headlamp |
DE102019128356A1 (en) * | 2019-10-21 | 2021-04-22 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Vehicle headlights and correction procedures |
EP4194744A1 (en) * | 2021-12-10 | 2023-06-14 | Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH | Light module of a motor vehicle headlight and motor vehicle headlight comprising such a light module |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2636137A1 (en) | 1976-08-11 | 1978-02-16 | Thorn Electrical Ind Ltd | Colour fringing in lamps suppression method - uses mask between light source and projector lens to define cutoff in projected beam |
DE102006053534A1 (en) | 2005-11-23 | 2007-06-06 | Visteon Global Technologies, Inc., Van Buren | Light-emitting diode element with masking device and / or filter |
DE102008044967B4 (en) | 2008-08-29 | 2010-10-07 | Daimler Ag | Lighting device with a plurality of semiconductor light sources |
-
2013
- 2013-12-27 DE DE102013227194.8A patent/DE102013227194A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2636137A1 (en) | 1976-08-11 | 1978-02-16 | Thorn Electrical Ind Ltd | Colour fringing in lamps suppression method - uses mask between light source and projector lens to define cutoff in projected beam |
DE102006053534A1 (en) | 2005-11-23 | 2007-06-06 | Visteon Global Technologies, Inc., Van Buren | Light-emitting diode element with masking device and / or filter |
DE102008044967B4 (en) | 2008-08-29 | 2010-10-07 | Daimler Ag | Lighting device with a plurality of semiconductor light sources |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT516836A4 (en) * | 2015-04-10 | 2016-09-15 | Zizala Lichtsysteme Gmbh | Lighting device with beam diaphragm and motor vehicle headlights |
AT516836B1 (en) * | 2015-04-10 | 2016-09-15 | Zizala Lichtsysteme Gmbh | Lighting device with beam diaphragm and motor vehicle headlights |
FR3038695A1 (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-13 | Valeo Vision | LUMINOUS MODULE FOR LIGHTING AND / OR SIGNALING OF A MOTOR VEHICLE |
WO2018069235A1 (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | Covestro Deutschland Ag | Device for reducing color fringing |
CN109996990B (en) * | 2016-10-14 | 2021-12-28 | 科思创德国股份有限公司 | Device for reducing color fringing |
US10619815B2 (en) | 2016-10-14 | 2020-04-14 | Covestro Deutschland Ag | Device for reducing color fringing |
CN109996990A (en) * | 2016-10-14 | 2019-07-09 | 科思创德国股份有限公司 | For reducing the device of color fringe |
EP3502553A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-26 | Valeo Vision | Lighting device for a motor vehicle |
FR3075926A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-28 | Valeo Vision | LIGHTING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE |
US10697602B2 (en) | 2017-12-21 | 2020-06-30 | Valeo Vision | Motor vehicle lighting device |
CN110131664A (en) * | 2018-02-08 | 2019-08-16 | 桦薪光电有限公司 | Car light |
CN110131664B (en) * | 2018-02-08 | 2021-12-10 | 桦薪光电有限公司 | Vehicle lamp |
EP3604903A1 (en) * | 2018-08-02 | 2020-02-05 | ZKW Group GmbH | Motor vehicle headlamp with an ellipsoid reflector and collimator |
WO2020025740A1 (en) * | 2018-08-02 | 2020-02-06 | Zkw Group Gmbh | Motor vehicle headlamp having an ellipsoid reflector and a collimator |
JP6999064B2 (en) | 2018-08-02 | 2022-02-04 | ツェットカーヴェー グループ ゲーエムベーハー | Automobile floodlight |
CN112534182A (en) * | 2018-08-02 | 2021-03-19 | Zkw集团有限责任公司 | Motor vehicle headlight with ellipsoidal reflector and collimator |
US11204145B2 (en) | 2018-08-02 | 2021-12-21 | Zkw Group Gmbh | Motor vehicle headlamp having an ellipsoid reflector and a collimator |
JP2021532558A (en) * | 2018-08-02 | 2021-11-25 | ツェットカーヴェー グループ ゲーエムベーハー | Automobile floodlight |
EP3608585A1 (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-12 | ZKW Group GmbH | Projection device from a plurality of micro-optics systems and a light module for a motor vehicle headlamp |
WO2020030568A1 (en) * | 2018-08-07 | 2020-02-13 | Zkw Group Gmbh | Projection apparatus consisting of a plurality of micro-optical systems, and lighting module for a motor vehicle headlamp |
US11293614B2 (en) | 2018-08-07 | 2022-04-05 | Zkw Group Gmbh | Projection apparatus consisting of a plurality of micro-optical systems, and lighting module for a motor vehicle headlamp |
DE102019128356A1 (en) * | 2019-10-21 | 2021-04-22 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Vehicle headlights and correction procedures |
EP4194744A1 (en) * | 2021-12-10 | 2023-06-14 | Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH | Light module of a motor vehicle headlight and motor vehicle headlight comprising such a light module |
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