EP4257872A1 - Optikvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

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EP4257872A1
EP4257872A1 EP22166713.2A EP22166713A EP4257872A1 EP 4257872 A1 EP4257872 A1 EP 4257872A1 EP 22166713 A EP22166713 A EP 22166713A EP 4257872 A1 EP4257872 A1 EP 4257872A1
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EP
European Patent Office
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light
facets
optical device
inclination
expected value
Prior art date
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Pending
Application number
EP22166713.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Maier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZKW Group GmbH
Original Assignee
ZKW Group GmbH
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Publication date
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Priority to US18/128,533 priority patent/US20230313960A1/en
Priority to CN202310352180.9A priority patent/CN116892696A/zh
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    • F21W2107/10—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for land vehicles

Definitions

  • the light guide bodies of an optical device for motor vehicle headlights disclosed in the prior art which light guide bodies are intended to fulfill crystal optics, are not able to produce a continuously closed light distribution which corresponds to the legal standards (for example in the ECE regulations) while at the same time maintaining the desired sparkle effect of the crystal optics.
  • the light distribution that can be generated has a uniformly gradual decrease in light intensity that radiates radially from the maximum light intensity.
  • the light distribution can have Isolux lines, which are arranged essentially around or in a circle around the maximum luminous intensity.
  • the facets of the light shaping structure are flat.
  • the inclinations of all facets are distributed in such a way that the horizontal inclination angles and the vertical inclination angles are each normally distributed around an expected value.
  • the horizontal inclination angles are normally distributed around an expected value equal to 0°.
  • the vertical inclination angles are normally distributed around an expected value equal to 0°.
  • the facets are arranged relative to one another in such a way that they essentially lie in a common virtual surface, the virtual surface preferably being flat.
  • the facets are arranged in a grid-like manner, preferably arranged in rows and columns.
  • the projection device comprises additional light sources which are set up to emit light in the direction of an additional light emission direction, with at least one additional light source being assigned to a collimator and being set up to couple light into the collimator, preferably , the emissible light of the additional light sources has a color that is different from the light sources.
  • the at least one additional light source of a collimator is arranged outside the focal point of the corresponding collimator, so that the additional light emission direction includes an angle other than zero to the light emission direction of the light sources. This creates an additional sparkling effect of the light-guiding body, with the light from the additional light sources being reflected as often as possible in the light-guiding body due to the oblique radiation into the collimator.
  • light parallelized by a collimator is coupled into the light-guiding body via a group of facets comprising at least two facets and/or coupled out of the light-guiding body.
  • the size of the facets are distributed in such a way that sizes are each distributed around an expected value, preferably normally distributed.
  • the facets are distributed essentially homogeneously on the light entry side and/or light exit side in terms of their size.
  • the light shaping structure forms the light entry side, the facets of the light shaping structure being arranged in a grid-like manner, preferably in rows and columns, the light exit side being formed from facets, which facets are triangular and have an inclination to the main radiation direction, the inclination of the Facets of the light exit side are homogeneously distributed, and wherein the facets of the light exit side are arranged such that the facets are essentially homogeneously distributed on the light exit side with respect to their respective inclinations.
  • a motor vehicle headlight comprising at least one optical device according to the invention.
  • Fig. 1 shows an optical device 10 for a motor vehicle headlight for generating a continuously closed light distribution 15, in particular a daytime running light distribution, a flashing light distribution and/or a taillight light distribution, which light distribution has a maximum luminous intensity 16 .
  • the projection device 10 includes light sources 100, which are set up to emit light in the direction of a light emission direction X1 , as well as collimators 200 , which are connected downstream of the light sources 100 in the direction of the light emission direction that light from the light source 100 assigned to the respective collimator 200 is to be aligned parallel to a main radiation direction X2 , with the collimators 200 and light sources 100 in Fig. 2 or. Fig. 3 are shown more clearly.
  • the optical device 10 comprises a light-guiding body 300, which is connected downstream of the collimators 300 in the direction of the main radiation direction the light coupled in via the light entry side 310 exits.
  • the light guide body 300 is set up to project the light directed parallel by the collimators and coupled into the light guide body 300 via the light entry side 310 in front of the optical device 10 in the form of a continuously closed light distribution 15 in the main radiation direction X2 .
  • Fig. 3 is shown by an exemplary light distribution 15 with a maximum luminous intensity 16 .
  • the light guide body 300 has a light shaping structure 400 , which is formed from a plurality of connected facets 410 , the facets 410 each having an inclination to the main radiation direction X2 , the area vector A of a facet seen in a correctly installed state of the projection device 10 in a motor vehicle includes a horizontal inclination angle ⁇ H to the main radiation direction X2 and includes a vertical inclination angle ⁇ V to the main radiation direction X2 . This also includes angles of inclination equal to zero.
  • Fig. 4 shows a facet with a horizontal and vertical inclination angle greater than zero, where in Fig. 4 also shows an exemplary schematic measuring screen according to ECE guidelines (25m from the motor vehicle headlight) with angle information drawn on the HH or VV line.
  • the inclinations of all facets 410 of the light shaping structure 400 are distributed in such a way that the horizontal inclination angles ⁇ H and the vertical inclination angles ⁇ V are each distributed around an expected value, with the light shaping structure 400 forming the light exit side 320 of the light guide body 300 in the examples shown in the figures.
  • the light shaping structure 400 it is possible for the light shaping structure 400 to form the light entry side 310 of the light guide body 300, or the light entry side 310 and the light exit side 320 .
  • the facets 410 are arranged in such a way that the facets 410 are distributed essentially homogeneously on the light entry side 310 and/or light exit side 320 with respect to their respective inclinations.
  • the light parallelized by a collimator 200 couples into the light-guiding body 300 via a group of facets 410 comprising at least two facets 410 into the light-guiding body 300 and/or out of the light-guiding body 300 .
  • the expected value corresponds in this way to the maximum luminous intensity 16 of the light distribution 15, so that light, which is coupled into the light-guiding body 300 and/or out of the light-guiding body 300 via facets that have a horizontal and vertical angle of inclination corresponding to the expected value (depending on where the light shaping structure is arranged is), the luminous intensity maximum 16 of the light distribution 15 form.
  • the facets 410 of the light shaping structure 400 are flat, with the inclinations of all facets 410 in the examples shown being distributed such that the horizontal inclination angles ⁇ H and the vertical inclination angles ⁇ V are each normally distributed around an expected value, with preferably the horizontal inclination angles ⁇ H are normally distributed around an expected value equal to 0°, and preferably the vertical inclination angles ⁇ V are normally distributed around an expected value equal to 0°.
  • the size of the facets 410 can be distributed in such a way that sizes are each distributed around an expected value, preferably normally distributed, with the facets 410 being distributed essentially homogeneously on the light entry side 310 and/or light exit side 320 with respect to their size.
  • the facets 410 are also arranged relative to one another in such a way that they essentially lie in a common virtual surface, the virtual surface being flat, for example in Fig. 1 or Fig. 6 is visible.
  • the facets 410 are arranged in a grid-like manner, so that the facets 410 are arranged in rows and columns.
  • the projection device 10 comprises additional light sources 110, which are set up to emit light in the direction of an additional light emission direction X3 , with at least one additional light source 110 being assigned to a collimator 200 and being set up to couple light into the collimator 200 , the emissible light of the additional light sources 110 has a color that is different from the light sources 100 .
  • Fig. 2B clearly shows the additional light source 110.
  • the at least one additional light source 110 of a collimator 200 is arranged outside the focal point of the corresponding collimator 200 , so that the additional light emission direction X3 encloses an angle other than zero to the light emission direction X1 of the light sources 100 , as also in Fig. 2B you can see.
  • the light shaping structure 400 forms the light entry side 310, with the facets 410 of the light shaping structure 400 being arranged in a grid-like manner, preferably in rows and columns, with the light exit side 320 being formed from facets, which facets are triangular are formed and have an inclination to the main radiation direction .

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Abstract

Optikvorrichtung (10) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung einer durchgehend geschlossenen Lichtverteilung (15), welche Lichtverteilung ein Lichtstärkemaximum (16) aufweist, wobei die Projektionsvorrichtung (10) Folgendes umfasst:- Lichtquellen (100),- Kollimatoren (200), welche jeweils einer Lichtquelle (100) zugeordnet sind,- einen Lichtleitkörper (300), welcher eine Lichteintrittsseite (310) und eine der Lichteintrittsseite (310) aufweist, wobei der Lichtleitkörper (300) eine Lichtformungsstruktur (400) aufweist, welche aus einer Vielzahl von zusammenhängenden Facetten (410) gebildet ist, wobei die Facetten (410) jeweils eine Neigung zur Hauptabstrahlrichtung (X2) aufweisen, wobei der Flächenvektor (A) einer Facette einen horizontalen Neigungswinkel (β<sub>H</sub>) zur Hauptabstrahlrichtung (X2) einschließt und einen vertikalen Neigungswinkel (β<sub>V</sub>) zur Hauptabstrahlrichtung (X2) einschließt, wobei die Neigungen aller Facetten (410) derart verteilt sind, dass die Neigungswinkel jeweils um einen Erwartungswert verteilt sind, wobei der Erwartungswert derart mit dem Lichtstärkemaximum der Lichtverteilung korrespondiert, sodass Licht, welches über Facetten, die einen horizontalen und vertikalen Neigungswinkel entsprechend dem Erwartungswert aufweisen, in den Lichtleitkörper (300) einkoppeln oder aus dem Lichtleitkörper (300) auskoppeln, das Lichtstärkemaximum der Lichtverteilung bilden, und wobei die Lichtformungsstruktur (400) die Lichteintrittsseite (310) und/oder die Lichtaustrittsseite (320) des Lichtleitkörpers (300) bildet, wobei die Facetten (410) derart angeordnet sind, dass die Facetten (410) in Bezug auf ihre jeweiligen Neigungen im Wesentlichen homogen auf der Lichteintrittsseite (310) und/oder Lichtaustrittsseite (320) verteilt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Optikvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung einer durchgehend geschlossenen Lichtverteilung, insbesondere einer Tagfahr-Lichtverteilung, einer Blinklicht-Lichtverteilung und/oder einer Heckleucht-Lichtverteilung, welche Lichtverteilung ein Lichtstärkemaximum aufweist, wobei die Optikvorrichtung Folgendes umfasst:
    • Lichtquellen, welche eingerichtet sind, Licht in Richtung einer Lichtabstrahlrichtung zu emittieren,
    • Kollimatoren, welche den Lichtquellen in Richtung der Lichtabstrahlrichtung nachgeschaltet sind, wobei ein Kollimator jeweils einer Lichtquelle zugeordnet ist und eingerichtet ist, dass Licht der dem jeweiligen Kollimator zugeordneten Lichtquelle parallel zu einer Hauptabstrahlrichtung auszurichten,
    • einen Lichtleitkörper, welcher den Kollimatoren in Richtung der Hauptabstrahlrichtung nachgeschaltet ist, wobei der Lichtleitkörper eine Lichteintrittsseite, in welche abgestrahltes Licht der Kollimatoren einkoppelbar ist, und eine der Lichteintrittsseite gegenüberliegenden Lichtaustrittsseite, aus welcher das über die Lichteintrittsseite eingekoppelte Licht austritt, aufweist,
    wobei der Lichtleitkörper eingerichtet ist, das von den Kollimatoren parallel gerichtete, in den Lichtleitkörper über die Lichteintrittsseite eingekoppelte Licht in Form einer durchgehend geschlossenen Lichtverteilung in Hauptabstrahlrichtung vor die Optikvorrichtung zu projizieren.
  • Die im Stand der Technik offenbarten Lichtleitkörper einer Optikvorrichtung für Kraftfahrzeugscheinwerfer, welche Lichtleitkörper zur Erfüllung einer Kristalloptik vorgesehen sind, sind nicht in der Lage eine durchgehend geschlossene Lichtverteilung zu erzeugen, welche den gesetzlichen Standards entspricht (beispielsweise in den ECE-Regelungen) bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des gewünschten Funkeleffekts der Kristalloptik.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Optikvorrichtung bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Lichtleitkörper eine Lichtformungsstruktur aufweist, welche aus einer Vielzahl von zusammenhängenden Facetten gebildet ist, wobei die Facetten jeweils eine Neigung zur Hauptabstrahlrichtung aufweisen, wobei der Flächenvektor einer Facette gesehen in einem korrekt eingebauten Zustand der Projektionsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug
    • einen horizontalen Neigungswinkel zur Hauptabstrahlrichtung einschließt
    und
    • einen vertikalen Neigungswinkel zur Hauptabstrahlrichtung einschließt,
    wobei die Neigungen aller Facetten derart verteilt sind, dass die horizontalen Neigungswinkel und die vertikalen Neigungswinkel jeweils um einen Erwartungswert verteilt sind, wobei der Erwartungswert derart mit dem Lichtstärkemaximum der Lichtverteilung korrespondiert, sodass Licht, welches über Facetten, die einen horizontalen und vertikalen Neigungswinkel entsprechend dem Erwartungswert aufweisen, in den Lichtleitkörper einkoppeln oder aus dem Lichtleitkörper auskoppeln, das Lichtstärkemaximum der Lichtverteilung bilden,
    und wobei die Lichtformungsstruktur die Lichteintrittsseite und/oder die Lichtaustrittsseite des Lichtleitkörpers bildet, wobei die Facetten derart angeordnet sind, dass die Facetten in Bezug auf ihre jeweiligen Neigungen im Wesentlichen homogen auf der Lichteintrittsseite und/oder Lichtaustrittsseite verteilt sind.
  • Dadurch ist es möglich, den Funkeleffekt der Kristalloptik zu bewahren und gleichzeitig eine Lichtverteilung mit einem Lichtstärkemaximum zu erzeugen. Die erzeugbare Lichtverteilung weist dabei einen radial vom Lichtstärkemaximum ausgehenden, gleichmäßig graduellen Abfall der Lichtstärke auf. Die Lichtverteilung kann dabei Isolux-Linien aufweisen, die im Wesentlichen rund bzw. kreisrund um das Lichtstärkemaximum angeordnet sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Facetten der Lichtformungsstruktur eben ausgebildet sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Neigungen aller Facetten derart verteilt sind, dass die horizontalen Neigungswinkel und die vertikalen Neigungswinkel jeweils um einen Erwartungswert normalverteilt sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die horizontalen Neigungswinkel um einen Erwartungswert gleich 0° normalverteilt sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die vertikalen Neigungswinkel um einen Erwartungswert gleich 0° normalverteilt sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Facetten derart zueinander angeordnet sind, sodass diese im Wesentlichen in einer gemeinsamen virtuellen Fläche liegen, wobei vorzugsweise die virtuelle Fläche eben ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Facetten rasterartig angeordnet sind, vorzugsweise in Zeilen und Spalten angeordnet sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Projektionsvorrichtung Zusatz-Lichtquellen umfasst, welche eingerichtet sind, Licht in Richtung einer Zusatz-Lichtabstrahlrichtung zu emittieren, wobei jeweils zumindest eine Zusatz-Lichtquelle einem Kollimator zugeordnet ist und eingerichtet ist, Licht in den Kollimator einzukoppeln, wobei vorzugsweise, das emittierbare Licht der Zusatz-Lichtquellen eine von den Lichtquellen unterschiedliche Farbe aufweist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle eines Kollimators außerhalb des Brennpunktes des entsprechenden Kollimators angeordnet ist, sodass die Zusatz-Lichtabstrahlrichtung einen Winkel ungleich Null zur Lichtabstrahlrichtung der Lichtquellen einschließt. Dadurch wird ein zusätzlicher Funkeleffekt des Lichtleitkörpers erzeugt, wobei das Licht der Zusatz-Lichtquellen aufgrund der schrägen Einstrahlung in den Kollimator möglichst oft im Lichtleitkörper reflektiert wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass von einem Kollimator parallelisiertes Licht in den Lichtleitkörper über eine Gruppe von Facetten umfassend zumindest zwei Facetten in den Lichtleitkörper einkoppelt und/oder aus dem Lichtleitkörper auskoppelt.
  • Dadurch wird gewährleistet, dass der erzeugbare Lichtstrom optimal genutzt wird, um die gewünschte Lichtverteilung mit dem Lichtstärkemaximum zu erzeugen bei gleichzeitigem gewünschten Funkeleffekt des Lichtleitkörpers.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Größe der Facetten derart verteilt sind, dass Größen jeweils um einen Erwartungswert verteilt sind, vorzugsweise normalverteilt sind.
  • Dies hat den Vorteil, dass die Effizienz weiter gesteigert wird, sodass weniger Flächen bestimmt zum Erwartungswert ausgerichtet werden müssen, um die gewünschte Lichtverteilung zu erzeugen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Facetten in Bezug auf ihre Größe im Wesentlichen homogen auf der Lichteintrittsseite und/oder Lichtaustrittsseite verteilt sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Lichtformungsstruktur die Lichteintrittsseite bildet, wobei die Facetten der Lichtformungsstruktur rasterartig angeordnet, vorzugsweise in Zeilen und Spalten, wobei die Lichtaustrittsseite aus Facetten gebildet ist, welche Facetten dreiecksförmig ausgebildet sind und eine Neigung zur Hauptabstrahlrichtung aufweisen, wobei die Neigung der Facetten der Lichtaustrittsseite homogen verteilt sind, und wobei die Facetten der Lichtaustrittsseite derart angeordnet sind, dass die Facetten in Bezug auf ihre jeweiligen Neigungen im Wesentlichen homogen auf der Lichtaustrittsseite verteilt sind.
  • Die Aufgabe wird ebenso gelöst durch einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend zumindest eine erfindungsgemäße Optikvorrichtung.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von beispielhaften Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
    • Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht einer Optikvorrichtung, welche eingerichtet ist eine Lichtverteilung mit einem Lichtstärkemaximum zu erzeugen, wobei die Optikvorrichtung einen Lichtleitkörper mit einer Lichteintritts- und Lichtaustrittsseite umfasst, wobei von Kollimatoren parallel gerichtetes Licht von Lichtquellen in die Lichteintrittsseite einkoppelbar und aus der Lichtaustrittsseite des Lichtleitkörpers auskoppelbar sind, und wobei der Lichtleitkörper eine Lichtformungsstruktur mit einer Vielzahl von Facetten aufweist,
    • Fig. 2A eine perspektivische Rückansicht der Optikvorrichtung aus Fig. 1,
    • Fig. 2B eine schematische Querschnittsansicht der Optikvorrichtung aus Fig. 1,
    • Fig. 3 die von der Optikvorrichtung aus Fig. 1 erzeugbare Lichtverteilung mit einem Lichtstärkemaximum,
    • Fig. 4 eine schematische Skizze des vertikalen und horizontalen Neigungswinkels der Facetten der Lichtformungsstruktur,
    • Fig. 5A eine schematische Darstellung einer beispielhaften Facette in einer Ansicht von oben,
    • Fig. 5B eine schematische Darstellung einer beispielhaften Facette in einer Ansicht von der Seite, und
    • Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines weiteren beispielhaften Lichtleitkörpers einer Optikvorrichtung.
  • In den folgenden Figuren bezeichnen - sofern nicht anders angegeben - gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale.
  • Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern durch den gesamten Schutzumfang der Ansprüche definiert. Auch können einzelne Aspekte der Erfindung bzw. der Ausführungsformen aufgegriffen und miteinander kombiniert werden. Etwaige Bezugszeichen in den Ansprüchen sind beispielhaft und dienen nur der einfacheren Lesbarkeit der Ansprüche, ohne diese einzuschränken.
  • Fig. 1 zeigt eine Optikvorrichtung 10 für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung einer durchgehend geschlossenen Lichtverteilung 15, insbesondere einer Tagfahr-Lichtverteilung, einer Blinklicht-Lichtverteilung und/oder einer Heckleucht-Lichtverteilung, welche Lichtverteilung ein Lichtstärkemaximum 16 aufweist.
  • Die Projektionsvorrichtung 10 umfasst Lichtquellen 100, welche eingerichtet sind, Licht in Richtung einer Lichtabstrahlrichtung X1 zu emittieren, sowie Kollimatoren 200, welche den Lichtquellen 100 in Richtung der Lichtabstrahlrichtung X1 nachgeschaltet sind, wobei ein Kollimator 200 jeweils einer Lichtquelle 100 zugeordnet ist und eingerichtet ist, dass Licht der dem jeweiligen Kollimator 200 zugeordneten Lichtquelle 100 parallel zu einer Hauptabstrahlrichtung X2 auszurichten, wobei die Kollimatoren 200 und Lichtquellen 100 in Fig. 2 bzw. Fig. 3 deutlicher dargestellt sind.
  • Ferner umfasst die Optikvorrichtung 10 einen Lichtleitkörper 300, welcher den Kollimatoren 300 in Richtung der Hauptabstrahlrichtung X2 nachgeschaltet ist, wobei der Lichtleitkörper 300 eine Lichteintrittsseite 310, in welche abgestrahltes Licht der Kollimatoren 200 einkoppelbar ist, und eine der Lichteintrittsseite 310 gegenüberliegenden Lichtaustrittsseite 320, aus welcher das über die Lichteintrittsseite 310 eingekoppelte Licht austritt, aufweist.
  • Der Lichtleitkörper 300 ist eingerichtet, das von den Kollimatoren parallel gerichtete, in den Lichtleitkörper 300 über die Lichteintrittsseite 310 eingekoppelte Licht in Form einer durchgehend geschlossenen Lichtverteilung 15 in Hauptabstrahlrichtung X2 vor die Optikvorrichtung 10 zu projizieren.
  • Der Begriff "durchgehend geschlossen" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Lichtverteilung keine Löcher aufweist, sondern durchgehend flächig ausgebildet ist, wie beispielsweise in Fig. 3 durch eine beispielhafte Lichtverteilung 15 mit einem Lichtstärkemaximum 16 dargestellt ist.
  • Der Lichtleitkörper 300 weist eine Lichtformungsstruktur 400 auf, welche aus einer Vielzahl von zusammenhängenden Facetten 410 gebildet ist, wobei die Facetten 410 jeweils eine Neigung zur Hauptabstrahlrichtung X2 aufweisen, wobei der Flächenvektor A einer Facette gesehen in einem korrekt eingebauten Zustand der Projektionsvorrichtung 10 in einem Kraftfahrzeug einen horizontalen Neigungswinkel βH zur Hauptabstrahlrichtung X2 einschließt und einen vertikalen Neigungswinkel βV zur Hauptabstrahlrichtung X2 einschließt. Dabei sind auch Neigungswinkel gleich Null inbegriffen.
  • Darstellende Erläuterungen hinsichtlich der horizontalen und vertikalen Neigungswinkel βH βV sind in Fig. 4, Fig. 5A bzw. Fig. 5B gezeigt, wobei Fig. 5A einen horizontalen Neigungswinkel βH zeigt und Fig. 5B einen vertikalen Neigungswinkel βV zeigt. Fig. 4 zeigt dabei eine Facette mit einem horizontalen und vertikalen Neigungswinkel größer Null, wobei in Fig. 4 ebenfalls ein beispielhafter schematischer Messchirm entsprechend ECE-Richtlinien (25m vom Kraftfahrzeugscheinwerfer entfernt) mit eingezeichneten Winkelangaben auf der HH- bzw. VV-Linie zeigt.
  • Die Neigungen aller Facetten 410 der Lichtformungsstruktur 400 sind derart verteilt, dass die horizontalen Neigungswinkel βH und die vertikalen Neigungswinkel βV jeweils um einen Erwartungswert verteilt sind, wobei die Lichtformungsstruktur 400 in den gezeigten Beispielen in den Figuren die Lichtaustrittsseite 320 des Lichtleitkörpers 300 bildet. Es ist allerdings aus möglich, dass die Lichtformungsstruktur 400 die Lichteintrittsseite 310 des Lichtleitkörpers 300, oder die Lichteintrittsseite 310 und sie Lichtaustrittsseite 320 bildet. Die Facetten 410 sind dabei derart angeordnet, dass die Facetten 410 in Bezug auf ihre jeweiligen Neigungen im Wesentlichen homogen auf der Lichteintrittsseite 310 und/oder Lichtaustrittsseite 320 verteilt sind. Das von einem Kollimator 200 parallelisierte Licht koppelt dabei in den Lichtleitkörper 300 über eine Gruppe von Facetten 410 umfassend zumindest zwei Facetten 410 in den Lichtleitkörper 300 ein und/oder aus dem Lichtleitkörper 300 aus.
  • Der Erwartungswert korrespondiert derart mit dem Lichtstärkemaximum 16 der Lichtverteilung 15, sodass Licht, welches über Facetten, die einen horizontalen und vertikalen Neigungswinkel entsprechend dem Erwartungswert aufweisen, in den Lichtleitkörper 300 einkoppeln und/oder aus dem Lichtleitkörper 300 auskoppeln (je nachdem wo die Lichtformungsstruktur angeordnet ist), das Lichtstärkemaximum 16 der Lichtverteilung 15 bilden.
  • Die Facetten 410 der Lichtformungsstruktur 400 sind eben ausgebildet, wobei die Neigungen aller Facetten 410 in den gezeigten Beispielen derart verteilt sind, dass die horizontalen Neigungswinkel βH und die vertikalen Neigungswinkel βV jeweils um einen Erwartungswert normalverteilt sind, wobei vorzugsweise die horizontalen Neigungswinkel βH um einen Erwartungswert gleich 0° normalverteilt sind, und wobei vorzugsweise die vertikalen Neigungswinkel βV um einen Erwartungswert gleich 0° normalverteilt sind.
  • Zusätzlich kann die Größe der Facetten 410 derart verteilt sein, dass Größen jeweils um einen Erwartungswert verteilt sind, vorzugsweise normalverteilt, wobei die Facetten 410 in Bezug auf ihre Größe im Wesentlichen homogen auf der Lichteintrittsseite 310 und/oder Lichtaustrittsseite 320 verteilt sind.
  • Die Facetten 410 sind darüber hinaus derart zueinander angeordnet, sodass diese im Wesentlichen in einer gemeinsamen virtuellen Fläche liegen, wobei die virtuelle Fläche eben ist, wie beispielsweise in Fig. 1 oder Fig. 6 ersichtlich ist.
  • Im gezeigten Beispiel in Fig. 6 sind die Facetten 410 im Gegensatz zu dem Beispielen in den übrigen Figuren rasterartig angeordnet, sodass die Facetten 410 in Zeilen und Spalten angeordnet sind.
  • Weiters umfasst die Projektionsvorrichtung 10 Zusatz-Lichtquellen 110, welche eingerichtet sind, Licht in Richtung einer Zusatz-Lichtabstrahlrichtung X3 zu emittieren, wobei jeweils zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 110 einem Kollimator 200 zugeordnet ist und eingerichtet ist, Licht in den Kollimator 200 einzukoppeln, wobei das emittierbare Licht der Zusatz-Lichtquellen 110 eine von den Lichtquellen 100 unterschiedliche Farbe aufweist. Fig. 2B zeigt deutlich die Zusatz-Lichtquelle 110.
  • Die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle 110 eines Kollimators 200 ist dabei außerhalb des Brennpunktes des entsprechenden Kollimators 200 angeordnet, sodass die Zusatz-Lichtabstrahlrichtung X3 einen Winkel ungleich Null zur Lichtabstrahlrichtung X1 der Lichtquellen 100 einschließt, wie ebenfalls in Fig. 2B zu sehen ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform, welche in den Figuren nicht dargestellt ist, bildet die Lichtformungsstruktur 400 die Lichteintrittsseite 310, wobei die Facetten 410 der Lichtformungsstruktur 400 rasterartig angeordnet sind, vorzugsweise in Zeilen und Spalten, wobei die Lichtaustrittsseite 320 aus Facetten gebildet ist, welche Facetten dreiecksförmig ausgebildet sind und eine Neigung zur Hauptabstrahlrichtung X2 aufweisen, wobei die Neigung der Facetten der Lichtaustrittsseite homogen verteilt sind, und wobei die Facetten der Lichtaustrittsseite 320 derart angeordnet sind, dass die Facetten in Bezug auf ihre jeweiligen Neigungen im Wesentlichen homogen auf der Lichtaustrittsseite 320 verteilt sind. Das zuvor Gesagte ist jedoch ebenfalls auch auf diese Ausführungsform anwendbar. LISTE DER BEZUGSZEICHEN
    Optikvorrichtung... 10
    Lichtverteilung... 15
    Lichtstärkemaximum... 16
    Lichtquellen... 100
    Zusatz-Lichtquellen... 110
    Kollimatoren... 200
    Lichtleitkörper... 300
    Lichteintrittsseite... 310
    Lichtaustrittsseite... 320
    Lichtformungsstruktur... 400
    Facetten... 410
    Horizontaler Neigungswinkel... βH
    Vertikaler Neigungswinkel... βV
    Flächenvektor... A
    Lichtabstrahlrichtung... X1
    Hauptabstrahlrichtung... X2
    Zusatz-Lichtabstrahlrichtung... X3

Claims (14)

  1. Optikvorrichtung (10) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung einer durchgehend geschlossenen Lichtverteilung (15), insbesondere einer Tagfahr-Lichtverteilung, einer Blinklicht-Lichtverteilung und/oder einer Heckleucht-Lichtverteilung, welche Lichtverteilung ein Lichtstärkemaximum (16) aufweist, wobei die Projektionsvorrichtung (10) Folgendes umfasst:
    - Lichtquellen (100), welche eingerichtet sind, Licht in Richtung einer Lichtabstrahlrichtung (X1) zu emittieren,
    - Kollimatoren (200), welche den Lichtquellen (100) in Richtung der Lichtabstrahlrichtung (X1) nachgeschaltet sind, wobei ein Kollimator (200) jeweils einer Lichtquelle (100) zugeordnet ist und eingerichtet ist, dass Licht der dem jeweiligen Kollimator (200) zugeordneten Lichtquelle (100) parallel zu einer Hauptabstrahlrichtung (X2) auszurichten,
    - einen Lichtleitkörper (300), welcher den Kollimatoren (300) in Richtung der Hauptabstrahlrichtung (X2) nachgeschaltet ist, wobei der Lichtleitkörper (300) eine Lichteintrittsseite (310), in welche abgestrahltes Licht der Kollimatoren (200) einkoppelbar ist, und eine der Lichteintrittsseite (310) gegenüberliegenden Lichtaustrittsseite (320), aus welcher das über die Lichteintrittsseite (310) eingekoppelte Licht austritt, aufweist,
    wobei der Lichtleitkörper (300) eingerichtet ist, das von den Kollimatoren parallel gerichtete, in den Lichtleitkörper (300) über die Lichteintrittsseite (310) eingekoppelte Licht in Form einer durchgehend geschlossenen Lichtverteilung (15) in Hauptabstrahlrichtung (X2) vor die Optikvorrichtung (10) zu projizieren,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Lichtleitkörper (300) eine Lichtformungsstruktur (400) aufweist, welche aus einer Vielzahl von zusammenhängenden Facetten (410) gebildet ist, wobei die Facetten (410) jeweils eine Neigung zur Hauptabstrahlrichtung (X2) aufweisen, wobei der Flächenvektor (A) einer Facette gesehen in einem korrekt eingebauten Zustand der Projektionsvorrichtung (10) in einem Kraftfahrzeug
    - einen horizontalen Neigungswinkel (βH) zur Hauptabstrahlrichtung (X2) einschließt
    und
    - einen vertikalen Neigungswinkel (βV) zur Hauptabstrahlrichtung (X2) einschließt,
    wobei die Neigungen aller Facetten (410) derart verteilt sind, dass die horizontalen Neigungswinkel (βH) und die vertikalen Neigungswinkel (βV) jeweils um einen Erwartungswert verteilt sind, wobei der Erwartungswert derart mit dem Lichtstärkemaximum der Lichtverteilung korrespondiert, sodass Licht, welches über Facetten, die einen horizontalen und vertikalen Neigungswinkel entsprechend dem Erwartungswert aufweisen, in den Lichtleitkörper (300) einkoppelt oder aus dem Lichtleitkörper (300) auskoppelt, das Lichtstärkemaximum der Lichtverteilung bildet,
    und wobei die Lichtformungsstruktur (400) die Lichteintrittsseite (310) und/oder die Lichtaustrittsseite (320) des Lichtleitkörpers (300) bildet, wobei die Facetten (410) derart angeordnet sind, dass die Facetten (410) in Bezug auf ihre jeweiligen Neigungen im Wesentlichen homogen auf der Lichteintrittsseite (310) und/oder Lichtaustrittsseite (320) verteilt sind.
  2. Optikvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Facetten (410) der Lichtformungsstruktur (400) eben ausgebildet sind.
  3. Optikvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Neigungen aller Facetten (410) derart verteilt sind, dass die horizontalen Neigungswinkel (βH) und die vertikalen Neigungswinkel (βV) jeweils um einen Erwartungswert normalverteilt sind,
  4. Optikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die horizontalen Neigungswinkel (βH) um einen Erwartungswert gleich 0° normalverteilt sind.
  5. Optikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die vertikalen Neigungswinkel (βV) um einen Erwartungswert gleich 0° normalverteilt sind.
  6. Optikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Facetten (410) derart zueinander angeordnet sind, sodass diese im Wesentlichen in einer gemeinsamen virtuellen Fläche liegen, wobei vorzugsweise die virtuelle Fläche eben ist.
  7. Optikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Facetten (410) rasterartig angeordnet sind, vorzugsweise in Zeilen und Spalten angeordnet sind.
  8. Optikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Projektionsvorrichtung (10) Zusatz-Lichtquellen (110) umfasst, welche eingerichtet sind, Licht in Richtung einer Zusatz-Lichtabstrahlrichtung (X3) zu emittieren, wobei jeweils zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (110) einem Kollimator (200) zugeordnet ist und eingerichtet ist, Licht in den Kollimator (200) einzukoppeln, wobei vorzugsweise das emittierbare Licht der Zusatz-Lichtquellen (110) eine von den Lichtquellen (100) unterschiedliche Farbe aufweist.
  9. Optikvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die zumindest eine Zusatz-Lichtquelle (110) eines Kollimators (200) außerhalb des Brennpunktes des entsprechenden Kollimators (200) angeordnet ist, sodass die Zusatz-Lichtabstrahlrichtung (X3) einen Winkel ungleich Null zur Lichtabstrahlrichtung (X1) der Lichtquellen (100) einschließt.
  10. Optikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei von einem Kollimator (200) parallelisiertes Licht in den Lichtleitkörper (300) über eine Gruppe von Facetten (410) umfassend zumindest zwei Facetten (410) in den Lichtleitkörper (300) einkoppelt und/oder aus dem Lichtleitkörper (300) auskoppelt.
  11. Optikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Größe der Facetten (410) derart verteilt sind, dass Größen jeweils um einen Erwartungswert verteilt sind, vorzugsweise normalverteilt sind.
  12. Optikvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Facetten (410) in Bezug auf ihre Größe im Wesentlichen homogen auf der Lichteintrittsseite (310) und/oder Lichtaustrittsseite (320) verteilt sind.
  13. Optikvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Lichtformungsstruktur (400) die Lichteintrittsseite (310) bildet, wobei die Facetten (410) der Lichtformungsstruktur (400) rasterartig angeordnet, vorzugsweise in Zeilen und Spalten, wobei die Lichtaustrittsseite (320) aus Facetten gebildet ist, welche Facetten dreiecksförmig ausgebildet sind und eine Neigung zur Hauptabstrahlrichtung (X2) aufweisen, wobei die Neigung der Facetten der Lichtaustrittsseite homogen verteilt sind, und wobei die Facetten der Lichtaustrittsseite (320) derart angeordnet sind, dass die Facetten in Bezug auf ihre jeweiligen Neigungen im Wesentlichen homogen auf der Lichtaustrittsseite (320) verteilt sind.
  14. Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend zumindest eine Optikvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
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