WO2021185411A1 - Fahrzeugscheinwerfer - Google Patents

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WO2021185411A1
WO2021185411A1 PCT/DE2021/100252 DE2021100252W WO2021185411A1 WO 2021185411 A1 WO2021185411 A1 WO 2021185411A1 DE 2021100252 W DE2021100252 W DE 2021100252W WO 2021185411 A1 WO2021185411 A1 WO 2021185411A1
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light
tunnel
exit surface
vehicle headlight
light tunnel
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PCT/DE2021/100252
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French (fr)
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Mohsen Mozaffari-Afshar
Sven Fröhlich
Siemen KÜHL
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Docter Optics Se
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Publication date
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    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
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    • F21S41/255Lenses with a front view of circular or truncated circular outline
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    • F21S41/147Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
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    • F21W2107/00Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]
    • F21Y2115/15Organic light-emitting diodes [OLED]

Definitions

  • the invention relates to a headlight lens for a vehicle headlight, in particular for a motor vehicle headlight, the headlight lens having a one-piece body made of a transparent material with at least one light entry surface and with at least one optically effective light exit surface.
  • the invention also relates to a corresponding vehicle headlight and a corresponding primary optics.
  • WO 2012/072188 A1 discloses a headlight lens for a motor vehicle headlight, the headlight lens having a body made of a transparent material with at least one (in particular optically effective) light entry surface and with at least one optically effective light exit surface, and wherein the body comprises a light tunnel, which merges with a kink into a light transmission part to depict the kink as a light-dark boundary.
  • improved means in particular an improved light distribution. It is particularly desirable that as little light as possible emerges above a light-dark boundary. In addition, it is particularly desirable that a light distribution should be as extended as possible in the horizontal direction, whereas the light distribution should be as little as possible extended in the vertical direction. In addition, it is desirable to achieve a light intensity that is particularly high at the lower edge of the cut-off line.
  • a vehicle headlight in particular a motor vehicle headlight
  • the vehicle headlight comprising a light source arrangement and an, in particular molded, in particular one-piece, primary optic, the primary optic at least one light tunnel and a wedge-shaped, in particular one extending from top to bottom tapering wedge-shaped light transmission part with at least one, in particular optically effective, light exit surface
  • the light tunnel comprises at least one, in particular optically effective, light entry surface into which light generated by means of the light source arrangement can be radiated, the light tunnel merging with a kink into the light transmission part
  • the vehicle headlight comprises secondary optics with an optically effective light exit surface for mapping a light exit surface of the primary optics and / or the light transmission part or for mapping the kink.
  • wedge-shaped means, in particular or by way of example, the use of a blunt wedge, that is to say a wedge without a point, such as is shown in FIG. 13, for example.
  • the wedge angle is also referred to below as the bevel.
  • An image in the sense of this disclosure is in particular also a distorting or distorted image.
  • the secondary optics comprise an, in particular optically effective, in particular essentially flat, light entry surface which is tilted by a tilt angle with respect to the light exit surface of the primary optics.
  • the light exit surface of the primary optics is tilted by a tilt angle with respect to an imaginary plane, the imaginary plane having a normal in a z-direction, the z-direction along the direction of one or the optical axis of the primary optics, the secondary optics , the light exit surface of the secondary optics and / or a central segment of the light exit surface of the secondary optics.
  • the wedge angle of the wedge-shaped light transmission part and the tilt angle are, in particular essentially, the same size.
  • a vehicle headlight in particular a motor vehicle headlight
  • the vehicle headlight comprising a light source arrangement and, in particular molded, in particular one-piece, primary optics
  • the primary optics comprising at least one light tunnel and one, in particular comprises optically effective light exit surface
  • the light tunnel comprises at least one, in particular optically effective, light entry surface into which light generated by means of the light source arrangement can be irradiated
  • the vehicle headlight comprising secondary optics with an optically effective light exit surface for mapping the light exit surface of the primary optics
  • the secondary optics comprises an, in particular optically effective, in particular essentially planar light entry surface which is tilted by a tilt angle with respect to the light exit surface of the primary optics.
  • the tilt angle runs in an imaginary plane spanned by a y-direction and a z-direction, with the y-direction running vertically when the vehicle headlight is used as intended, in particular essentially union, and along the z-direction the direction of one or the optical axis of the primary optics, the secondary optics, the light exit surface of the secondary optics and / or a central segment of the light exit surface of the secondary optics.
  • a y-direction in the sense of this disclosure is in particular a vertical direction or a vertical orientation.
  • An x-direction in the sense of this disclosure is in particular a horizontal direction or orientation.
  • a y direction in the sense of this disclosure is, in particular, orthogonal to the x direction.
  • Both an x-direction and a y-direction are in particular orthogonal to a z-direction within the meaning of this disclosure, the z-direction in the direction or orientation of one or the optical axis of the primary optics, the secondary optics, the light exit surface of the secondary optics and / or a central segment of the light exit surface of the secondary optics.
  • a vehicle headlight in particular a motor vehicle headlight
  • the vehicle headlight comprising a light source arrangement and an, in particular molded, in particular one-piece, primary optic
  • the primary optic comprising at least one light tunnel and an, in particular optically effective, light exit surface
  • the Light tunnel comprises at least one, in particular optically effective, light entry surface into which light generated by means of the light source arrangement can be irradiated
  • the vehicle headlight comprises secondary optics with an optically effective light exit surface for mapping the light exit surface of the primary optics
  • the light exit surface of the primary optics compared to an imaginary one Plane is tilted by a tilt angle, the imaginary plane having a normal in a z-direction, the z-direction in Direction or orientation of one or the optical axis of the primary optics, the secondary optics, the light exit surface of the secondary optics and / or a central segment of the light exit surface of the secondary optics.
  • At least a first part (starting from the or a light entry surface of the light tunnel) of the surface delimiting the light tunnel, in particular upwards, is part of an at least first ellipsoid whose semi-axis in the (horizontal) x direction is orthogonal to the optical axis of the Light tunnel or to extend the light tunnel in the longitudinal direction or in the z direction, in particular at least 1.9 times, in particular at least three times, in particular not more than twenty times, longer than its semi-axis in the (vertical) y direction, wherein the y-direction is / runs, in particular essentially, orthogonal to the x-direction.
  • At least a second part (starting from the or a light entry surface of the light tunnel) of the surface delimiting the light tunnel, in particular upwards, is part of an at least second ellipsoid whose semi-axis ratio differs from the semi-axis ratio of the first ellipsoid.
  • a half-axis ratio in the sense of this disclosure is in particular the ratio of the largest semiaxis of an ellipsoid to its smallest semiaxis.
  • the largest semiaxis is orthogonal to the semiaxis viewed as the smallest semiaxis (aligned).
  • At least a second part (starting from the or a light entry surface of the light tunnel) of the surface delimiting the light tunnel, in particular upwards, is part of an, in particular essentially, rotationally symmetrical ellipsoid.
  • the primary optics consist, in particular essentially, of inorganic glass.
  • the secondary optics consist, in particular essentially, of plastic.
  • the wedge angle and / or the tilt angle is more than 2 °. In a further advantageous embodiment of the invention, the Wedge angle and / or the tilt angle not more than 7 °. In a further advantageous embodiment of the invention, the wedge angle and / or the tilt angle is between 5 ° and 6 °.
  • a headlight lens in particular one or more of the aforementioned features, for a vehicle headlight fer, in particular for a motor vehicle headlight, the headlight lens comprising an, in particular molded, in particular one-piece, body made of glass, the, in particular, one-piece , Body comprises at least one light tunnel and a light transmission part with at least one optically effective light exit surface, wherein the light tunnel comprises at least one, in particular optically effective, light entry surface and with a kink in the light transmission part for mapping the kink as a light-dark boundary by means of coupled into the light input surface or irradiated light passes over, with at least a first part (starting from the or a light entry surface of the light tunnel) of the surface delimiting the light tunnel, in particular upwards, part of an at least first ellipsoid whose semi-axis in the (horizontal) x-direction is orthogonal to the optical axis of the light tunnel or to the extent of the
  • the second ellipsoid is, in particular, an essentially rotationally symmetrical ellipsoid.
  • the aforementioned object is also achieved by one, in particular one or more of the aforementioned features, in particular molded, in particular one-piece, primary optics, the primary optics having at least one light tunnel and a wedge-shaped, in particular wedge-shaped light transmission part that tapers from top to bottom with at least one, in particular optically effective, light exit surface, wherein the light tunnel comprises at least one, in particular optically effective, light entry surface, wherein the light tunnel merges with a kink in the light transmission part, wherein at least a first part (starting from the or one Light entry surface of the light tunnel) which the light tunnel, in particular upwards, delimiting surface is part of an at least first ellipsoid, whose semi-axis in the (horizontal) x-direction orthogonal to the optical axis of the light tunnel or to the extension of the light tunnel in the longitudinal direction or in the z-direction, in particular is at least 1.9 times, in particular at least three times, in particular not more than twenty times, longer than its semi
  • the second ellipsoid is, in particular, an essentially rotationally symmetrical ellipsoid.
  • a headlight lens for a vehicle headlight in particular for a motor vehicle headlight
  • the headlight lens comprising an, in particular molded, in particular one-piece, body made of glass, the, in particular one-piece, body having at least one light tunnel and one light transmission part with at least comprises an optically effective light exit surface, the light tunnel comprising at least one, in particular optically effective, light entry surface and with a kink in the light transmission part for mapping the kink as a light-dark boundary by means of light coupled or radiated into the light entry surface, a first Part of the surface delimiting the light tunnel, in particular towards the top
  • Ea 2 r 2 (*; y) are two crossed ellipses, where z is a coordinate in the direction of the optical axis of the light tunnel and / or in the longitudinal direction of the light tunnel, where y is a coordinate in the vertical direction, where x is a coordinate orthogonal to y -Direction and orthogonal to the z-direction, where applies
  • a 2 ⁇ 50 ⁇ bi with at least a second part of the surface delimiting the light tunnel, in particular at the top, being part of an, in particular essentially, rotationally symmetrical ellipsoid.
  • An ellipsoid is rotationally symmetrical in the sense of this disclosure in particular when bi does not deviate by more than 9%, in particular not more than 5%, from a2.
  • the quotient is a
  • a vehicle headlight in particular a motor vehicle headlight
  • the vehicle headlight comprising a primary optic with an in particular molded, in particular one-piece, body made of glass, wherein the, in particular one-piece, body has at least one light tunnel and a wedge-shaped light transmission part with at least one, particularly optically effective, light exit surface, wherein the light tunnel comprises at least one, in particular optically effective, light entry surface and merges with a kink in the light transmission part, wherein the vehicle headlight comprises secondary optics with an optically effective light exit surface for mapping an exit surface of the light transmission part or the kink .
  • the inclination (wedge angle) of the wedge is advantageously more than 2 °, not more than 7 °, and the inclination (wedge angle) of the wedge is advantageously between 5 ° and 6 °.
  • At least a first part of the surface delimiting the light tunnel, in particular at the top is at least
  • Ea 2 b 2 (*; y) are two crossed ellipses, where z is a coordinate in the direction of the optical axis of the light tunnel and / or in the longitudinal direction of the light tunnel, where y is a coordinate in the vertical direction, where x is a coordinate orthogonal to y -Direction and orthogonal to the z-direction, where applies
  • At least a second part of the surface delimiting the light tunnel, in particular at the top, is part is an, in particular essentially, rotationally symmetrical ellipsoid.
  • An ellipsoid is rotationally symmetrical in the sense of this disclosure in particular when bi does not deviate by more than 9%, in particular not more than 5%, from a2.
  • one or the right side surface of the light tunnel and / or one or the left side surface of the light tunnel is (at least partially) curved in a concave manner.
  • one or the right and / or one or the left side surface of the light tunnel is curved (at least in part) in accordance with a Bezier curve.
  • a Bezier curve In a further advantageous embodiment of the invention, the following applies:
  • the starting point of the Bezier curve has the coordinates 0.0
  • the or a control point of the Bezier curve has the coordinates si, S2, and / or
  • the or a control point of the Bezier curve has the weighting g.
  • the light tunnel is funnel-shaped, wherein it tapers in the direction of the light entry surface.
  • the right and left side surfaces of the light tunnel form part of a funnel which tapers in the direction of the light entry surface.
  • the left side surface of the light tunnel is not symmetrical to the right side surface of the light tunnel.
  • the left side surface of the light tunnel is inclined with respect to the optical axis of the light tunnel.
  • the right side surface of the light tunnel is inclined with respect to the optical axis of the light tunnel.
  • An optically effective light entry surface or an optically effective light exit surface is an optically effective surface of the one-piece body.
  • An optically effective surface within the meaning of the invention is in particular a surface of the transparent body on which it is used when the headlight lens is used as intended Refraction comes.
  • An optically effective surface within the meaning of the invention is in particular a surface on which, when the headlamp lens is used as intended, the direction of light that passes through this surface is (specifically) changed.
  • glass is in particular inorganic glass.
  • glass or inorganic glass is, in particular, silicate glass.
  • glass or inorganic glass is, in particular, glass, as it is in FIG.
  • Invention specifically includes
  • compression molding is to be understood in particular to mean pressing an optically effective surface in such a way that subsequent reworking of the contour of this optically effective surface can be dispensed with or is dispensed with or is not provided. It is therefore provided in particular that a blank-pressed surface is not ground after the blank-pressing.
  • a light tunnel within the meaning of the invention is particularly characterized in that essentially total reflection takes place on its lateral (in particular top, bottom, right and / or left) surfaces, so that light entering through the light entry surface is guided through the tunnel as a light guide.
  • a light tunnel in the sense of the invention is in particular a light guide.
  • total reflection occurs on the longitudinal surfaces of the light tunnel.
  • the longitudinal surfaces of the light tunnel are provided for total reflection.
  • total reflection occurs on the surfaces of the light tunnel that are essentially oriented in the direction of the optical axis of the light tunnel.
  • the surfaces of the light tunnel which are oriented essentially in the direction of the optical axis of the light tunnel, are provided for total reflection.
  • the light tunnel, in particular in the area of the kink does not have a reflective coating.
  • a kink in the sense of the invention is in particular a curved transition.
  • a kink in the sense of the invention is in particular a transition curved with a radius of curvature of not less than 50 nm.
  • the surface of the headlight lens does not have any discontinuity in the bend, but rather a curvature.
  • the surface of the headlight lens has a curvature in the bend, in particular with a radius of curvature of the curvature in the bend of not less than 50 nm.
  • the radius of curvature is not greater than 5 mm.
  • the radius of curvature is not greater than 0.25 mm, in particular not greater than 0.15 mm, advantageously not greater than 0.1 mm. In a further advantageous embodiment of the invention, the radius of curvature of the curvature in the kink is at least 0.05 mm. In particular, it is provided that the surface of the headlight lens is blank-pressed in the kink area.
  • the light tunnel is funnel-shaped, wherein it tapers in the direction of the light entry surface.
  • the right and left side surfaces of the light tunnel form part of a funnel which tapers in the direction of the light entry surface.
  • the left side surface of the light tunnel is not symmetrical to the right side surface of the light tunnel.
  • the left side surface of the light tunnel is inclined with respect to the optical axis of the light tunnel.
  • the right side surface of the light tunnel is inclined with respect to the optical axis of the light tunnel.
  • the light exit surface is segmented. In a further advantageous embodiment of the invention, the light exit surface comprises at least two segments. In a further advantageous embodiment of the invention, the light exit surface comprises at least three segments, in particular a central segment which is surrounded by two edge segments.
  • a segment of a light exit surface within the meaning of the invention is separated from another or further segment of the light exit surface in particular by means of a notch or a kink.
  • a segment of a light exit surface within the meaning of the invention is in particular an area according to a (mathematical or geometric) function that differs from the (mathematical or geometric) function of an adjacent segment.
  • a segment within the meaning of the invention is in particular an optically effective area according to a (mathematical or geometric) function that differs from the (mathematical or geometric) function of an adjacent segment.
  • At least part of the surface delimiting the light tunnel, in particular upwards is part of an ellipsoid whose semi-axis in the horizontal direction is orthogonal to the optical axis of the light tunnel or to the extent of the light tunnel in the longitudinal direction, in particular at least around 1.9 times, in particular at least three times, in particular not more than twenty times, longer than its semi-axis in the vertical direction.
  • a light source arrangement in the sense of this disclosure is in particular an arrangement of a plurality of LEDs, in particular an arrangement of LEDs that are separated from one another. It can be provided in particular that a light entry surface of a light tunnel is segmented and at least one LED or one OLED is assigned to different segments.
  • a light source arrangement within the meaning of this disclosure includes, for example, at least one LED or an arrangement of LEDs.
  • the light source comprises at least one OLED or an arrangement of OLEDs.
  • the light source can also be a flat light field, for example.
  • the light source can also comprise light-emitting element chips, as disclosed in DE 103 15 131 A1.
  • a light source can also be a laser. A laser that can be used is disclosed in ISAL 2011 Proceedings, page 271 ff.
  • the kink which is shown as the light-dark boundary, lies in the lower area of the light tunnel.
  • the distance of the light source from the center of the light exit surface in the orientation of the optical axis of the light tunnel and / or the light transmission part is not more than 8 cm.
  • the length of the vehicle headlight (limited to the light source and headlight lens) in the orientation of the optical axis of the light tunnel and / or the light transmission part is no more than 8 cm.
  • One or more further light sources can be provided, the light of which is coupled or radiated into the pass-through part and / or a part of the light tunnel for the implementation of sign light, high beam and / or cornering light. When coupling such additional light into the light tunnel, it is provided in particular that this takes place in the half of the light tunnel that is closer to the light transmission part and / or in which the light entry surface is not provided.
  • One or more further light sources can be provided, the light of which is coupled or radiated into the pass-through part and / or a part of the light tunnel for the implementation of sign light, high beam and / or cornering light.
  • additional light source arrangements can be provided, as described or claimed in WO 2012/072192 A1. Additional light source arrangements are described in particular in FIGS. 10, 14, 15, 18, 19, 20 and 21 of WO 2012/072192 A1.
  • the headlight lens according to the invention can in particular also be used in arrays with mutually inclined optical axes, as disclosed (or claimed), for example, in WO 2012/072193 A2, in particular in FIG. 24 of WO 2012/072193 A2.
  • the headlight lens according to the invention is used in vehicle configurations as disclosed or claimed in WO 2012/072191 A2.
  • the light source and the (first) light entry surface are designed and arranged in relation to one another in such a way that light from the light source enters the light entry surface with a luminous flux density of at least 75 lm / mm 2.
  • the aforementioned headlight lenses can be produced by means of a method described in WO 2012/072188 A1 or a method described in WO 2021 008657 A1.
  • a light entry surface within the meaning of the invention and / or a light exit surface within the meaning of the invention has a light-scattering structure.
  • a light-scattering structure within the meaning of the invention can, for. B. be a structure as described in DE 10 2005 009 556 A1 and EP 1 514 148 A1 or EP 1 514 148 B1 is revealed.
  • a light tunnel is coated in the sense of the invention. It can be provided that a light tunnel in the sense of the invention is coated with a reflective layer. It can be provided that a light tunnel is mirrored in the sense of the invention.
  • a side surface of a light tunnel in the sense of the invention is in particular a surface laterally delimiting the light tunnel.
  • a headlight lens in particular one or more of the aforementioned features, or one, in particular, one or more of the aforementioned features, primary optics.
  • the aforementioned object is also achieved by a motor vehicle with one of the aforementioned vehicle headlights.
  • a motor vehicle within the meaning of the invention is in particular a land vehicle that can be used individually in road traffic.
  • Motor vehicles within the meaning of the invention are in particular not restricted to land vehicles with internal combustion engines.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of a motor vehicle headlight for use in the motor vehicle according to FIG. 1 in a plan view
  • FIG. 3 shows the motor vehicle headlight according to FIG. 2 in a perspective side view
  • FIG. 4 shows an enlarged detail of a cross section of a bend for the transition of a light tunnel into a light transmission part of a headlight lens according to FIG. 3
  • FIG. 5 shows a detail of the light tunnel of the headlight lens according to FIG. 3
  • FIG. 6 shows a further detail representation of the light tunnel of the headlight lens according to FIG. 3,
  • FIG. 7 shows a flattened ellipsoid according to the upper part of which the upwardly delimiting surface of the light tunnel of the headlight lens according to FIG. 3 is configured
  • FIG. 8 shows the light exit surface of the headlight lens according to FIG. 3 in a perspective illustration
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment of a vehicle headlight (without light source, without housing, etc.) for alternative use instead of the vehicle headlight according to FIG ,
  • FIG. 11 shows the vehicle headlight according to FIG. 10 in a view from below
  • FIG. 12 shows a detail of the light tunnel of the primary optics according to FIG. 12
  • FIG. 13 shows the vehicle headlight according to FIG. 10 in a side view
  • FIG. 14 shows a light distribution generated by means of the vehicle headlight according to FIG. 10.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a motor vehicle 1 with a motor vehicle headlight 10.
  • Fig. 2 shows the motor vehicle headlight 10 in a plan view with a headlight lens 100, but without housing, brackets and power supply, the headlight lens 100 in Fig. 3 in a perspective side view is shown, but also without housing, brackets and power supply.
  • the headlight lens 100 comprises a molded, one-piece body made of inorganic glass, in particular glass, which contains 0.2 to 2% by weight of Al 2 0 3 ,
  • the extruded one-piece body comprises a light tunnel 108 shown in detail in FIG. 5 and in FIG. 6, which has a segmented light entry surface 101 on one side, the segments or light entry segments thereof in FIG. 6 with 101 ′ and 101 "Are designated.
  • the front part 108A of the light tunnel 108 is segmented on its upwardly limited surface, the upper segment surfaces following either flattened ellipsoids (segment 108A ”) or rotationally symmetrical ellipsoids (segment 108A ') .
  • a light transmission part 109 (of the molded, one-piece body) which has a segmented light exit surface 102, the segments of which are denoted by reference numerals 102A, 102B, 102C and are explained with reference to FIGS. 8 and 9.
  • Reference numeral 110 denotes a Petzval surface of the light transmission part 109 facing the light tunnel.
  • the headlight lens 100 is designed in such a way that light which enters the headlight lens 100 through the light entry surface 101 and enters the light transmission part 109 in the region of the bend 107 from the light tunnel 108, emerges from the light exit surface 102 essentially parallel to the optical axis of the headlight lens 100.
  • Light that is radiated into the light entry surfaces 101 ′′ and 10T of the left-hand segments 108A ′′ and 108A ′ of the light tunnel 108 by means of the light source 11 by means of the LEDs 11 (arranged on a carrier 11A) emerges predominantly or essentially segments 102B and 102A of FIG
  • Light exit surface 102 from. Light that is radiated into the light entry surfaces 101 ′′ and 101 ′′ of the right segments 108A ′′ and 108A ′′ of the light tunnel 108 by means of the LEDs 11 by means of the LEDs 11, emerges predominantly or essentially from the segments 102C and 102A of the
  • the kink 107 is formed by molding and designed as a continuously curved transition.
  • the light transmission part 109 depicts the bend 107 as a light-dark boundary, with light into the light entry surface 101 of the light tunnel by means of a light source arrangement arranged on a carrier 11A and configured as a plurality of LEDs 11 for implementing a low beam 108 is radiated or coupled.
  • the light tunnel 108 has a transition region 108B in which the surface delimiting the light tunnel 108 upwards rises in the direction of the light transmission part 109 and in which the surface delimiting the light tunnel 108 downwards is approximately horizontal or parallel to the optical axis of the headlamp lens 100 runs.
  • the motor vehicle headlight 10 can be supplemented by further light sources, as disclosed in WO 2012/072188 A1 and WO 2012/072192 A1. So z. B.
  • light is coupled or irradiated into an underside of the light tunnel 108 and / or into the surface of the light transmission part 109 facing the light tunnel 108 will.
  • Ea 2 b 2 (*; y) are two crossed ellipses (the cross “x” means that the x-direction and y-direction are operated separately and the representation of the ellipsoid is divided into two planar ellipses.),
  • z is a coordinate in the direction of the optical axis of the light tunnel and / or in the longitudinal direction of the light tunnel
  • y is a coordinate in the vertical direction
  • x is a (horizontal) coordinate orthogonal to the y-direction and orthogonal to the z-direction
  • the invention thus allows the production of a particularly inexpensive headlight for motor vehicles with a high quality of illumination.
  • Fig. 10 shows a vehicle headlight 20, in particular a motor vehicle headlight.
  • FIG. 11 shows the vehicle headlight 20 in a view from below and
  • FIG. 13 shows the vehicle headlight 20 in a side view.
  • the vehicle headlight 20 comprises a primary optics 200A with an in particular blank-pressed, in particular one-piece, body made of inorganic glass, in particular glass, which contains 0.2 to 2% by weight Al2O3,
  • The, in particular one-piece, body of the primary optics 200A comprises at least one light tunnel 208 and a wedge-shaped light transmission part 209 with at least one, in particular optically effective, light exit surface 209A, wherein the light tunnel 208 comprises at least one, in particular optically effective, light entry surface 201 and with a kink 207 in the light transmission part 209 passes over.
  • the kink 207 is (formed by molding) and designed as a continuous and / or curved transition.
  • the front part 208A of the light tunnel 208 is, as shown in FIGS. 5 and 12, segmented on its upwardly limited surface, the segment surfaces either flattened ellipsoids (segment 208A ”) or rotationally symmetrical ellipsoids (segment 208A ') follow.
  • the light tunnel 208 has a front part 208A, which is configured in accordance with the front part 108A of the light tunnel 108 (cf. FIGS. 5 and 12).
  • the front part 208A of the light tunnel 208 (in particular with regard to the part which corresponds to a flattened ellipsoid) is configured in accordance with the explanations with regard to FIG. 7.
  • the vehicle headlight 20 comprises secondary optics 200B, in particular made of plastic, in particular made of PMMA, with an optically effective light exit surface 202 for mapping the light exit surface 209A of the light transmission part 209 or the kink 207.
  • the light exit surface 202 is segmented, as shown in particular in FIG. 8 , the segments thereof being denoted by reference numerals 202A, 202B, 202C.
  • the light exit surfaces (surfaces) of the segments 102B and 102C or 202B and 202C are defined or characterized as follows, compare FIG. 9:
  • the shape of the light exit surfaces or the surfaces of the segments 102B and 102C or 202B and 202C is also illustrated in FIG. 9, the source being located at the origin (0,0,0).
  • Fo describes the value at which the segments intersect. In the present exemplary embodiment, it is approximately 9 ° to 11 °. The following also applies:
  • the light transmission part 209 is wedge-shaped with a downwardly directed blunt end.
  • the wedge-shaped light transmission part 209 tapers at a wedge angle ⁇ from the top in the downward direction, so that an inclined light exit surface 209A of the light transmission part 209 results.
  • the primary optics 200A and secondary optics 200B are aligned with one another in such a way that the light entry surface 209B of the secondary optics 200B is tilted at a tilt angle ⁇ with respect to the light exit surface 209A of the primary optics 209 such that the wedge angle ⁇ is approximately equal to the tilt angle ⁇ .
  • the secondary optics 200B is designed and arranged or aligned with the primary optics 200A such that the light exit surface 202 of the secondary optics 200B images the light exit surface 209A of the primary optics 200A or the kink 207.
  • the disclosed vehicle headlight makes it possible in a particularly suitable manner to push the illumination below the cut-off line, with the horizontal one Illumination is increased and the vertical illumination is reduced. In addition, light is concentrated in the area of the cut-off line.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer (20), insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Lichtquellenanordnung (11) und eine insbesondere blankgepresste, insbesondere einstückige, Primäroptik (200A) umfasst, wobei die Primäroptik (200A) zumindest einen Lichttunnel (208) und ein keilförmiges Lichtdurchleitteil (209) mit zumindest einer, insbesondere optisch wirksamen, Lichtaustrittsfläche (209A) umfasst, wobei der Lichttunnel (208) zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche (201) umfasst, in die mittels der Lichtquellenanordnung (11) erzeugtes Licht einstrahlbar ist, wobei der Lichttunnel (208) mit einem Knick (207) in das Lichtdurchleitteil (209) übergeht, und wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Sekundäroptik (200B) mit einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche (202) zur Abbildung einer Lichtaustrittsfläche (209A) der Primäroptik (200A) und/oder des Lichtdurchleitteils (209) oder zur Abbildung des Knicks (207) umfasst.

Description

Fahrzeugscheinwerfer
Die Erfindung betrifft eine Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbeson dere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Scheinwerferlinse einen einstückigen Körper aus einem transparenten Material mit zumindest einer Lichteintrittsfläche und mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche aufweist. Die Erfindung betrifft zudem einen entsprechenden Fahrzeugscheinwerfer sowie eine entsprechende Primär optik.
Die WO 2012/072188 A1 offenbart eine Scheinwerferlinse für einen Kraftfahrzeugschein werfer, wobei die Scheinwerferlinse einen Körper aus einem transparenten Material mit zumindest einer (insbesondere optisch wirksamen) Lichteintrittsfläche und mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche aufweist, und wobei der Körper einen Licht tunnel umfasst, der mit einem Knick in ein Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze übergeht.
Es ist insbesondere Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, anzugeben. Es ist zudem Aufgabe der Erfindung, einen entsprechend verbesserten Fahrzeugscheinwerfer bzw. ein entsprechendes Kraftfahrzeug anzugeben. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Fahrzeugscheinwerfer bereit zu stellen. Verbessert in diesem Sinne bedeutet insbesondere, eine verbesserte Lichtverteilung. Dabei ist es insbesondere wünschenswert, dass möglichst wenig Licht oberhalb einer Hell-Dunkel-Grenze austritt. Zudem ist es insbesondere wünschenswert, dass eine Lichtverteilung in horizontaler Richtung möglichst ausgedehnt ist, wohingegen die Lichtverteilung in vertikaler Richtung möglichst wenig ausgedehnt sein sollte. Zudem ist es wünschenswert, an der unteren Kante der Hell-Dunkel-Grenze eine Lichtstärke zu erzielen, die besonders hoch ist. Vorgenannte Aufgabe wird durch einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere einen Kraft fahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Lichtquellenanordnung und eine, insbesondere blankgepresste, insbesondere einstückige, Primäroptik umfasst, wobei die Primäroptik zumindest einen Lichttunnel und ein keilförmiges, insbesondere ein sich im Verlauf von oben nach unten verjüngendes keilförmiges, Lichtdurchleitteil mit zumindest einer, insbesondere optisch wirksamen, Lichtaustrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst, in die mittels der Lichtquellenanordnung erzeugtes Licht einstrahlbar ist, wobei der Lichttunnel mit einem Knick in das Lichtdurchleitteil übergeht, und wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Sekundäroptik mit einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche zur Abbildung einer Lichtaustrittsfläche der Primäroptik und/oder des Lichtdurchleitteils oder zur Abbildung des Knicks umfasst. Keilförmig im Sinne dieser Offenbarung bedeutet insbesondere bzw. beispielhaft die Verwendung eines stumpfen Keils, d.h. eines Keils ohne Spitze wie er beispielsweise in Fig. 13 abgebildet ist. Der Keilwinkel wird nachfolgend auch als Schrägung bezeichnet. Eine Abbildung im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere auch eine verzerrende bzw. verzerrte Abbildung.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Sekundäroptik eine, insbesondere optisch wirksame, insbesondere im Wesentlichen, plane Lichteintrittsfläche umfasst, die gegen über der Lichtaustrittsfläche der Primäroptik um einen Kippwinkel verkippt ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichtaustrittsfläche der Primäroptik gegenüber einer imaginären Ebene um einen Kippwinkel verkippt, wobei die imaginäre Ebene eine Normale in einer z-Richtung aufweist, wobei die z-Richtung entlang der Richtung einer oder der optischen Achse der Primäroptik, der Sekundäroptik, der Lichtaustrittsfläche der Sekundäroptik und/oder einem zentralen Segment der Lichtaustrittsfläche der Sekundäroptik verläuft.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind der Keilwinkel des keilförmigen Lichtdurchleitteils und der Kippwinkel, insbesondere im Wesentlichen, gleich groß.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Lichtquel lenanordnung und eine, insbesondere blankgepresste, insbesondere einstückige, Primär optik umfasst, wobei die Primäroptik zumindest einen Lichttunnel und eine, insbesondere optisch wirksame, Lichtaustrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, ins besondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst, in die mittels der Lichtquellen anordnung erzeugtes Licht einstrahlbar ist, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Sekundäroptik mit einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche zur Abbildung der Lichtaustrittsfläche der Primäroptik umfasst, und wobei die Sekundäroptik eine, insbesondere optisch wirksame, insbesondere im Wesentlichen, plane Lichteintrittsfläche umfasst, die gegenüber der Lichtaustrittsfläche der Primäroptik um einen Kippwinkel verkippt ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung verläuft der Kippwinkel in einer durch eine y- Richtung und eine z-Richtung aufgespannte imaginäre Ebene, wobei die y-Richtung bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Fahrzeugscheinwerfers, insbesondere im Wesent lichen, vertikal verläuft, und wobei die z-Richtung entlang der Richtung einer oder der optischen Achse der Primäroptik, der Sekundäroptik, der Lichtaustrittsfläche der Sekundäroptik und/oder einem zentralen Segment der Lichtaustrittsfläche der Sekundäroptik verläuft. Eine y-Richtung im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere eine vertikale Richtung bzw. eine vertikale Orientierung. Eine x-Richtung im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere eine horizontale Richtung bzw. Orientierung. Eine y- Richtung im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere orthogonal zur x-Richtung. Sowohl eine x-Richtung als auch eine y-Richtung sind insbesondere orthogonal zu einer z- Richtung im Sinne dieser Offenbarung, wobei die z-Richtung in Richtung oder Orientierung einer oder der optischen Achse der Primäroptik, der Sekundäroptik, der Lichtaustrittsfläche der Sekundäroptik und/oder einem zentralen Segment der Lichtaustrittsfläche der Sekundäroptik verläuft.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Lichtquellen anordnung und eine, insbesondere blankgepresste, insbesondere einstückige, Primär optik umfasst, wobei die Primäroptik zumindest einen Lichttunnel und eine, insbesondere optisch wirksame, Lichtaustrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, ins besondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst, in die mittels der Lichtquellen anordnung erzeugtes Licht einstrahlbar ist, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Sekundäroptik mit einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche zur Abbildung der Lichtaustrittsfläche der Primäroptik umfasst, und wobei die Lichtaustrittsfläche der Primäroptik gegenüber einer imaginären Ebene um einen Kippwinkel verkippt ist, wobei die imaginäre Ebene eine Normale in einer z-Richtung aufweist, wobei die z-Richtung in Richtung bzw. Orientierung einer oder der optischen Achse der Primäroptik, der Sekundäroptik, der Lichtaustrittsfläche der Sekundäroptik und/oder einem zentralen Segment der Lichtaustrittsfläche der Sekundäroptik verläuft.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein erster Teil (ausgehend von der oder einer Lichteintrittsfläche des Lichttunnels) der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest ersten Ellipsoiden, dessen Halbachse in (horizontaler) x-Richtung orthogonal zur optischen Achse des Lichttunnels oder zur Erstreckung des Lichttunnels in Längsrichtung oder in z-Richtung, insbesondere zumindest um das 1 ,9-Fache, insbesondere zumindest um das Dreifache, insbesondere nicht mehr als das Zwanzigfache, länger ist als dessen Halbachse in (senkrechter) y- Richtung, wobei die y-Richtung, insbesondere im Wesentlichen, orthogonal zur x-Richtung ist/verläuft.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein zweiter Teil (ausgehend von der oder einer Lichteintrittsfläche des Lichttunnels) der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest zweiten Ellipsoiden, dessen Halbachsenverhältnis sich von dem Halbachsenverhältnis des ersten Ellipsoiden unterscheidet. Ein Halbsachsenverhältnis im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere das Verhältnis der größten Halbachse eines Ellipsoiden zu dessen kleinster Halbachse. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die größte Halbachse orthogonal zu der als kleinste Halbachse angesehenen Halbachse (ausgerichtet) ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein zweiter Teil (ausgehend von der oder einer Lichteintrittsfläche des Lichttunnels) der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines, insbesondere im Wesentlichen, rotationssymmetrischen Ellipsoiden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Primäroptik, insbesondere Wesentlichen, aus anorganischem Glas.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Sekundäroptik, insbesondere im Wesentlichen, aus Kunststoff.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Keilwinkel und/oder der Kippwinkel mehr als 2°. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Keilwinkel und/oder der Kippwinkel nicht mehr als 7°. In weiterhin vorteilhafter Ausge staltung der Erfindung beträgt der Keilwinkel und/oder der Kippwinkel zwischen 5° und 6°.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmalen aufweisende Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwer fer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Scheinwerfer linse einen, insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus Glas umfasst, wobei der, insbesondere einstückige, Körper zumindest einen Lichttunnel und ein Lichtdurchleitteil mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst und mit einem Knick in das Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell- Dunkel-Grenze mittels in die Lichteintrittsfläche eingekoppelten bzw. eingestrahlten Lichts übergeht, wobei zumindest ein erster Teil (ausgehend von der oder einer Lichteintritts fläche des Lichttunnels) der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest ersten Ellipsoiden ist, dessen Halbachse in (horizontaler) x-Richtung orthogonal zur optischen Achse des Lichttunnels oder zur Erstreckung des Lichttunnels in Längsrichtung oder in z-Richtung, insbesondere zumindest um das 1,9- Fache, insbesondere zumindest um das Dreifache, insbesondere nicht mehr als das Zwanzigfache, länger ist als dessen Halbachse in (senkrechter) y- Richtung, wobei die y- Richtung, insbesondere im Wesentlichen, orthogonal zur x-Richtung ist/verläuft, und wobei ein zweiter Teil (ausgehend von der oder einer Lichteintrittsfläche des Lichttunnels) der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest zweiten Ellipsoiden ist, dessen Halbachsenverhältnis sich von dem Halbachsenverhältnis des ersten Ellipsoiden unterscheidet.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Ellipsoid ein, insbesondere im Wesentlichen, rotationssymmetrischer Ellipsoid.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine, insbesondere eine oder mehrere der vorgenannten Merkmale aufweisende, insbesondere blankgepresste, insbesondere einstückige, Primäroptik gelöst, wobei die Primäroptik zumindest einen Lichttunnel und ein keilförmiges, insbesondere sich im Verlauf von oben nach unten verjüngendes keilförmiges Lichtdurchleitteil mit zumindest einer, insbesondere optisch wirksamen, Licht austrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel mit einem Knick in das Licht durchleitteil übergeht, wobei zumindest ein erster Teil (ausgehend von der oder einer Lichteintrittsfläche des Lichttunnels) der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest ersten Ellipsoiden ist, dessen Halbachse in (horizontaler) x-Richtung orthogonal zur optischen Achse des Lichttunnels oder zur Erstreckung des Lichttunnels in Längsrichtung oder in z-Richtung, insbesondere zumindest um das 1 ,9-Fache, insbesondere zumindest um das Dreifache, insbesondere nicht mehr als das Zwanzigfache, länger ist als dessen Halbachse in (senkrechter) y- Richtung, wobei die y-Richtung, insbesondere im Wesentlichen, orthogonal zury-Richtung ist/verläuft, und wobei ein zweiter Teil (ausgehend von der oder einer Lichteintrittsfläche des Lichttunnels) der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest zweiten Ellipsoiden ist, dessen Halbachsenverhältnis sich von dem Halbachsenverhältnis des ersten Ellipsoiden unterscheidet.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Ellipsoid ein, insbesondere im Wesentlichen, rotationssymmetrischer Ellipsoid.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine Scheinwerferlinse für einen Fahrzeug scheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus Glas umfasst, wobei der, insbesondere einstückige, Körper zumindest einen Lichttunnel und ein Lichtdurchleitteil mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustritts fläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst und mit einem Knick in das Lichtdurchleitteil zur Abbildung des Knicks als Hell-Dunkel-Grenze mittels in die Lichteintrittsfläche eingekoppelten bzw. eingestrahlten Lichts übergeht, wobei ein erster Teil der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche
Teil eines Ellipsoiden ist, dessen Halbachse in horizontaler Richtung orthogonal zur optischen Achse des Lichttunnels oder zur Erstreckung des Lichttunnels in Längsrichtung, insbesondere zumindest um das 1 ,9-fache, insbesondere zumindest um das Dreifache, insbesondere nicht mehr als das Zwanzigfache, länger ist als dessen Halbachse in senkrechter Richtung, oder
Teil eines Ellipsoiden
E ( x , z; y) = EUl bl (z; y) X Ea2 l>2 (x; y) ist, wobei
Eai,b z y) und
Ea2r2 (*; y) zwei gekreuzte Ellipsen sind, wobei z eine Koordinate in Richtung der optischen Achse des Lichttunnels und/oder in Längsrichtung des Lichttunnels ist, wobei y eine Koordinate in vertikaler Richtung ist, wobei x eine Koordinate orthogonal zur y-Richtung und orthogonal zur z-Richtung ist, wobei gilt
Eai,b y)
Ea2- ,b2 (*; y)
Figure imgf000009_0001
wobei gilt:
— 1 ,9 · bi < a2 und/oder
— 3 · bi < a2 und/oder
— 0 < ai/a2 s 1 ,5 oder 0 < ai/a2 s 1 ,5 und/oder
— a2^ 20 · bi und/oder
— a2^ 50 · bi, wobei zumindest ein zweiter Teil der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines, insbesondere im Wesentlichen, rotationsymmetrischen Ellipsoiden ist. Rotationssysmmetrisch im Sinne dieser Offenbarung ist ein Ellipsoid insbesondere dann, wenn bi nicht mehr als 9 %, insbesondere nicht mehr als 5 % von a2 abweicht. Der Quotient
Figure imgf000009_0002
ist ein
Ausführungsbeispiel für ein Halbachsenverhältnis im Sinne dieser Offenbarung.
Vorgenannte Aufgabe wird durch einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere einen Kraft fahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Primäroptik mit einem insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus Glas umfasst, wobei der, insbesondere einstückige, Körper zumindest einen Lichttunnel und ein keilförmiges Lichtdurchleitteil mit zumindest einer, insbesondere optisch wirksamen, Licht austrittsfläche umfasst, wobei der Lichttunnel zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche umfasst und mit einem Knick in das Lichtdurchleitteil übergeht, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Sekundäroptik mit einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche zur Abbildung einer Austrittsfläche des Lichtdurchleitteils bzw. des Knicks umfasst. Die Schrägung (Keilwinkel) des Keils beträgt vorteilhafterweise mehr als 2°, nicht mehr als 7°, vorteilhafterweise liegt die Schrägung (Keilwinkel) des Keils zwischen 5° und 6°.
In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest ein erster Teil der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche zumindest
Teil eines Ellipsoiden ist, dessen Halbachse in horizontaler Richtung orthogonal zur optischen Achse des Lichttunnels oder zur Erstreckung des Lichttunnels in Längsrichtung, insbesondere zumindest um das 1,9-fache, insbesondere zumindest um das Dreifache, insbesondere nicht mehr als das Zwanzigfache, länger ist als dessen Halbachse in senkrechter Richtung, oder
Teil eines Ellipsoiden
E ( x , z; y) = EUl bl (z; y) X Ea2 l>2 (x; y) ist, wobei
Eai,b z> y) und
Ea2 b2 (*; y) zwei gekreuzte Ellipsen sind, wobei z eine Koordinate in Richtung der optischen Achse des Lichttunnels und/oder in Längsrichtung des Lichttunnels ist, wobei y eine Koordinate in vertikaler Richtung ist, wobei x eine Koordinate orthogonal zur y-Richtung und orthogonal zur z-Richtung ist, wobei gilt
Eai,b y)
Ea2- ,b2 O; y)
Figure imgf000010_0001
wobei gilt:
— 1,9 · bi < a und/oder
— 3 · bi < a und/oder
— 0 < ai/a s 1 ,5 oder 0 < ai/a s 1 ,5 und/oder
— a ^ 20 · bi und/oder
— a2^ 50 · bi ln weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein zweiter Teil der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines, insbesondere im Wesentlichen, rotationssymmetrischen Ellipsoiden ist. Rotationssysmmetrisch im Sinne dieser Offenbarung ist ein Ellipsoid insbesondere dann, wenn bi nicht mehr als 9 %, insbesondere nicht mehr als 5 % von a2 abweicht.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine oder die rechte Seitenfläche des Lichttunnels und/oder eine oder die linke Seitenfläche des Lichttunnels (zumindest zum Teil) konkav gekrümmt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine oder die rechte und/oder eine oder die linke Seitenfläche des Lichttunnels (zumindest zum Teil) entsprechend einer Bezierkurve gekrümmt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung gilt:
— 0.3 di < Si < 0.7 di und/oder
— 0.4 d2 s S2 s 1.5 d2 und/oder
— 1.5 < di/d2 ^ 10 und/oder
— 0.3 < g < 0.7, wenn
— der Startpunkt der Bezierkurve die Koordinaten 0,0 besitzt,
— der Endpunkt der Bezierkurve die Koordinaten di,d2 besitzt,
— der oder ein Steuerpunkt der Bezierkurve die Koordinaten si,S2 besitzt, und/oder
— der oder ein Steuerpunkt der Bezierkurve die Gewichtung g besitzt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Lichttunnel trichterförmig, wobei er sich in Richtung auf die Lichteintrittsfläche verjüngt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bilden die rechte und die linke Seitenfläche des Lichttunnels einen Teil eines Trichters, der sich in Richtung auf die Lichteintrittsfläche verjüngt. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die linke Seitenfläche des Lichttunnels nicht symmetrisch zur rechten Seitenfläche des Lichttunnels. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die linke Seitenfläche des Lichttunnels gegenüber der optischen Achse des Lichttunnels geneigt. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die rechte Seitenfläche des Lichttunnels gegenüber der optischen Achse des Lichttunnels geneigt.
Eine optisch wirksame Lichteintrittsfläche bzw. eine optisch wirksame Lichtaustrittsfläche ist eine optisch wirksame Oberfläche des einstückigen Körpers. Eine optisch wirksame Oberfläche im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Oberfläche des transparenten Körpers, an der es bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Scheinwerferlinse zur Lichtbrechung kommt. Eine optisch wirksame Oberfläche im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Oberfläche, an der bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Schein werferlinse die Richtung von Licht, das durch diese Oberfläche durchtritt, (gezielt) geändert wird.
Glas ist im Sinne der Erfindung insbesondere anorganisches Glas. Glas bzw. anorganisches Glas ist im Sinne der Erfindung insbesondere Silikatglas. Glas bzw. anorganisches Glas ist im Sinne der Erfindung insbesondere Glas, wie es in der
WO 2009 109209 A1 beschrieben ist. Glas bzw. anorganisches Glas im Sinne der
Erfindung umfasst insbesondere
0,2 bis 2 Gew.-% Al203,
0,1 bis 1 Gew.-% Li20,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1,5 Gew.-% Sb203,
60 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 und 3 bis 12 Gew.-% CaO.
Unter Blankpressen soll im Sinne der Erfindung insbesondere verstanden werden, eine optisch wirksame Oberfläche derart zu pressen, dass eine anschließende Nachbear beitung der Kontur dieser optisch wirksamen Oberfläche entfallen kann bzw. entfällt bzw. nicht vorgesehen ist. Es ist somit insbesondere vorgesehen, dass eine blankgepresste Oberfläche nach dem Blankpressen nicht geschliffen wird.
Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass an seinen seitlichen (insbesondere oben, unten, rechts und/oder links) Oberflächen im Wesentlichen Totalreflexion stattfindet, sodass durch die Lichteintrittsfläche eintretendes Licht durch den Tunnel als Lichtleiter geführt wird. Ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Lichtleiter. Es ist insbesondere vorgesehen, dass es an den längsseitigen Oberflächen des Lichttunnels zur Totalreflexion kommt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die längsseitigen Oberflächen des Lichttunnels für die Totalreflexion vorgesehen sind. Es ist insbesondere vorgesehen, dass es an den im Wesentlichen in der Richtung der optischen Achse des Lichttunnels orientierten Oberflächen des Lichttunnels zur Totalreflexion kommt. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die im Wesentlichen in der Richtung der optischen Achse des Lichttunnels orientierten Oberflächen des Lichttunnels für die Totalreflexion vorgesehen sind. In vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Lichttunnel, insbesondere im Bereich des Knicks, keine spiegelnde Beschichtung aufweist.
Ein Knick im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein gekrümmter Übergang. Ein Knick im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein mit einem Krümmungsradius von nicht weniger als 50 nm gekrümmter Übergang. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Oberfläche der Scheinwerferlinse im Knick keine Unstetigkeit, sondern eine Krümmung aufweist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Oberfläche der Scheinwerferlinse im Knick eine Krümmung, insbesondere mit einem Krümmungsradius der Krümmung im Knick von nicht weniger als 50 nm, aufweist. In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Krümmungsradius nicht größer als 5 mm. In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Krümmungsradius nicht größer als 0,25 mm, insbesondere nicht größer als 0,15 mm, vorteilhafterweise nicht größer als 0,1 mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Krümmungsradius der Krümmung im Knick zumindest 0,05 mm. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Oberfläche der Scheinwerferlinse im Knickbereich blankgepresst ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Lichttunnel trichterförmig, wobei er sich in Richtung auf die Lichteintrittsfläche verjüngt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bilden die rechte und die linke Seitenfläche des Lichttunnels einen Teil eines Trichters, der sich in Richtung auf die Lichteintrittsfläche verjüngt. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die linke Seitenfläche des Lichttunnels nicht symmetrisch zur rechten Seitenfläche des Lichttunnels. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die linke Seitenfläche des Lichttunnels gegenüber der optischen Achse des Lichttunnels geneigt. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die rechte Seitenfläche des Lichttunnels gegenüber der optischen Achse des Lichttunnels geneigt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Lichtaustrittsfläche segmentiert. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtaustrittsfläche zumindest zwei Segmente. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtaustrittsfläche zumindest drei Segmente, insbesondere ein zentrales Segment, das von zwei Randsegmenten umgeben ist.
Ein Segment einer Lichtaustrittsfläche im Sinne der Erfindung ist insbesondere mittels einer Einkerbung oder eines Knicks von einem anderen bzw. weiteren Segment der Lichtaustrittsfläche getrennt. Ein Segment einer Lichtaustrittsfläche im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine Fläche gemäß einer (mathematischen bzw. geometrischen) Funktion, die sich von der (mathematischen bzw. geometrischen) Funktion eines benachbarten Segmentes unterscheidet. Ein Segment im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine optisch wirksame Fläche gemäß einer (mathematischen bzw. geometrischen) Funktion, die sich von der (mathematischen bzw. geometrischen) Funktion eines benachbarten Segmentes unterscheidet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines Ellipsoiden ist, dessen Halbachse in horizontaler Richtung orthogonal zur optischen Achse des Lichttunnels oder zur Erstreckung des Lichttunnels in Längsrichtung, insbesondere zumindest um das 1 ,9-fache, insbesondere zumindest um das Dreifache, insbesondere nicht mehr als das Zwanzigfache, länger ist als dessen Halbachse in senkrechter Richtung.
Eine Lichtquellenanordnung im Sinne dieser Offenbarung ist insbesondere eine Anordnung von mehreren LEDs, insbesondere eine Anordnung von LEDs, die voneinander getrennt sind. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine Lichteintrittsfläche eines Lichttunnels segmentiert und unterschiedlichen Segmenten je zumindest eine LED oder eine OLED zugeordnet ist. Eine Lichtquellenanordnung im Sinne dieser Offenbarung umfasst beispielsweise zumindest eine LED oder eine Anordnung von LEDs. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Lichtquelle zumindest eine OLED oder eine Anordnung von OLEDs. Die Lichtquelle kann zum Beispiel auch ein flächiges Leuchtfeld sein. Die Lichtquelle kann auch Leuchtelemente-Chips umfassen, wie sie die DE 103 15 131 A1 offenbart. Eine Lichtquelle kann auch ein Laser sein. Ein verwendbarer Laser ist in ISAL 2011 Proceedings, Seite 271 ff. offenbart.
Es ist insbesondere vorgesehen, dass der Knick, der als Hell-Dunkel-Grenze abgebildet wird, im unteren Bereich des Lichttunnels liegt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Abstand der Lichtquelle vom Mittelpunkt der Lichtaustrittsfläche in Orientierung der optischen Achse des Lichttunnels und/oder des Lichtdurchleitteils nicht mehr als 8 cm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Länge des Fahrzeugscheinwerfers (beschränkt auf Lichtquelle und Scheinwerferlinse) in Orientierung der optischen Achse des Lichttunnels und/oder des Lichtdurchleitteils nicht mehr als 8 cm. Es können eine oder mehrere weitere Lichtquellen vorgesehen sein, deren Licht in das Durchleitteil und/oder einen Teil des Lichttunnels zur Implementierung von Signlight, Fernlicht und/oder Kurvenlicht eingekoppelt bzw. eingestrahlt wird. Bei der Einkopplung von derartigem zusätzlichem Licht in den Lichttunnel ist insbesondere vorgesehen, dass dies in der Hälfte des Lichttunnels erfolgt, die dem Lichtdurchleitteil näher ist und/oder in der nicht die Lichteintrittsfläche vorgesehen ist.
Es können eine oder mehrere weitere Lichtquellen vorgesehen sein, deren Licht in das Durchleitteil und/oder einen Teil des Lichttunnels zur Implementierung von Signlight, Fernlicht und/oder Kurvenlicht eingekoppelt bzw. eingestrahlt wird. Bei der Einkopplung von derartigem zusätzlichem Licht in den Lichttunnel ist insbesondere vorgesehen, dass dies in der Hälfte des Lichttunnels erfolgt, die dem Lichtdurchleitteil näher ist und/oder in der nicht die Lichteintrittsfläche vorgesehen ist. Es können insbesondere zusätzliche Lichtquellenanordnungen vorgesehen sein, wie sie in der WO 2012/072192 A1 beschrieben bzw. beansprucht sind. Zusätzliche Lichtquellenanordnungen sind dabei insbesondere in den Figuren 10, 14, 15, 18, 19, 20 und 21 der WO 2012/072192 A1 beschrieben. Die erfindungsgemäße Scheinwerferlinse kann insbesondere auch in Arrays mit gegeneinander geneigten optischen Achsen verwendet werden, wie es beispielsweise in der WO 2012/072193 A2, insbesondere in Fig. 24 der WO 2012/072193 A2, offenbart (bzw. beansprucht) ist. Zudem oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Scheinwerferlinse in Fahrzeugkonfigurationen zum Einsatz kommt, wie sie in der WO 2012/072191 A2 offenbart bzw. beansprucht sind.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Lichtquelle und die (erste) Lichteintrittsfläche derart aufgestaltet und zueinander angeordnet, dass Licht der Lichtquelle mit einer Lichtstromdichte von zumindest 75 lm/mm2 in die Lichteintrittsfläche eintritt.
Vorgenannte Scheinwerferlinsen können mittels eines in der WO 2012/072188 A1 bzw. eines in der WO 2021 008657 A1 beschriebenen Verfahrens hergestellt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Lichteintrittsfläche im Sinne der Erfindung und/oder eine Lichtaustrittsfläche im Sinne der Erfindung eine Licht streuende Struktur aufweist. Eine Licht streuende Struktur im Sinne der Erfindung kann z. B. eine Struktur sein, wie sie in der DE 10 2005 009 556 A1 und der EP 1 514 148 A1 bzw. der EP 1 514 148 B1 offenbart ist. Es kann vorgesehen sein, dass ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung beschichtet ist. Es kann vorgesehen sein, dass ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung mit einer reflektierenden Schicht beschichtet ist. Es kann vorgesehen sein, dass ein Lichttunnel im Sinne der Erfindung verspiegelt ist.
Eine Seitenfläche eines Lichttunnels im Sinne der Erfindung ist insbesondere eine den Lichttunnel seitlich begrenzende Oberfläche.
Begriffe wie oben, unten, horizontal und vertikal beziehen sich auf den bestimmungsgemäßen Gebrauch, d.h. diese Begriffe beziehen sich auf die Ausrichtung im verbauten Zustand bzw. im verbauten Zustand in einem Scheinwerfer bzw. im verbauten Zustand in einem Kraftfahrzeug.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale aufweisende, Scheinwerferlinse oder eine, insbesondere eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale aufweisende, Primäroptik gelöst.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Kraftfahrzeug mit einem der vorgenannten Fahrzeugscheinwerfer gelöst.
Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugscheinwerfers zur Verwendung in dem Kraftfahrzeug gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht,
Fig. 3 den Kraftfahrzeugscheinwerfer gemäß Fig. 2 in einer perspektivischen Seitenansicht,
Fig. 4 einen vergrößert dargestellten ausschnittsweisen Querschnitt eines Knicks zum Übergang eines Lichttunnels in ein Lichtdurchleitteil einer Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3, Fig. 5 eine ausschnittsweise Darstellung des Lichttunnels der Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3,
Fig. 6 eine weitere ausschnittsweise Darstellung des Lichttunnels der Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3,
Fig. 7 einen abgeflachten Ellipsoiden gemäß dessen oberem Teil die nach oben begrenzende Oberfläche des Lichttunnels der Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3 ausgestaltet ist,
Fig. 8 die Lichtaustrittsfläche der Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 9 ein Ausführungsbeispiel zur Erläuterung (der Parameter) der Funktion
(Abstandsfunktion, Abstandsfunktion von der y-Koordinate/y-Achse) einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche der Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3,
Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel für einen Fahrzeugscheinwerfer (ohne Lichtquelle, ohne Gehäuse u.ä.) zur alternativen Verwendung anstelle des Fahrzeugscheinwerfers gemäß Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Primäroptik und eine der Primäroptik (im Lichtpfad) nachgeordnete Sekundäroptik umfasst,
Fig. 11 den Fahrzeugscheinwerfer gemäß Fig. 10 in einer Sicht von unten,
Fig. 12 eine ausschnittsweise Darstellung des Lichttunnels der Primäroptik gemäß
Fig. 10,
Fig. 13 den Fahrzeugscheinwerfer gemäß Fig. 10 in einer Seitenansicht,
Fig. 14 eine mittels des Fahrzeugscheinwerfers gemäß Fig. 10 erzeugte Lichtverteilung.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeuges 1 mit einem Kraftfahrzeug scheinwerfer 10. Fig. 2 zeigt den Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 in einer Draufsicht mit einer Scheinwerferlinse 100, jedoch ohne Gehäuse, Halterungen und Energieversorgung, wobei die Scheinwerferlinse 100 in Fig. 3 in einer perspektivischen Seitenansicht dargestellt ist, jedoch ebenfalls ohne Gehäuse, Halterungen und Energieversorgung. Die Scheinwerferlinse 100 umfasst einen blankgepressten einstückigen Körper aus anorganischem Glas, insbesondere Glas, das 0,2 bis 2 Gew.-% Al203,
0,1 bis 1 Gew.-% Li20,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1,5 Gew.-% Sb203,
60 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% Na20, 3 bis 12 Gew.-% K2O und 3 bis 12 Gew.-% CaO, umfasst.
Der blankgepresste einstückige Körper umfasst einen in Fig. 5 und in Fig. 6 in einer detaillierten ausschnittsweisen Darstellung gezeigten Lichttunnel 108, der auf der einen Seite eine segmentierte Lichteintrittsfläche 101 aufweist, deren Segmente bzw. Lichtein trittssegmente in Fig. 6 mit 101 ‘ und 101“ bezeichnet sind. Entsprechend ist der vordere Teil 108A des Lichttunnels 108, wie in Fig. 5 und Fig. 6 dargestellt, auf seiner nach oben begrenzten Oberfläche segmentiert, wobei die oberen Segmentoberflächen entweder abgeflachten Ellipsoiden (Segment 108A“) oder rotationssymmetrischen Ellipsoiden (Segment 108A‘) folgen.
Auf seinerder Lichteintrittsfläche 101 abgewandten Seite des Lichttunnels 108 geht dieser mit einem in Fig. 4 vergrößert dargestellten Knick 107 in ein Lichtdurchleitteil 109 (des blankgepressten einstückigen Körpers) über, das eine segmentierte Lichtaustrittsfläche 102 aufweist, deren Segmente mit Bezugszeichen 102A, 102B, 102C bezeichnet und unter Bezugnahme auf Fig. 8 und Fig. 9 erläutert sind. Bezugszeichen 110 bezeichnet eine dem Lichttunnel zugewandte Petzval-Oberfläche des Lichtdurchleitteils 109. Die Scheinwerferlinse 100 ist derart ausgestaltet, dass Licht, das durch die Lichteintrittsfläche 101 in die Scheinwerferlinse 100 eintritt und im Bereich des Knicks 107 von dem Lichttunnel 108 in das Lichtdurchleitteil 109 eintritt, im Wesentlichen parallel zur optischen Achse der Scheinwerferlinse 100 aus der Lichtaustrittsfläche 102 austritt. Licht, das mittels der (auf einem Träger 11A angeordneten) LEDs 11 in die Lichteintrittsflächen 101“ und 10T der (bei bestimmungsgemäßer Ausrichtung) linken Segmente 108A“ und 108A‘ des Lichttunnels 108 mittels der Lichtquelle 11 eingestrahlt wird, tritt überwiegend beziehungsweise im Wesentlichen aus den Segmenten 102B und 102A der
Lichtaustrittsfläche 102 aus. Licht, das mittels der LEDs 11 in die Lichteintrittsflächen 101“ und 101“ der (bei bestimmungsgemäßer Ausrichtung) rechten Segmente 108A“ und 108A“ des Lichttunnels 108 mittels der LEDs 11 eingestrahlt wird, tritt überwiegend beziehungsweise im Wesentlichen aus den Segmenten 102C und 102A der
Lichtaustrittsfläche 102 aus. Licht, das mittels der LED 11 in die Lichteintrittsfläche 10T des zentralen Segments 108A‘ des Lichttunnels 108 eingestrahlt wird, tritt überwiegend beziehungsweise im Wesentlichen aus dem Segment 102A der Lichtaustrittsfläche 102 aus. Der Knick 107 ist durch Blankpressen geformt und als stetig gekrümmter Übergang ausgestaltet. Das Lichtdurchleitteil 109 (bzw. die Lichtaustrittsfläche 102) bildet den Knick 107 als Hell-Dunkel-Grenze ab, wobei mittels einer auf einem Träger 11A angeordneten und als Mehrzahl von LEDs 11 ausgestalteten Lichtquellenanordnung zur Implemen tierung eines Abblendlichts Licht in die Lichteintrittsfläche 101 des Lichttunnels 108 gestrahlt bzw. eingekoppelt wird. Der Lichttunnel 108 weist einen Übergangsbereich 108B auf, in dem die den Lichttunnel 108 nach oben begrenzende Oberfläche in Richtung auf das Lichtdurchleitteil 109 ansteigt und in dem die den Lichttunnel 108 nach unten begrenzende Oberfläche in etwa horizontal bzw. parallel zur optischen Achse der Schein werferlinse 100 verläuft. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer 10 kann um weitere Lichtquellen ergänzt sein, wie sie in der WO 2012/072188 A1 und der WO 2012/072192 A1 offenbart sind. So kann z. B. mittels einer wahlweise zur Implementierung eines Signlights oder eines Fernlichts zuschaltbaren Lichtquelle entsprechend der in der WO 2012/072188 A1 offenbarten Lichtquelle 12 Licht in eine Unterseite des Lichttunnels 108 und/oder in die dem Lichttunnel 108 zugewandte Oberfläche des Lichtdurchleitteils 109 eingekoppelt bzw. eingestrahlt werden.
Fig. 7 zeigt eine Ausgestaltung eines abgeflachten Ellipsoiden
E ( x , z; y) = EUl bl (z; y) X Ea2 l>2 (x; y) wobei
Eai,b z y) und
Ea2 b2 (*; y) zwei gekreuzte Ellipsen sind (Dabei bedeutet das Kreuz „x“ das in x-Richtung und in y- Richtung getrennt operiert wird und die Darstellung des Ellipsoiden in die zweier planarer Ellipsen zerfällt.), wobei z eine Koordinate in Richtung der optischen Achse des Lichttunnels und/oder in Längsrichtung des Lichttunnels ist, wobei y eine Koordinate in vertikaler Richtung ist, wobei x eine (horizontale) Koordinate orthogonal zur y-Richtung und orthogonal zur z-Richtung ist, und wobei gilt
Eai,b z y^
Ea2,b2(.x y )
Figure imgf000019_0001
Dabei ist
— 1,9 · bi < a2und
— 1,9 · bi < a2 und/oder
— 3 · bi < a2 und/oder
— 0 < ai/a2 < 1,5 oder 0 < ai/a2 < 1,5 und/oder
— a2< 20 · bi und/oder
— a2< 50 · bi.
Die Erfindung erlaubt damit die Herstellung eines besonders kostengünstigen Scheinwerfers für Kraftfahrzeuge bei einer hohen Qualität der Ausleuchtung.
Fig. 10 zeigt einen Fahrzeugscheinwerfer 20, insbesondere einen Kraftfahrzeugschein werfer. Fig. 11 zeigt den Fahrzeugscheinwerfer 20 in einer Sicht von unten und Fig. 13 zeigt den Fahrzeugscheinwerfer 20 in einer Seitenansicht. Der Fahrzeugscheinwerfer 20 umfasst eine Primäroptik 200A mit einem insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper aus anorganischem Glas, insbesondere Glas, das 0,2 bis 2 Gew.-% AI2O3,
0,1 bis 1 Gew.-% Li20,
0,3, insbesondere 0,4, bis 1,5 Gew.-% Sb203,
60 bis 75 Gew.-% Si02,
3 bis 12 Gew.-% Na20,
3 bis 12 Gew.-% K20 und 3 bis 12 Gew.-% CaO, umfasst.
Der, insbesondere einstückige, Körper der Primäroptik 200A umfasst zumindest einen Lichttunnel 208 und ein keilförmiges Lichtdurchleitteil 209 mit zumindest einer, insbesondere optisch wirksamen, Lichtaustrittsfläche 209A, wobei der Lichttunnel 208 zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche 201 umfasst und mit einem Knick 207 in das Lichtdurchleitteil 209 übergeht. Der Knick 207 ist (durch Blankpressen geformt) und als stetiger und/oder gekrümmter Übergang ausgestaltet.
Der vordere Teil 208A des Lichttunnels 208 ist, wie in Fig. 5 und Fig. 12 dargestellt, auf seiner nach oben begrenzten Oberfläche segmentiert, wobei die Segmentoberflächen entweder abgeflachten Ellipsoiden (Segment 208A“) oder rotationssymmetrischen Ellipsoiden (Segment 208A‘) folgen. Der Lichttunnel 208 weist einen vorderen Teil 208A auf, der entsprechend dem vorderen Teil 108A des Lichttunnels 108 ausgestaltet ist (vgl. Fig. 5 und Fig. 12). Entsprechend ist der vordere Teil 208A des Lichttunnels 208 (insbesondere in Bezug auf den Teil, der einem abgeflachten Ellipsoiden entspricht) entsprechend den Ausführungen in Bezug auf Fig. 7 ausgestaltet.
Der Fahrzeugscheinwerfer 20 umfasst eine Sekundäroptik 200B, insbesondere aus Kunststoff, insbesondere aus PMMA, mit einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche 202 zur Abbildung der Lichtaustrittsfläche 209A des Lichtdurchleitteils 209 bzw. des Knicks 207. Die Lichtaustrittsfläche 202 ist, wie insbesondere in Fig. 8 dargestellt, segmentiert, wobei deren Segmente mit Bezugszeichen 202A, 202B, 202C bezeichnet sind. Licht, das mittels der LEDs 11 in die Lichteintrittsflächen 201“ und 20T der (bei bestimmungs gemäßer Ausrichtung) linken Segmente 208A“ und 208A‘ des Lichttunnels 208 mittels der Lichtquelle 11 eingestrahlt wird, tritt überwiegend beziehungsweise im Wesentlichen aus den Segmenten 202B und 202A der Lichtaustrittsfläche 202 aus. Licht, das mittels der LEDs 11 in die Lichteintrittsflächen 201“ und 201“ der (bei bestimmungsgemäßer Ausrichtung) rechten Segmente 208A“ und 208A“ des Lichttunnels 208 mittels der LEDs 11 eingestrahlt wird, tritt überwiegend beziehungsweise im Wesentlichen aus den Segmenten 202C und 202A der Lichtaustrittsfläche 202 aus. Licht, das mittels der LED 11 in die Lichteintrittsfläche 20T des zentralen Segments 208A‘ des Lichttunnels 208 eingestrahlt wird, tritt überwiegend beziehungsweise im Wesentlichen aus dem Segment 202A der Lichtaustrittsfläche 202 aus.
Die Lichtsaustrittsflächen (Oberflächen) der Segmente 102B und 102C bzw. 202B und 202C sind wie folgt definiert bzw. charakterisiert, vergleiche Fig. 9:
Figure imgf000021_0001
Dabei ist n die Brechzahl des anorganischen Glases bf) ist definiert als r(0,y = 0). Die Form der Lichtsaustrittsflächen bzw. die Oberflächen der Segmente 102B und 102C bzw. 202B und 202C verdeutlicht darüber hinaus Fig. 9, wobei die Quelle im Ursprung (0,0,0) sitzt. Dabei gilt: Fo beschreibt den Wert, bei dem sich die Segmente schneiden. Er liegt im vorliegenden Ausführungsbeispiel bei ca. 9° bis 11°. Es gilt zudem folgendes:
N e [55mm, 65mm] m e [0.2, 0.3] e [1.0, 4.0]
V e [0,1]
Dabei sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel folgende Werte vorgesehen:
N = 62.2553 mm m = 0.284369 X = 1.5 Y= 0.3
Das Lichtdurchleitteil 209 ist, wie in Fig. 13 dargestellt, keilförmig ausgestaltet mit einem nach unten gerichteten stumpfen Ende. Das keilförmige Lichtdurchleitteil 209 verjüngt sich mit einem Keilwinkel a von oben in Richtung nach unten, so dass sich eine geneigte Lichtaustrittsfläche 209A des Lichtdurchleitteils 209 ergibt. Die Primäroptik 200A und Sekundäroptik 200B sind derart zueinander ausgerichtet, dass die Lichteintrittsfläche 209B der Sekundäroptik 200B unter einem Kippwinkel ß gegenüber der Lichtaustritts fläche 209A der Primäroptik 209 derart verkippt ist, dass der Keilwinkel a in etwa gleich dem Kippwinkel ß ist. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Sekundäroptik 200B ist derart ausgestaltet und zur Primäroptik 200A angeordnet bzw. ausgerichtet, dass die Lichtaustrittsfläche 202 der Sekundäroptik 200B die Lichtaustrittsfläche 209A der Primäroptik 200A bzw. den Knick 207 abbildet.
Mit Ausnahme der Abbildung des Scheinwerfers bzw. Fahrzeugscheinwerfers 20 in Fig. 13 sind die übrigen Figuren, die Fahrzeugscheinwerfer oder Teile der Fahrzeug scheinwerfer darstellen (mit Ausnahme der Darstellung des abgeflachten Ellipsoiden gemäß Fig. 7), nicht maßstabsgetreu gezeichnet.
Fig. 14 zeigt eine mittels des Fahrzeugscheinwerfers 20 erzeugte Lichtverteilung. Der offenbarte Fahrzeugscheinwerfer erlaubt es in besonders geeigneter Weise, die Ausleuchtung unter die Hell-Dunkel-Grenze zu drücken, wobei die horizontale Ausleuchtung gesteigert und die vertikale Ausleuchtung verringert wird. Zudem wird Licht im Bereich der Hell-Dunkel-Grenze konzentriert.

Claims

PAT E N TA N S P RÜ C H E
1. Fahrzeugscheinwerfer (20), insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei der Fahrzeugscheinwerfer (20) eine Lichtquellenanordnung (11) und eine insbeson dere blankgepresste, insbesondere einstückige, Primäroptik (200A) umfasst, wobei die Primäroptik (200A) zumindest einen Lichttunnel (208) und ein keilförmiges Lichtdurchleitteil (209) mit zumindest einer, insbesondere optisch wirksamen, Lichtaustrittsfläche (209A) umfasst, wobei der Lichttunnel (208) zumin dest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche (201) umfasst, in die mittels der Lichtquellenanordnung (11) erzeugtes Licht einstrahlbar ist, wobei der Lichttunnel (208) mit einem Knick (207) in das Lichtdurchleitteil (209) übergeht, und wobei der Fahrzeugscheinwerfer (20) eine Sekundäroptik (200B) mit einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche (202) zur Abbildung einer Lichtaustrittsfläche (209A) der Primäroptik (200A) und/oder des Lichtdurchleitteils (209) oder zur Abbildung des Knicks (207) umfasst.
2. Fahrzeugscheinwerfer (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundäroptik (200B) eine, insbesondere optisch wirksame, insbesondere im Wesentlichen, plane Lichteintrittsfläche (209B) umfasst, die gegenüber der Licht austrittsfläche (209A) der Primäroptik (200A) um einen Kippwinkel (ß) verkippt ist.
3. Fahrzeugscheinwerfer (20) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (209A) der Primäroptik (200A) gegenüber einer ersten imaginären Ebene um einen Kippwinkel (ß) verkippt ist, wobei die erste imaginäre Ebene eine Normale in einer z-Richtung aufweist, wobei die z-Richtung in Richtung einer oder der optischen Achse der Primäroptik (200A), der Sekundäroptik (200B), der Lichtaustrittsfläche (209A) der Sekundäroptik (200B) und/odereinem zentralen Segment (202) der Lichtaustrittsfläche (209A) der Sekundäroptik (200B) verläuft.
4. Fahrzeugscheinwerfer (20) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilwinkel (a) des keilförmigen Lichtdurchleitteils (209) und der Kippwinkel (ß), insbesondere Wesentlichen, gleich groß sind.
5. Fahrzeugscheinwerfer (20), insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei der Fahrzeugscheinwerfer (20) eine Lichtquellenanordnung (11) und eine insbeson dere blankgepresste, insbesondere einstückige, Primäroptik (200A) umfasst, wobei die Primäroptik (200A) zumindest einen Lichttunnel (208) und eine, insbesondere optisch wirksame, Lichtaustrittsfläche (209A) umfasst, wobei der Lichttunnel (208) zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintritts fläche (201) umfasst, in die mittels der Lichtquellenanordnung (11) erzeugtes Licht einstrahlbar ist, wobei der Fahrzeugscheinwerfer (20) eine Sekundäroptik (200B) mit einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche (202) zur Abbildung der Lichtaus trittsfläche (209A) der Primäroptik (200A) umfasst, und wobei die Sekundäroptik (200B) eine, insbesondere optisch wirksame, insbesondere im Wesentlichen, plane Lichteintrittsfläche (209B) umfasst, die gegenüber der Lichtaustrittsfläche (209A) der Primäroptik (200A) um einen Kippwinkel (ß) verkippt ist.
6. Fahrzeugscheinwerfer (20) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kippwinkel (ß) in einer durch eine y-Richtung und eine z-Richtung aufgespannte zweite imaginäre Ebene verläuft, wobei die y-Richtung bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Fahrzeugscheinwerfers, insbesondere im Wesentlichen, vertikal verläuft, und wobei die z-Richtung in Richtung einer oder der optischen Achse der Primäroptik (200A), der Sekundäroptik (200B), der Licht austrittsfläche (209A) der Sekundäroptik (200B) und/oder einem zentralen Segment (202A) der Lichtaustrittsfläche (202) der Sekundäroptik (200B) verläuft.
7. Fahrzeugscheinwerfer (20), insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei der Fahrzeugscheinwerfer (20) eine Lichtquellenanordnung (11) und eine insbeson dere blankgepresste, insbesondere einstückige, Primäroptik (200A) umfasst, wobei die Primäroptik (200A) zumindest einen Lichttunnel (208) und eine, insbesondere optisch wirksame, Lichtaustrittsfläche (209A) umfasst, wobei der Lichttunnel (208) zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintritts fläche (201) umfasst, in die mittels der Lichtquellenanordnung (11) erzeugtes Licht einstrahlbar ist, wobei der Fahrzeugscheinwerfer (20) eine Sekundäroptik (200B) mit einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche (202) zur Abbildung der Lichtaus trittsfläche (209A) der Primäroptik (200A) umfasst, und wobei die Lichtaustritts fläche (209A) der Primäroptik (200A) gegenüber einer imaginären Ebene um einen Kippwinkel (ß) verkippt ist, wobei die imaginäre Ebene eine Normale in einer z- Richtung aufweist, wobei die z-Richtung die Richtung einer oder der optischen Achse der Primäroptik (200A), der Sekundäroptik (200B), der Lichtaustrittsfläche (209A) der Sekundäroptik (200B) und/oder eines zentralen Segments (202A) der Lichtaustrittsfläche (209A) der Sekundäroptik (200B) ist.
8. Fahrzeugscheinwerfer (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Teil der den Lichttunnel (208), insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest ersten Ellipsoiden ist, dessen Halbachse in (horizontaler) x-Richtung orthogonal zur optischen Achse des Lichttunnels (208) oder zur Erstreckung des Lichttunnels (208) in Längsrichtung oder in z-Richtung, insbesondere zumindest um das 1,9- Fache, insbesondere zumindest um das Dreifache, insbesondere nicht mehr als das Zwanzigfache, länger ist als dessen Halbachse in (senkrechter) y-Richtung, wobei die y-Richtung, insbesondere im Wesentlichen, orthogonal zur x-Richtung ist/verläuft.
9. Fahrzeugscheinwerfer (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zweiter Teil der den Lichttunnel (208), insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest zweiten Ellipsoiden ist, dessen Halbachsenverhältnis sich von dem Halbachsenverhältnis des ersten Ellipsoiden unterscheidet.
10. Fahrzeugscheinwerfer (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zweiter Teil der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begren zenden Oberfläche Teil eines, insbesondere im Wesentlichen, rotationssymmetri schen Ellipsoiden ist.
11. Fahrzeugscheinwerfer (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Primäroptik (200A), insbesondere im Wesentlichen, aus anorganischem Glas besteht.
12. Fahrzeugscheinwerfer (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundäroptik (200B), insbesondere im Wesentlichen, aus Kunststoff besteht.
13. Fahrzeugscheinwerfer (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilwinkel (a) und/oder der Kippwinkel (ß) mehr als 2° beträgt.
14. Fahrzeugscheinwerfer (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilwinkel (a) und/oder der Kippwinkel (ß) nicht mehr als 7° beträgt.
15. Scheinwerferlinse (100) für einen Fahrzeugscheinwerfer (10), insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, wobei die Scheinwerferlinse (100) einen, insbesondere blankgepressten, insbesondere einstückigen, Körper, insbesondere aus Glas, umfasst, wobei der, insbesondere einstückige, Körper zumindest einen Lichttunnel (108) und ein Lichtdurchleitteil (109) mit zumindest einer optisch wirksamen Lichtaustrittsfläche (102) umfasst, wobei der Lichttunnel (108) zumin dest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintrittsfläche (101) umfasst und mit einem Knick (107) in das Lichtdurchleitteil (109) zur Abbildung des Knicks (107) als Hell-Dunkel-Grenze mittels in die Lichteintrittsfläche (101) eingekoppelten bzw. eingestrahlten Lichts übergeht, wobei zumindest ein erster Teil der den Lichttunnel (108), insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest ersten Ellipsoiden ist, dessen Halbachse in (horizontaler) x-Richtung orthogonal zur optischen Achse des Lichttunnels oder zur Erstreckung des Lichttunnels in Längsrichtung oder in z-Richtung, insbesondere zumindest um das 1,9-fache, insbesondere zumindest um das Dreifache, insbesondere nicht mehr als das Zwanzigfache, länger ist als dessen Halbachse in (senkrechter) y-Richtung, wobei die y-Richtung, insbesondere im Wesentlichen, orthogonal zur x-Richtung ist/verläuft, und wobei ein zweiter Teil der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest zweiten Ellipsoiden ist, dessen Halbachsenverhältnis sich von dem Halbachsenverhältnis des ersten Ellipsoiden unterscheidet.
16. Scheinwerferlinse (100) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ellipsoid ein, insbesondere im Wesentlichen, rotationssymmetrischer Ellipsoid ist.
17. Primäroptik (200A), insbesondere blankgepresste, insbesondere einstückige, Primäroptik (200A) umfasst, wobei die Primäroptik (200A) zumindest einen Lichttunnel (208) und ein keilförmiges Lichtdurchleitteil (209) mit zumindest einer, insbesondere optisch wirksamen, Lichtaustrittsfläche (209A) umfasst, wobei der Lichttunnel (208) zumindest eine, insbesondere optisch wirksame, Lichteintritts fläche (209B) umfasst, wobei der Lichttunnel (208) mit einem Knick (207) in das Lichtdurchleitteil (209) übergeht, wobei zumindest ein erster Teil der den Lichttunnel, insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest ersten Ellipsoiden ist, dessen Halbachse in (horizontaler) x-Richtung orthogonal zur optischen Achse des Lichttunnels (208) oder zur Erstreckung des Lichttunnels (208) in Längsrichtung oder in z-Richtung, insbesondere zumindest um das 1,9-fache, insbesondere zumindest um das Dreifache, insbesondere nicht mehr als das Zwanzigfache, länger ist als dessen Halbachse in (senkrechter) y- Richtung, wobei die y-Richtung, insbesondere im Wesentlichen, orthogonal zur x- Richtung ist/verläuft, und wobei ein zweiter Teil der den Lichttunnel (208), insbesondere nach oben, begrenzenden Oberfläche Teil eines zumindest zweiten Ellipsoiden ist, dessen Halbachsenverhältnis sich von dem Halbachsenverhältnis des ersten Ellipsoiden unterscheidet.
18. Primäroptik (200A) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ellipsoid ein, insbesondere im Wesentlichen, rotationssymmetrischer Ellipsoid ist.
19. Fahrzeugscheinwerfer (10, 20) dadurch gekennzeichnet, dass er eine Scheinwerferlinse (100) nach Anspruch 15 oder 16 oder eine Primäroptik (200A) nach Anspruch 17 oder 18 aufweist.
20. Kraftfahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass es einen Fahrzeugscheinwerfer (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder einen Fahrzeugscheinwerfer (10, 20) nach Anspruch 19 aufweist.
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