AT504668B1 - Totalreflexionsoptik-system für einen scheinwerfer oder eine lichteinheit eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Totalreflexionsoptik-system für einen scheinwerfer oder eine lichteinheit eines kraftfahrzeuges Download PDF

Info

Publication number
AT504668B1
AT504668B1 AT0006107A AT612007A AT504668B1 AT 504668 B1 AT504668 B1 AT 504668B1 AT 0006107 A AT0006107 A AT 0006107A AT 612007 A AT612007 A AT 612007A AT 504668 B1 AT504668 B1 AT 504668B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
optical element
light
quot
oet
optical
Prior art date
Application number
AT0006107A
Other languages
English (en)
Other versions
AT504668A4 (de
Inventor
Michael Pernkopf
Original Assignee
Zizala Lichtsysteme Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zizala Lichtsysteme Gmbh filed Critical Zizala Lichtsysteme Gmbh
Priority to AT0006107A priority Critical patent/AT504668B1/de
Priority to DE102007052696.4A priority patent/DE102007052696B4/de
Application granted granted Critical
Publication of AT504668B1 publication Critical patent/AT504668B1/de
Publication of AT504668A4 publication Critical patent/AT504668A4/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32Optical layout thereof
    • F21S41/322Optical layout thereof the reflector using total internal reflection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/147Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/24Light guides
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/04Refractors for light sources of lens shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00Reflectors for light sources
    • F21V7/0091Reflectors for light sources using total internal reflection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Description

2 AT 504 668 B1
Die Erfindung betrifft ein Totalreflexionsoptik-System für einen Scheinwerfer oder eine Lichteinheit eines Kraftfahrzeuges, wobei das System ein total reflektierendes Optikelement umfasst, in welches Licht von zumindest einer Lichtquelle, z.B. einer Leuchtdiode, über einen Einkoppelbereich eingespeist wird und über einen Auskoppelbereich wieder aus dem Optikelement austritt, wobei das aus dem Optikelement austretende Licht durch eine Linse in den Außenraum des Scheinwerfer bzw. der Lichteinheit abgestrahlt wird, und wobei das von dem zumindest einen weiteren total reflektierenden Optikelement stammende Licht zumindest teilweise über eine Begrenzungsfläche des ersten Optikelementes in das erste Optikelement eingespeist wird.
Weiters betrifft die Erfindung einen Scheinwerfer bzw. eine Lichteinheit mit einem solchen System.
Systeme mit solchen total reflektierenden Optikelementen sind beispielsweise bekannt im Zusammenhang mit Lichtquellen in Form von Leuchtdioden, mit welchen ein bestimmtes Lichtbild erzeugt werden soll, wobei das Optikelement als Vorsatzoptik für die Leuchtdiode dient und das aus dem Optikelement dann austretende Licht der Leuchtdiode dann durch eine Linse in den Bereich vor dem Scheinwerfer abzustrahlen.
Grundsätzlich kann es sich bei den Optikelementen auch um Lichtleiter handeln, und es muss sich bei den Lichtquellen nicht notwendiger Weise um Leuchtdioden handeln, auch wenn viele der Problemstellungen sich insbesondere bei Verwendung von Leuchtdioden ergibt.
Um bei solchen Systemen auf einfache und flexible Art und Weise das Lichtbild an verschiedene Gegebenheiten anpassen zu können und/oder das mit dem System erzeugte Lichtbild optimieren zu können, weisen solche Systeme zumindest ein weiteres total reflektierendes Optikelement auf, mittels welchem Licht von zumindest einer weiteren Lichtquelle durch die Linse abgestrahlt wird, wobei die Optikelemente in Abstand zueinander angeordnet sind, wie dies aus der WO 2007/042552 A1 bekannt ist.
Durch die Anordnung der Optikelemente in Abstand zueinander - Abstand bedeutet in diesem Zusammenhang in erster Linie, dass kein unmittelbarer materieller Kontakt zwischen den Optikelementen besteht - werden die total reflektierenden Eigenschaften der Optikelemente, insbesondere des ersten (Haupt-)Optikelementes nicht gestört. Es entstehen dadurch keine Lichtverluste, wodurch der Lichtstrom optimal genutzt werden kann. Dadurch kann das System kleiner gestaltet werden und das Design des Scheinwerfers bzw. der Lichteinheit besser gestaltet werden.
Auf Grund der besonderen Abstrahlcharakteristik von Leuchtdioden tritt bei solchen Systemen häufig das Problem auf, dass bestimmte Bereiche im Lichtbild nicht ausreichend oder nur durch aufwändige Zusatzmaßnahmen ausreichend beleuchtet werden können.
Beispielsweise ist es bei Verwendung lediglich des Hauptoptikelementes zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung schwierig, den Punkt 75R - mit diesem Punkt wird die Beleuchtungsstärke der Beleuchtung in 75m auf dem Rechten Straßenrand angegeben - oder den 15°-Knick in der Hell-Dunkelgrenze und den Bereich an der Hell-Dunkelgrenze der Abblendlichtverteilung ausreichend auszuleuchten.
Diese Problematik wird mit einem eingangs erwähnten System dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß das von dem zumindest einen weiteren total reflektierenden Optikelement stammende Licht zumindest teilweise über eine Begrenzungsfläche des ersten Optikelementes in das erste Optikelement eingespeist wird.
Auf diese Weise kann das von der ersten Lichtquelle erzeugte Lichtbild mit dem Lichtbild von zumindest einer weiteren Lichtquelle ergänzt werden. Durch geeignete Anordnung des zumindest einen weiteren Optikelementes kann dabei die gewünschte Lichtverteilung vergleichsweise 3 AT 504 668 B1 einfach erreicht werden.
Um wie schon erwähnt die Totalreflexion des ersten Optikelementes nicht zu beeinträchtigen ist dabei vorgesehen, dass das zumindest eine weitere Optikelement mit einem Abstand seiner Lichtauskoppelfläche zu der Begrenzungsfläche des ersten Optikelementes angeordnet ist.
Zur Anordnung und Positionierung des zumindest einen weiteren Optikelementes zu dem ersten Optikelement ist bei einer konkreten Variante vorgesehen, dass ein oder mehrere Verbindungsmittel zwischen dem zumindest einen weiteren Optikelement und dem ersten Optikelement vorgesehen sind.
Beispielsweise handelt es sich bei den Verbindungsmitteln um Stifte, mittels welcher die Optikelemente miteinander verbunden werden. Durch die Verwendung von Stiften kann die Fläche, an welcher die Optikelemente an ihren Begrenzungsflächen kontaktiert werden, gering gehalten werden, sodass die total reflektierenden Eigenschaften nur geringfügig beeinträchtigt sind.
Besonders stabil ist der Halt der Optikelemente aneinander, wenn die Verbindungsmittel in Form von Steckverbindungen realisiert sind.
Stabil und einfach herzustellen ist eine solche Verbindung, wenn die Verbindungsmittel und das erste und/oder das zumindest eine weitere Optikelement einstückig ausgebildet sind.
Beispielsweise kann eines der Optikelemente Vertiefungen aufweisen, in welche die Stifte, die an dem anderen Optikelemente angeformt, z.B. mitgespritzt sind, eingesetzt werden. Die eingesetzten Stifte können dann zusätzlich in den Vertiefungen noch mit dem anderen Optikelement verklebt werden.
Bei einer anderen Variante ist vorgesehen, dass eine Halterung für das zumindest eine weitere Optikelement vorgesehen ist. Auf diese Weise können tatsächlich berührungslos das oder die weiteren Optikelemente zu dem ersten Optikelement angeordnet werden. Von Nachteil bei dieser Variante ist allerdings gegenüber der direkten Verbindung wie oben erläutert, dass sie relativ aufwändig und teuer ist und die Positionierung ungenau ist.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das zumindest eine weitere Optikelement mittels eines licht leitenden Klebers oder mittels einer licht leitenden Folie mit dem ersten Optikelement verbunden ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Brechungsindex des Klebers geringer ist als jenes des ersten Optikelementes (Hauptoptikelement).
In diesem Fall ist die Brechungsindexdifferenz zwischen licht leitendem Kleber und Hauptoptikelement geringer als zwischen beispielsweise Luft und Hauptoptikelement, wodurch sich bei Verwendung eines licht leitenden Klebers der Grenzwinkel der Totalreflexion vergrößert (zur Normalen hin gemessen). Bei einer solchen Variante ist es daher zweckmäßig, das zumindest eine weitere Optikelement möglichst weit weg von der Lichtquelle des ersten Optikelementes mit diesem zu verkleben und im Nahbereich zu dieser Lichtquelle das zumindest eine weitere Optikelement und das erste Optikelement so anzuordnen, dass ein Luftspalt entsteht.
Zu diesem Zweck kann in das zumindest eine weitere Optikelement beispielsweise eine Stufe mitgespritzt werden, sodass sich im Nahbereich zu der Lichtquelle des ersten Optikelementes ein Abstand zwischen den beiden Optikelementen ergibt und im „Fernbereich“ die Oberflächenkonturen der beiden Optikelemente im Wesentlichen passgleich ausgebildet sind, sodass dort ein Verkleben möglich wird.
Im Fernbereich treffen die Lichtstrahlen aus der Lichtquelle für das erste Optikelement ohnehin schon relativ flach auf der Innenseite der Begrenzungsfläche des ersten Optikelementes auf, sodass die Gefahr von unerwünschtem Lichtaustritt in Folge von gestörter Totalreflexion durch 4 AT 504 668 B1 das zumindest eine weitere Optikelement klein bzw. nicht mehr gegeben ist. Ähnlich könnte die Verbindung der Optikelemente mittels einer licht leitenden Folie erfolgen. Zur exakten Positionierung der Optikelemente zueinander sind auch in diesem Fall Positionierungsmittel, z.B. Halbkugelverbindungen notwendig.
Erwähnenswert in diesem Zusammenhang ist noch, dass der Kleber oder die Folie wie oben schon erwähnt einen geringeren Brechungsindex als das erste Optikelement haben sollte.
Bei einer anderen denkbaren Variante ist vorgesehen, dass ein weiteres Optikelement mit einem deutlich geringeren Brechungsindex zu fertigen als das erste Optikelement, und mit einem Kleber oder einer Folie, welche(r) einen höheren Brechungsindex als das erste Optikelement aufweist, das weitere Optikelement mit dem Hauptoptikelement zu verbinden. In diesem Fall tritt die Totalreflexion zwischen dem Kleber und dem weiteren Optikelement auf.
Hinsichtlich einer optimalen optischen Leistung des Systems ist es von Vorteil, wenn das zumindest eine weitere Optikelement zumindest teilweise die Form eines Rotationsellipsoides aufweist, in dessen erstem Brennpunkt die zumindest eine weitere Leuchtdiode angeordnet ist, und dessen zweiter Brennpunkt im Bereich der Lichtauskoppelfläche der des ersten Optikelementes und/oder der Brennfläche der Linse angeordnet ist.
Besonders optimal ist es dabei bei verschiedenen Anwendungen, wenn im Wesentlichen der gesamte aus den zumindest einen weiteren Optikelement austretende Lichtstrom in das erste Optikelement eintritt.
Dies ist z.B. dann vorteilhaft, wenn mehr Licht an bestimmten Punkte (Hell-Dunkelgrenze, Punkt 75R, 15° Knick, etc.) erzielt werden soll, z.B. weil dies gesetzlich gefordert ist.
Die Einspeisung lediglich eines Teiles des Lichtes aus einem weiteren Optikelement in das Hauptoptikelement ist dann zweckmäßig, wenn Licht an vorher nicht ausgeleuchtete Stellen gerichtet werden soll, z.B. zur Realisierung eines Kurvenlichtes oder etwa zur Vorfeldausleuchtung.
Bei einer konkreten vorteilhaften Ausgestaltung des Systems ist vorgesehen, dass zumindest ein weiteres Optikelement an der Oberseite und/oder Unterseite des ersten Optikelementes angeordnet ist und zumindest einen Teil des Lichtstromes in das erste Optikelement einspeist.
Mit einem zusätzlichen Optikelement an der Unterseite des Haupt-Optikelementes kann z.B. eine zusätzliche Fernlichtverteilung erzielt werden, die bei Bedarf einfach durch Deaktivieren oder Aktivieren der Lichtquelle für das weitere Optikelement aus- oder eingeschaltet wird.
Mit einem weiteren Optikelement an der Oberseite kann z.B. die Beleuchtungsstärke der Lichtverteilung des Abblendlichtes im 15°-Knick oder im Punkt 75R verstärkt werden.
Optikelemente an der Ober- bzw. Unterseite des ersten Optikelementes können gemeinsam, oder nur je eines in dem System vorgesehen sein.
Falls ein Optikelement an der Oberseite des ersten Optikelementes vorgesehen ist, dann kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest eine Blende an der Unterseite bzw. Oberseite des ersten Optikelementes vorgesehen ist.
Idealerweise ist das Haupt-Optikelement so ausgebildet, dass Totalreflexion auftritt. Für dieses Optikelement alleine ist keine Blende notwendig, da die Unterkante der Lichtaustrittsfläche des Haupt-Optikelementes die Hell-Dunkel-Grenze im Lichtbild bildet, vorausgesetzt, dass der Brennpunkt der Linse bzw. deren Brennlinie mit der Unterkante der Lichtaustrittsfläche des 5 AT 504 668 B1
Hauptoptikelementes zusammenfallen.
Tritt allerdings Licht von einem weiteren Optikelement in das Haupt-Optikelement ein, so werden bei den meisten Anordnungen nicht alle dieser eintretenden Strahlen in dem Haupt-Optikelement Totalreflexion erfahren, sondern können über die Unterseite des Haupt-Optikelementes aus diesem austreten. Zur Abschattung solcher Strahlen ist die erfindungsgemäße Blende vorgesehen. Würden diese Strahlen nicht abgeschattet werden, kämen sie durch de Abbildung über die Linse oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze zu liegen, was bei einer Abblendlichtverteilung unerwünscht ist.
Die Blende selbst kann dabei z.B. horizontal liegen (in etwa parallel zu der optischen Achse der Linse) oder vertikal stehen, da vor allem die Blendenkante lichttechnisch von Bedeutung ist.
Allerdings kann auch eine Ausgestaltung ohne Blende erwünscht sein, bei Aktivierung der Lichtquelle für das weitere Optikelement weist das Lichtbild dann eben eine Fernlichtverteilung auf und mehr Licht im HV-Punkt.
Besonders vorteilhaft ist es natürlich, wenn die Blende in eine lichttechnisch unwirksame Position bewegbar, z.B. verschwenkbar oder verschiebbar ist.
Grundsätzlich ergeben sich damit folgende Möglichkeiten: 1) Im Falle einer fixen oder verstellbaren Blende: das weitere Optikelement und die zugeordnete Lichtquelle tragen zu der Abblendlichtverteilung bei. Die scharfe HD-Grenze wird durch das erste Optikelement erzeugt und durch das zweite Optikelement unterstützt. Wird die Blende weggeschaltet, erzeugt das zweite Optikelement eine Fernlichtverteilung. 2) Im Falle, dass keine Zusätzliche Blende vorgesehen ist: das Haupt-Optikelement weist Totalreflexionseigenschaften in Bezug auf die ihm zugeordnete Lichtquelle auf und bildet über die Unterkante seiner Lichtauskoppelfläche die HD-Grenze ab. Bei Zuschaltung des weiteren Optikelementes a) verliert das Haupt-Optikelement für die Lichtquelle des weiteren Optikelementes die Totalreflexionseigenschaft und Licht tritt unterhalb des Brennpunktes der Linse aus. Damit ist die Realisierung eines Fernlichts ohne Blende möglich. Hier trägt dann das erste Optikelement mit der ihm unmittelbar zugeordneten ersten Lichtquelle alleine zu der Abblendlichtverteilung bei, die zweite Lichtquelle wird nur für Fernlicht aktiviert: oder b) das Haupt-Optikelement behält für die Lichtquelle des weiteren Optikelementes die Totalreflexionseigenschaft (beispielsweise bei „flacher“ Einkoppelung des weiteren Optikelements). Das weitere Optikelement und die zugeordnete Lichtquelle tragen dann zu der Abblendlichtverteilung bei. Die scharfe HD-Grenze wird durch das erste Optikelement erzeugt und durch das zweite Optikelement unterstützt.
Zur Aktivierung eines statischen Kurvenlichtes kann weiters vorgesehen sein, dass zumindest ein weiteres Optikelement seitlich der optischen Achse des ersten Optikelementes angeordnet ist und zumindest einen Teil des Lichtstromes in das erste Optikelement einspeist. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn zwei weitere Optikelemente, je eines zu einer Seite der optischen Achse vorgesehen sind. Bei einem Kurveneinschlag wird dann die Lichtquelle für das auf der gegenüberliegenden Seite liegende Optikelement aktiviert, in welche gelenkt wird.
Natürlich besteht auch die Möglichkeit der Dauereinschaltung der seitlichen Optikelemente.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn die Lichtaustrittsfläche des zumindest einen weiteren Optikelementes zumindest in jenem Bereich, aus welchem Licht über die Begrenzungsfläche des 6 AT 504 668 B1 ersten Optikelementes in dieses erste Optikelemente eintritt, eine optische Struktur aufweist.
Bei dieser optischen Struktur kann es sich um eine Freiflächenform, Stufenoptik, Prismenoptik, Zylinderlinsen, Polsteroptik etc. handeln.
Sinn dieser Optik ist einerseits, dass die austretenden Strahlen derart abgelenkt werden, dass sie an der Begrenzungsfläche des ersten Optikelements aufgrund des flachen Einfalls nur teilweise reflektiert werden und in dieses mit geringem Verlust eindringen können. D.h., die Strahlen werden durch die optische Struktur derart abgelenkt, dass sie in einem steileren Winkel als ohne auf die auftreffen. Außerdem wird dadurch eine homogene Anbindung des an das Lichtbild des ersten Optikelementes erfolgen.
Andererseits kann man durch Anbringen einer solchen optischen Struktur an einer Begrenzungsfläche des weiteren optischen Elementes - wobei diese Begrenzungsfläche grundsätzlich nicht als Lichtaustrittsfläche gedacht ist - dort die Totalreflexion zerstören, sodass in dem Bereich mit der optischen Struktur die Begrenzungsfläche zu einer Lichtaustrittsfläche wird.
Damit ein homogener Anschluss der Lichtverteilungen aus den einzelnen Optikelementen aneinander erfolgt, ist es weiters zweckmäßig, wenn eine definierbare, geringe Menge des Lichtstroms in das erste Optikelement gelangt und über die Lichtauskoppelfläche des ersten Optikelementes durch die Linse austritt.
Die konkreten Werte, welche Menge Licht in das erste Optikelement in das Hauptoptikelement gelenkt wird, hängt von der konkreten Anwendung ab.
Bei einer konkreten Ausführungsform, mittels welcher das Vorfeld des Scheinwerfers/der Lichteinheit gut ausgeleuchtet werden kann, ist vorgesehen, dass das zumindest eine weitere Optikelement zumindest mit der Oberkante seiner Lichtauskoppelfläche oberhalb des ersten Optikelementes angeordnet und die Lichtaustrittsfläche des zumindest einen weiteren Optikelementes in Lichtaustrittsrichtung gesehen in Bezug auf die Lichtaustrittsfläche des ersten Optikelementes nach hinten versetzt ist.
Es ist dabei ausreichend, wenn die Oberkante oberhalb des ersten Optikelementes liegt. Die Unterkante des weiteren Optikelementes kann auch unterhalb der Oberkante des ersten Optikelementes liegen. Auf diese Weise kann eine homogene Anbindung der Lichtverteilungen aus den beiden Optikelementen erfolgen.
Bei Schlechtwetter, wo eine Ausleuchtung des Vorfeldes zur Blendung des Gegenverkehrs führt, wird die Lichtquelle für das oben angeordnete, weitere Optikelement deaktiviert.
Durch die Anordnung der beiden Optikelemente mit einem Spalt zwischen ihnen wird die Totalreflexion in den beiden Optikelementen erhalten. Dadurch, dass das obere Optikelement nach hinten versetzt ist, ist eine homogener Anschluss der Lichtverteilungen möglich, denn eine definierbare, geringe Menge des Lichtstroms gelangt dadurch in das erste Optikelement und über die Lichtauskoppelfläche des ersten Optikelementes durch die Linse. Es wird also ein homogenes Lichtbild erhalten, da vermieden ist, dass sich der Spalt im Lichtbild als dunkle Linie im Lichtbild auf der Straße abbildet.
Außerdem kann es von Vorteil sein, wenn der Lichtauskoppelbereich des ersten Optikelementes eine optische Struktur aufweist, um damit an bestimmten Stellen die Lichtverteilung gezielt zu manipulieren.
Beispielsweise kann man das aus dem Hauptoptikelement austretende Licht damit so zerstreuen, dass einige .Strahlen die zuvor in die Linse eingetreten wären, nicht mehr in diese eintreten oder abgeschwächt werden und somit eine verringerte Lichtstärke an einigen wichtigen Punkten 7 AT 504 668 B1 erreicht wird (z.B. am Punkt 50L, welcher den linken Straßenrand in ca. 50 Meter beleuchtet), um etwa bei Regen eine Blendung des Gegenverkehrs zu verhindern.
Eine andere Lösung zu Verringerung der Intensität im Punkt 50L oder im Vorfeld besteht darin, als optische Struktur optische Materialien mit geringerem Transmissionskoeffizienten an den zum Punkt 50L und dem Vorfeld korrespondierenden Stellen des Lichtauskoppelbereiches mitzuspritzen. Damit kann die Lichtintensität im kritischen Punkt 50L kontrolliert werden. Damit der Verlauf vom Punkt 50L zum Umfeld homogen ist, ist es weiters möglich, verschiedene Kunststoffe mit verschiedenen Transmissionseigenschaften zu verwenden oder noch vorteilhafter einen Kunststoff mit geringerem Transmissionseigenschaften als jenen des Hauptoptikelementes in bestimmten Bereichen mit verschiedener Dicke - und damit über diese Dicke beliebig variierbaren lokalen Gesamttransmissionskoeffizienten - mit zu spritzen.
Das gleiche Prinzip wäre auch anwendbar, um das Vorfeld kontinuierlich auslaufen zu lassen.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 eine erste Variante eines Totalreflexionsoptik-Systems nach der Erfindung in einem Vertikalschnitt entlang der optischen Achse des Hauptoptikelementes,
Fig. 2 eine Ansicht des Systems aus Figur 1 von Vorne,
Fig. 3 den Strahlenverlauf in einem System aus Figur 1 in dem Vertikalschnitt aus Figur 1, Fig. 4 schematisch die Lichtverteilung mit einem System aus den Figuren 1-3,
Fig. 5 ein System ähnlich jenem aus Figur 1 mit einer Strahlenblende,
Fig. 6 eine Ansicht des Systems aus Figur 5 von Vorne,
Fig. 7 ein weiteres System entsprechend der Erfindung mit drei weiteren Optikelementen, Fig. 8 das Optiksystem aus Figur 7 in einer Ansicht von Vorne,
Fig. 9 eine Draufsicht auf ein Optiksystem aus Figur 7 und 8,
Fig. 10 eine Lichtverteilung mit einem System auf den Figuren 7-9,
Fig. 11 eine Detaildarstellung eines beispielhaften Übergangsbereiches zwischen einem weiteren Optikelement und dem Hauptoptikelement,
Fig. 12 eine weitere Detaildarstellung eines Übergangsbereiches mit Augenmerk auf die Befestigungsart zwischen Hauptoptikelement und weiterem Optikelement,
Fig. 13 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Optiksystems in einem Vertikalschnitt,
Fig. 14 eine Vorderansicht des Systems aus Figur 13, und
Fig. 15 eine mit einem Optiksystem aus Figur 13 und 14 erzeugbare Lichtverteilung.
Figur 1 und 2 zeigen ein Totalreflexionsoptik-System SYS für einen Scheinwerfer oder eine Lichteinheit eines Kraftfahrzeuges, wobei das System SYS ein total reflektierendes Optikelement OE1 - im Folgenden auch mit „Hauptoptikelement“ bezeichnet - umfasst. In dieses Hauptoptikelement OE1 wird Licht aus einer Lichtquelle LED1 in Form einer Leuchtdiode eingespeist.
Generell können zum Lichteinkoppeln in ein Optikelement auch mehrere Lichtquellen, z.B. mehrere Leuchtdioden verwendet werden.
Das Licht wird über einen Einkoppelbereich EIN in das Hauptoptikelement OE1 eingespeist, in diesem total reflektiert und tritt aus dem Hauptoptikelement OE1 dann durch einen Auskoppelbereich AUS1 wieder aus diesem aus.
Eine Leuchtdiode kann dabei direkt ohne Luftspalt an die Einkoppelungsfläche EIN gekoppelt sein, um die Ausbeute der Leuchtdiode zu erhöhen - in diesem Fall sind die Leuchtdiode und das Optikelement fix miteinander verbunden. Leuchtdiode und Optikelement können aber auch durch einen Luftspalt oder eine Lichtleiterpaste voneinander getrennt sein, wodurch die Austauschbarkeit der Leuchtdiode bzw. des Optikelementes gegeben ist. Letztere Variante ist auch von Vorteil, wenn es sich um ein sehr großes Optikelement handelt und jedes eine eigenständi- 8 AT 504 668 B1 ge Gestalt aufweist. In diesem Fall wird man das Licht einer Standard-Leuchtdiode oder mehrerer solcher Leuchtdioden einkoppeln, wodurch eine fixe Verbindung von Leuchtdiode und Optikelement nicht möglich ist.
Die obigen Überlegungen wurden an Hand des Hauptoptikelementes vorgenommen, gelten aber analog auch für die weitern Optikelemente.
Das aus dem Auskoppelbereich AUS1 austretende Licht wird schließlich durch eine Linse LIN in den Außenraum des Scheinwerfer bzw. der Lichteinheit abgestrahlt.
Bei der Linse LIN handelt es sich um eine Projektionslinse, die in diesem Beispiel eine plane Lichteintrittsfläche und eine gekrümmte, z.B. eine sphärisch oder asphärisch gekrümmte Auskoppelfläche aufweist. Der Brennpunkt F der Linse LIN liegt dabei auf der Auskoppelfläche AUS1 des Hauptoptikelementes OE1.
Zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung wie in Figur 4 dargestellt weist in einer Vorderansicht (Figur 2) die Unterkante des Auskoppelbereiches AUS1 zwei geradlinig verlaufende Bereiche auf UKR1, UKL1, die in vertikaler Richtung zu einander versetzt sind und über einen abgeschrägten Bereich miteinander verbunden sind. Mit einer solchen Unterkante lässt sich der typischer Verlauf der Hell-Dunkelgrenze für eine Abblendlichtverteilung erzeugen.
Exakt gesprochen muss dabei die untere Kante der Auskoppelfläche AUS1 des Optikelementes OE1 in der gekrümmten Brennfläche der Linse LIN liegen -der Brennpunkt F der Linse liegt höhenmäßig (in vertikaler Richtung in Einbaulage der Lichteinheit) genau zwischen der in Fahrtrichtung gesehen linken horizontalen Unterkante UKL1 und der rechten horizontalen Unterkante UKR1 und seitlich dort, wo die untere rechte Kante UKR1 in den 15° Knick übergeht (siehe Fig. 2 und Fig. 3).
Der Auskoppelbereich AUS1 weist in dieser Darstellung in der Seitenansicht eine plane Auskoppelfläche auf. Diese könnte aber prinzipiell in der Seitenansicht auch z.B. von unten nach oben gesehen nach hinten gekrümmt sein. Für die Abbildung der Lichtverteilung auf der Straße und insbesondere für die Gestalt der Hell-Dunkelgrenze ist, wie oben schon näher an Hand des Beispiels einer Abblendlichtverteilung erläutert, vor allem die untere Kante des Auskoppelbereiches AUS1 von Bedeutung. Zur Erzeugung beispielsweise einer Fernlichtverteilung weist die Unterkante des Hauptoptikelementes oder einer weiteren Zusatzoptik in einer Vorderansicht einen im Wesentlichen geraden Verlauf auf.
In einer Draufsicht kann die Unterkante des Auskoppelbereiches AUS1 ebenfalls einen geradlinigen Verlauf aufweisen. Allerdings ist es von Vorteil, wenn die Unterkante in einer Horizontalebene einen gekrümmten Verlauf aufweist, wie dies aus einer noch nicht veröffentlichten österreichischen Anmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen A 177/2006 beschrieben ist. Beispielsweise ist es von Vorteil, wenn der Verlauf konkav nach vorne gekrümmt ist.
Erfindungsgemäß weist das gezeigte System SYS ein weiteres total reflektierendes Optikelement OE2 auf, mit welchem Licht von einer weiteren Lichtquelle LED2 durch die Linse LIN abgestrahlt wird. Um dabei die total reflektierenden Eigenschaften des Hauptoptikelementes OE1 nicht zu beeinträchtigen, ist dabei das weitere Optikelement OE2 mit einem Abstand zu dem Hauptoptikelement OE1 angeordnet.
Durch die Anordnung der Optikelemente OE1, OE2 in Abstand zueinander - Abstand bedeutet in diesem Zusammenhang in erster Linie, dass kein unmittelbarer materieller Kontakt zwischen den Optikelementen besteht - werden die total reflektierenden Eigenschaften der Optikelemente, insbesondere des ersten (Haupt-)Optikelementes OE1 nicht gestört. Es entstehen dadurch 9 AT 504 668 B1 keine Lichtverluste, wodurch der Lichtstrom optimal genutzt werden kann. Dadurch kann das System SYS kleiner gestaltet werden und das Design des Scheinwerfers bzw. der Lichteinheit besser gestaltet werden.
Auf Grund der besonderen Abstrahlcharakteristik von Leuchtdioden tritt im Falle, dass lediglich ein Hauptoptikelement OE1 verwendet werden würde, häufig das Problem auf, dass bestimmte Bereiche im Lichtbild nicht ausreichend oder nur durch aufwändige Zusatzmaßnahmen ausreichend beleuchtet werden können.
Beispielsweise ist es bei Verwendung lediglich des Hauptoptikelementes OE1 zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung schwierig, den Punkt 75R - mit diesem Punkt wird die Beleuchtungsstärke der Beleuchtung in 75m auf dem Rechten Straßenrand angegeben - oder den 15°-Knick in der Hell-Dunkelgrenze und den Bereich an der Hell-Dunkelgrenze der Abblendlichtverteilung ausreichend auszuleuchten.
Um diese Problematik zu beheben, ist bei der in Figur 1-3 gezeigten Variante der Erfindung vorgesehen, dass das von dem weiteren total reflektierenden Optikelement OE2 stammende Licht über eine Begrenzungsfläche BEF1 des ersten Optikelementes OE1 in das erste Optikelement OE1 eingespeist wird.
Auf diese Weise kann das von der ersten Lichtquelle LED1 erzeugte Lichtbild mit dem Lichtbild von der weiteren Lichtquelle LED2 ergänzt werden. Durch geeignete Anordnung des zumindest einen weiteren Optikelementes kann dabei die gewünschte Lichtverteilung vergleichsweise einfach erreicht werden.
Figur 3 zeigt beispielhaft einen Strahlenverlauf der aus dem weiteren Optikelement OE2 in das Hauptoptikelement OE1 eintretenden und über den Auskoppelbereich AUS1 des Hauptoptikelementes OE1 wiederaustretenden Lichtstrahlen.
Figur 4 zeigt schematisch das mit einem System SYS entsprechend den Figuren 1-3 erzeugbare Lichtbild. Wie zu erkennen ist, kann mit der zusätzlichem Lichtquelle LED2 und dem zusätzlichen Optikelement OE2 mehr Licht im Zentrum der Lichtverteilung konzentriert werden.
Figur 5 und 6 zeigen ein ähnliches System wie in den Figuren 1-3 dargestellt. Allerdings ist in diesem Fall an der Unterseite des Hauptoptikelementes OE1 im Bereich der unteren Kante eine Blende BLE vorgesehen. Für den Fall, dass bei einer konkreten Ausführungsform der Erfindung nicht alle von dem zweiten Optikelement OE2 in das Hauptoptikelement OE1 eintretenden Strahlen in dem Haupt-Optikelement Totalreflexion erfahren, können diese über die Unterseite des Haupt-Optikelementes OE1 aus diesem austreten. Zur Abschattung solcher Strahlen ist die erfindungsgemäße Blende BLE vorgesehen. Würden diese Strahlen nicht abgeschattet werden, kämen sie durch de Abbildung über die Linse oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze zu liegen, was bei einer Abblendlichtverteilung unerwünscht ist.
Die Blende BLE selbst kann dabei wie gezeigt horizontal liegen (in etwa parallel zu der optischen Achse der Linse) oder vertikal stehen, da vor allem die Blendenkante KBL lichttechnisch von Bedeutung ist. Dementsprechend ist aber auch eine Zwischenstellung der Blende, z.B. um 45°gegen die Horizontale verdreht, möglich.
Besonders vorteilhaft ist es natürlich, wenn die Blende BLE in eine lichttechnisch unwirksame Position bewegbar, z.B. verschwenkbar oder verschiebbar ist (nicht dargestellt).
Insbesondere ist es von Vorteil, wie dies den Figuren 1, 3 und 5 zu entnehmen ist, wenn das weitere Optikelement OE2 zumindest teilweise die Form eines Rotationsellipsoides aufweist, in 1 0 AT 504 668 B1 dessen erstem Brennpunkt die zumindest eine weitere Leuchtdiode LED2 angeordnet ist, und dessen zweiter Brennpunkt im Bereich des Lichtauskoppelbereiches AUS1, insbesondere im Bereich der Lichtauskoppelfläche des ersten Optikelementes OE1 angeordnet ist. Wie den Figuren zu entnehmen ist, befindet sich der zweite Brennpunkt dabei nahe an der Unterkante des Lichtaustrittsbereiches AUS1 bzw. liegt auf dieser Kante, in welcher üblicherweise wie schon erwähnt auch die Brennfläche der Linse LIN liegt.
Diese Überlegungen gelten analog auch für die später noch beschriebenen Varianten.
Bei den beiden oben beschriebenen Varianten ist vorgesehen, dass im Wesentlichen der gesamte Lichtstrom aus dem weiteren Optikelement OE2 in das Hauptoptikelement OE1 gelangt und über dieses dann auf die Straße bzw. in den Bereich vor der Lichteinheit emittiert wird.
Die Figuren 7-9 zeigen eine weitere Variante der Erfindung. Das hier gezeigte System SYS verfügt wieder über ein Hauptoptikelement OE1' ähnlich jenem aus den Figuren 1 - 3, in welches Licht von einer Leuchtdiode LED1’ über einen Lichteinkoppelbereich EIN1’ eingespeist wird, das in dem Optikelement OE1' total reflektiert wird und über eine Lichtauskoppelbereich AUS1' wieder aus dem Optikelement OE1' austritt. An der Oberseite des Hauptoptikelementes OE1' ist ein weiteres Optikelement OE2' mit zugeordneter Lichtquelle LED2' vorgesehen (analog zu der Variante aus Figur 3), der Lichteinkoppelbereich dieses Optikelementes OE2' ist mit EIN2' bezeichnet, der Lichtauskoppelbereich mit AUS2’. Über den Lichtauskoppelbereich AUS2’ speist das weitere Optikelement OE2' Licht über die Begrenzungsfläche BEF1’ des ersten Optikelementes OE1' in dieses ein.
Zusätzlich sind aber auch noch seitlich zwei weitere Optikelement OE3', OE4' mit zugeordneten Lichtquellen (Leuchtdioden) LED3', LED4' vorgesehen. Die Lichteinkoppelbereiche dieser beiden weiteren Optikelemente OE3’, OE4' sind mit EIN3’, EIN4' bezeichnet. Die beiden Optikelemente OE3', OE4' weisen jeweils einen zweigeteilten Lichtauskoppelbereich AUS3', AUS31' sowie AUS4’, AUS41' auf. Über den jeweils einen Lichtauskoppelbereich AUS3', AUS4' wird dabei Licht in das Hauptoptikelement ΟΕΓ eingespeist und gelangt über dessen Lichtauskoppelbereich AUS1' in die Linse LIN, während über die Lichtaustrittsflächen AUS31', AUS41' das Licht direkt durch die Linse LIN durchtritt.
Mit einer solchen Anordnung kann neben der verstärkten Ausleuchtung des Zentrums im Lichtbild auch noch ein statisches Kurvenlicht oder Abbiegelicht erzeugt werden. Eine entsprechende Lichtverteilung (bei Aktivierung aller Lichtquellen) ist in Figur 10 dargestellt.
Wie den Figuren 7-9 zu entnehmen ist, kann Licht mit den weiteren Optikelementen OE3', OE4' auch direkt durch die Linse abgestrahlt werden. Im Falle eines Abbiegelichtes, welches auf 45° in die Kurve leuchtet, wird der größere Teil des Lichtes direkt durch die Linse emittiert und nur ein geringer Teil gelangt vorher in das Hauptoptikelement. Im Falle eines statischen Kurvenlichtes, welches auf 15° in die Kurve leuchtet, wird hingegen das meiste Licht in das Hauptoptikelement ΟΕΓ emittiert und geht von dort dann durch die Linse LIN.
Der Winkel α in Figur 7 bezeichnet dabei den Neigungswinkel für das erste weitere Optikelement OE2' gegenüber der Horizontalen. Von diesem Winkel α hängt es ab, ob das Hauptoptikelement OET noch Totalreflexionseigenschaften für die Lichtquelle LED2' des ersten weiteren Optikelementes OE2' aufweist. Für kleine Winkel α sind dabei diese Totalreflexionseigenschaften gegeben, diese nehmen dann mit zunehmendem α ab, sodass nur noch ein Teil des Lichtes von der Lichtquelle LED2' im Hauptoptikelement OE1' total reflektiert wird.
Der Winkel ß bezeichnet die Neigung des zweiten weiteren Optikelementes OE3' gegenüber der Horizontalen, Außerdem bezeichnet der Winkel δ (Figur 9) die Verdrehung des zweiten weiteren Optikelementes OE3' gegenüber einer vertikalen Ebene. In der Zeichnung ist δ = 0°, d.h. dass die optische Achse des weiteren Optikelement OE3' im Wesentlichen parallel zu der 1 1 AT 504 668 B1 optischen Achse X des Hauptoptikelementes OE1' verläuft. Angedeutet ist aber auch ein Winkel δ > 0° in Figur 9.
Mit einem solchen Winkel δ > 0° kann einerseits mehr Licht in die Mitte des Hauptoptikelementes OE1' gelenkt werden, und oder andererseits mehr Licht aus dem Bereich AUS31' durch die Linse LIN durchtreten und die Fahrbahn ausleuchten. Durch die Verdrehung um den Winkel ß gelangt etwas mehr (direktes) Licht der Lichtquelle LED3' an die Hell-Dunkelgrenze.
Figur 11 zeigt die generelle Situation beim Einkoppeln von Licht aus einem weiteren Optikelement OE3’ in ein Hauptoptikelement OE1'. Grundsätzlich kann es von Vorteil sein, wenn die Lichtaustrittsfläche AUS3' des zumindest einen weiteren Optikelementes OE3' zumindest in jenem Bereich AUS32', aus welchem Licht über die Begrenzungsfläche BEF1' des ersten Optikelementes OE1’ in dieses erste Optikelement OE1’ eintritt, eine optische Struktur OSS' aufweist.
Bei dieser optischen Struktur OSS' kann es sich um eine Freiflächenform, Stufenoptik, Prismenoptik, Zylinderlinsen, Polsteroptik etc. handeln.
Sinn dieser Optik OSS' ist einerseits, dass die austretenden Strahlen derart abgelenkt werden, dass sie an der Begrenzungsfläche BEF1' des ersten Optikelements OE1' nur wenig reflektiert werden und so großteils oder vollständig in das Optikelement OE1' eindringen können. D.h., die Strahlen werden durch die optische Struktur OSS' derart abgelenkt, dass sie in einem steileren Winkel als ohne OSS' auf die BEF1' auftreffen. Außerdem wird dadurch eine homogene Anbindung an das Lichtbild des ersten Optikelementes OE1' erfolgen.
Andererseits kann man durch Anbringen einer solchen optischen Struktur OSS' an einer Begrenzungsfläche des weiteren optischen Elementes OE3' - wobei diese Begrenzungsfläche grundsätzlich nicht als Lichtaustrittsfläche gedacht ist außer im Nahbereich an das Hauptoptikelement -dort die Totalreflexion zerstören, sodass in dem Bereich mit der optischen Struktur OSS' die Begrenzungsfläche zu einer Lichtaustrittsfläche wird.
Andererseits kann man durch Anbringen einer solchen optischen Struktur an einer Begrenzungsfläche des weiteren optischen Elementes - wobei diese Begrenzungsfläche grundsätzlich nicht als Lichtaustrittsfläche gedacht - dort die Totalreflexion zerstören, sodass in dem Bereich mit der optischen Struktur die Begrenzungsfläche zu einer Lichtaustrittsfläche wird.
Figur 12 zeigt im Detail eine mögliche Art der Befestigung eines weiteren Optikelementes OE2 an dem Hauptoptikelement OE1. Um wie schon erwähnt die Totalreflexion des ersten Optikelementes OE1 nicht zu beeinträchtigen ist dabei vorgesehen, dass das weitere Optikelement OE2 mit einem Abstand ABS seiner Lichtauskoppelfläche AUS2 zu der Begrenzungsfläche BEF1 des ersten Optikelementes OE1 angeordnet ist.
Zur Anordnung und Positionierung des weiteren Optikelementes OE2 zu dem ersten Optikelement OE1 ist bei der gezeigten Variante vorgesehen, dass ein oder mehrere Verbindungsmittel STI, VER zwischen dem weiteren Optikelement OE2 und dem ersten Optikelement OE1 vorgesehen sind.
Bei der gezeigten Variante handelt es sich bei den Verbindungsmitteln um Stifte STI, mittels welcher die Optikelemente OE1, OE2 miteinander verbunden werden. Durch die Verwendung von Stiften kann die Fläche, an welcher die Optikelemente an ihren Begrenzungsflächen kontaktiert werden, gering gehalten werden, sodass die total reflektierenden Eigenschaften nur geringfügig beeinträchtigt sind.
Besonders stabil ist der Halt der Optikelemente OE1, OE2 aneinander, wenn wie gezeigt die Verbindungsmittel in Form von Steckverbindungen realisiert sind. Dazu weist das Hauptoptik-

Claims (17)

1 2 AT 504 668 B1 element OE1 Vertiefungen VER auf, in welche die Stifte STI, die an dem anderen Optikelemente OE2 angeformt, z.B. mitgespritzt sind, eingesetzt werden. Die eingesetzten Stifte STI können dann zusätzlich in den Vertiefungen VER noch mit dem anderen Optikelement OE1 verklebt werden. Figur 13 und 14 zeigen schließlich noch eine weitere lichttechnischen Variante der Erfindung. Bei dieser ist vorgesehen, dass das weitere Optikelement OE2" (Lichteinkoppelbereich EIN2", Lichtauskoppelbereich AUS2") derart angeordnet ist, dass im Wesentlichen der gesamte austretende Lichtstrom direkt durch die Linse LIN austritt. Auf diese Weise erfolgt weniger eine Unterstützung der von dem ersten Optikelement OE1" (Lichteinkoppelbereich EINT', Lichtauskoppelbereich AUS1") erzeugten Lichtverteilung LV1" als vielmehr eine Ergänzung bzw. Ausdehnung durch eine eigene Lichtverteilung LV2", wie dies in Figur 15 dargestellt ist. Damit ein homogener Anschluss der Lichtverteilungen LV1", LV2" aus den einzelnen Optikelementen ΟΕΓ, OE2" aneinander erfolgt, ist es weiters zweckmäßig, wenn eine definierbare, geringe Menge des Lichtstroms in das erste Optikelement OE1" gelangt und über die Lichtaus-koppelfläche AUS1" des ersten Optikelementes OE1" durch die Linse LIN austritt. Die konkreten Werte, welche Menge Licht in das erste Optikelement in das Hauptoptikelement gelenkt werden, hängt von der konkreten Anwendung ab. Bei der gezeigten konkreten Ausführungsform, mittels welcher das Vorfeld des Scheinwer-fers/der Lichteinheit gut ausgeleuchtet werden kann, ist dabei vorgesehen, dass das weitere Optikelement OE2" mit der Oberkante OK2" seiner Lichtauskoppelfläche AUS2" oberhalb des ersten Optikelementes OE1 angeordnet und die Lichtaustrittsfläche AUS2" des weiteren Optikelementes OE2" in Lichtaustrittsrichtung gesehen in Bezug auf die Lichtaustrittsfläche AUS1" des ersten Optikelementes OE1" nach hinten versetzt ist. Bei Schlechtwetter, wo eine Ausleuchtung des Vorfeldes zur Blendung des Gegenverkehrs führt, wird die Lichtquelle für das oben angeordnete, weitere Optikelement deaktiviert. Durch die Anordnung der beiden Optikelemente OE1", OE2" mit einem Spalt zwischen ihnen wird die Totalreflexion in den beiden Optikelementen erhalten. Dadurch, dass das obere Optikelement nach hinten versetzt ist, wird ein homogenes Lichtbild erhalten, da vermieden ist, dass sich der Spalt im Lichtbild als dunkle Linie im Lichtbild auf der Straße abbildet. Patentansprüche: 1. Totalreflexionsoptik-System für einen Scheinwerfer oder eine Lichteinheit eines Kraftfahrzeuges, wobei das System (SYS) ein erstes total reflektierendes Optikelement (OE1, OET, OE1") umfasst, in welches Licht von zumindest einer Lichtquelle (LED1, LED1', LED1"), z.B. einer Leuchtdiode, über einen Einkoppelbereich (EIN1, EINT, EIN1") eingespeist wird und über einen Auskoppelbereich (AUS1, AUST, AUS1") wieder aus dem Optikelement (OE1, OET, OE1") austritt, und wobei das aus dem, Optikelement (OE1, OET, OE1") austretende Licht durch eine Linse (LIN) in den Außenraum des Scheinwerfers bzw. der Lichteinheit abgestrahlt wird, wobei das System (SYS) zumindest ein weiteres total reflektierendes Optikelement (OE2; OE2', OE3', OE4'; OE2") umfasst, mittels welchem Licht von zumindest einer weiteren Lichtquelle (LED2; LED2', LED3', LED4'; LED2") durch die Linse (LIN) abgestrahlt wird, wobei die Optikelemente (OE1, OET, ΟΕΓ; OE2; OE2’, OE3', OE4'; OE2") in Abstand zueinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem zumindest einen weiteren total reflektierenden Optikelement (OE2; OE2', OE3’, OE4'; OE2") stammende Licht zumindest teilweise über eine Begrenzungsfläche (BEF1; BEF1') des ersten Optikelementes (OE1; OET, OET') in das erste Optikelement (OE1; OET; OET') eingespeist wird. 1 3 AT 504 668 B1
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine weitere Optikelement (OE2; OE2\ OE3', OE4') mit einem Abstand (ABS, ABS') seiner Lichtaus-koppelfläche (AUS2; AUS2\ AUS3’, AUS4') zu der Begrenzungsfläche (BEF1; BEF1') des ersten Optikelementes (OE1; OET) angeordnet ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Verbindungsmittel (STI, VER) zwischen dem zumindest einen weiteren Optikelement (OE2) und dem ersten Optikelement (OE1) vorgesehen sind.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (STI, VER) in Form von Steckverbindungen realisiert sind.
5. System nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (STI, VER) und das erste und/oder das zumindest eine weitere Optikelement (OE1, OE2) einstückig ausgebildet sind.
6. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterung für das zumindest eine weitere Optikelement (OE2, OE2', OE3', OE4', OE2") vorgesehen ist.
7. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine weitere Optikelement (OE2\ OE3', OE4') mittels eines lichtleitenden Klebers oder mittels einer lichtleitenden Folie mit dem ersten Optikelement verbunden ist.
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine weitere Optikelement (OE2; OE2', OE3', OE4') zumindest teilweise die Form eines Rotationsellipsoides aufweist, in dessen erstem Brennpunkt die zumindest eine weitere Lichtquelle (LED2; LED2’, LED3', LED4') angeordnet ist, und dessen zweiter Brennpunkt im Bereich der Lichtauskoppelfläche der (AUS1; AUST) des ersten Optikelementes (OE1; OE1') und/oder der Brennfläche der Linse (LIN) angeordnet ist.
9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen der gesamte aus den zumindest einen weiteren Optikelement (OE2; OE2', OE3', OE4') austretende Lichtstrom in das erste Optikelement (OE1; OET) eintritt.
10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiteres Optikelement (OE2; OE2') an der Oberseite bzw. Unterseite des ersten Optikelementes (OE1; OE1') angeordnet ist und zumindest einen Teil des Lichtstromes in das erste Optikelement (OE1; OE1') einspeist.
11. System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Blende (BLE) an der Unterseite bzw. Oberseite des ersten Optikelementes (OE1) vorgesehen ist.
12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (BLE) in eine lichttechnisch unwirksame Position bewegbar ist.
13. System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiteres Optikelement (OE31, OE4') seitlich der optischen Achse (X) des ersten Optikelementes (OE1 ’) angeordnet ist und zumindest einen Teil des Lichtstromes in das erste Optikelement (OET) einspeist.
14. System nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (AUS3‘) des zumindest einen weiteren Optikelementes (OE3') zumindest in jenem Bereich (AUS32'), aus welchem Licht über die Begrenzungsfläche (BEFV) des ersten Optikelementes (OET) in dieses erste Optikelement (OET) eintritt, eine optische Struktur (OSS‘) aufweist. 1 4 AT 504 668 B1
15. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine weitere Optikelement (OE2") zumindest mit der Oberkante (OK2") seiner Lichtauskop-pelfläche (AUS2") oberhalb des ersten Optikelementes (ΟΕΓ) angeordnet und die Licht-auskoppelfläche (AUS2") des zumindest einen weiteren Optikelementes (OE2") in Lichtaustrittsrichtung gesehen in Bezug auf die Lichtauskoppelfläche (AUS1") des ersten Optikelementes (OE1") nach hinten versetzt ist.
16. System nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtaus-koppelbereich (AUS1) des ersten Optikelementes (OE1, OE1') eine optische Struktur aufweist.
17. Scheinwerfer bzw. Lichteinheit für ein Kraftfahrzeug mit einem Totalreflexionsoptik-System nach einem der Ansprüche 1 bis 16. Hiezu 7 Blatt Zeichnungen
AT0006107A 2007-01-11 2007-01-11 Totalreflexionsoptik-system für einen scheinwerfer oder eine lichteinheit eines kraftfahrzeuges AT504668B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0006107A AT504668B1 (de) 2007-01-11 2007-01-11 Totalreflexionsoptik-system für einen scheinwerfer oder eine lichteinheit eines kraftfahrzeuges
DE102007052696.4A DE102007052696B4 (de) 2007-01-11 2007-11-06 Totalreflexionsoptik-System für einen Scheinwerfer oder eine Lichteinheit eines Kraftfahrzeuges

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0006107A AT504668B1 (de) 2007-01-11 2007-01-11 Totalreflexionsoptik-system für einen scheinwerfer oder eine lichteinheit eines kraftfahrzeuges

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT504668B1 true AT504668B1 (de) 2008-07-15
AT504668A4 AT504668A4 (de) 2008-07-15

Family

ID=39510006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT0006107A AT504668B1 (de) 2007-01-11 2007-01-11 Totalreflexionsoptik-system für einen scheinwerfer oder eine lichteinheit eines kraftfahrzeuges

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT504668B1 (de)
DE (1) DE102007052696B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220074565A1 (en) * 2014-07-08 2022-03-10 Mitsubishi Electric Corporation Headlight module and headlight device
US20240003510A1 (en) * 2020-11-24 2024-01-04 Stanley Electric Co., Ltd. Vehicle lamp

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008631B4 (de) 2009-02-12 2016-11-03 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Projektionsmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
DE102010021896A1 (de) 2010-05-28 2011-12-01 Marc Hirschfeld Adaptives Kurvenlicht für Kraftfahrzeugscheinwerfer
DE102010046021A1 (de) 2010-09-18 2012-03-22 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Mehrfunktions-Projektionsmodul
DE102011000038A1 (de) * 2011-01-05 2012-07-05 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102011013211B4 (de) 2011-03-05 2012-12-06 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Mehrfunktions-Projektionsmodul
JP5666977B2 (ja) * 2011-04-26 2015-02-12 株式会社小糸製作所 車両用灯具
DE102011075510A1 (de) 2011-05-09 2012-11-15 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung einer variablen Lichtverteilung und Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem solchen Lichtmodul
AT512246B1 (de) 2011-11-22 2014-02-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Led-projektionsmodul und scheinwerfer mit modul
WO2013080158A1 (en) * 2011-12-02 2013-06-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Headlight for automotive lighting applications
DE102012021797A1 (de) * 2012-11-08 2014-05-08 Docter Optics Se Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer
US9664352B2 (en) 2012-11-08 2017-05-30 Docter Optics Se Headlight lens for a vehicle headlight
DE102013013995B4 (de) * 2013-01-23 2023-06-07 Docter Optics Se Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer
DE202013001767U1 (de) * 2013-02-23 2013-03-14 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Kraftfahrzeugleuchte mit einem homogen hell leuchtendenErscheinigungsbild
DE102013206488A1 (de) * 2013-04-11 2014-10-30 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul für eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung
DE102013207845A1 (de) * 2013-04-29 2014-10-30 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
FR3007501B1 (fr) * 2013-06-20 2015-07-31 Valeo Vision Dispositif d'eclairage d'un vehicule utilisant une lentille optique multifonction
FR3012203B1 (fr) * 2013-10-23 2015-10-30 Valeo Vision Dispositif d'eclairage comportant un guide de rayons lumineux
CN105745488B (zh) 2013-11-19 2018-05-18 三菱电机株式会社 前照灯模块和前照灯装置
FR3048065B1 (fr) * 2016-02-23 2019-11-29 Valeo Vision Module et dispositif d'eclairage a encombrement reduit pour vehicule automobile
FR3050011A1 (fr) 2016-04-11 2017-10-13 Valeo Vision Module d'emission d'un faisceau lumineux pour projecteur de vehicule automobile
DE102016109132A1 (de) 2016-05-18 2017-11-23 Hella Kgaa Hueck & Co. Scheinwerfer, insbesondere Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs
KR102195089B1 (ko) * 2016-09-02 2020-12-24 가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼 차량용 등기구
EP3382263B1 (de) * 2016-09-30 2020-04-08 H.A. Automotive Systems, Inc. Kondensator für abblendlichtmodul eines fahrzeugs
DE102016119321A1 (de) * 2016-10-11 2018-04-12 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs
FR3062457B1 (fr) * 2017-02-01 2020-08-28 Valeo Vision Module d'eclairage d'un faisceau lumineux pour projecteur de vehicule automobile
EP3412958A1 (de) * 2017-06-07 2018-12-12 Valeo Iluminacion Beleuchtungsmodul für kfz-scheinwerfer
DE102018110793A1 (de) 2018-05-04 2019-11-07 HELLA GmbH & Co. KGaA Projektionsscheinwerfer
CN110397889B (zh) * 2019-07-19 2024-03-15 帝宝车灯制造(合肥)有限公司 汽车led双光透镜前照灯
CN211694701U (zh) 2020-01-20 2020-10-16 华域视觉科技(上海)有限公司 前照灯光学元件、前照灯模组、车灯及车辆
JP2022020240A (ja) * 2020-07-20 2022-02-01 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
CN113266795A (zh) * 2020-11-16 2021-08-17 华域视觉科技(上海)有限公司 车灯用光学装置、汽车照明装置及汽车
WO2023092488A1 (zh) * 2021-11-26 2023-06-01 华域视觉科技(上海)有限公司 远近光一体车灯光学元件、车灯模组和车辆
WO2023097459A1 (zh) * 2021-11-30 2023-06-08 华域视觉科技(上海)有限公司 远近光一体车灯光学元件、车灯模组和车辆

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050243570A1 (en) * 2004-04-23 2005-11-03 Chaves Julio C Optical manifold for light-emitting diodes
US7156544B2 (en) * 2003-09-29 2007-01-02 Koito Maunufacturing Co., Inc Vehicle headlamp
WO2007042552A1 (de) * 2005-10-14 2007-04-19 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Multifunktions-kfz-scheinwerfermodul insbesondere für den frontbereich eines kraftfahrzeugs

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5146248A (en) * 1987-12-23 1992-09-08 North American Philips Corporation Light valve projection system with improved illumination
US5365412A (en) * 1993-01-07 1994-11-15 Ford Motor Company Low profile illuminator
JP2006164858A (ja) * 2004-12-09 2006-06-22 Koito Mfg Co Ltd 車両用照明灯具
DE102005021079B4 (de) * 2005-05-06 2010-07-01 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtleitelement mit Kraftfahrzeugleuchte

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7156544B2 (en) * 2003-09-29 2007-01-02 Koito Maunufacturing Co., Inc Vehicle headlamp
US20050243570A1 (en) * 2004-04-23 2005-11-03 Chaves Julio C Optical manifold for light-emitting diodes
WO2007042552A1 (de) * 2005-10-14 2007-04-19 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Multifunktions-kfz-scheinwerfermodul insbesondere für den frontbereich eines kraftfahrzeugs

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220074565A1 (en) * 2014-07-08 2022-03-10 Mitsubishi Electric Corporation Headlight module and headlight device
US11754247B2 (en) * 2014-07-08 2023-09-12 Mitsubishi Electric Corporation Headlight module and headlight device
US20240003510A1 (en) * 2020-11-24 2024-01-04 Stanley Electric Co., Ltd. Vehicle lamp

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007052696A1 (de) 2008-07-17
DE102007052696B4 (de) 2015-07-16
AT504668A4 (de) 2008-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT504668B1 (de) Totalreflexionsoptik-system für einen scheinwerfer oder eine lichteinheit eines kraftfahrzeuges
EP2893249B1 (de) Leuchteinheit für einen scheinwerfer
AT512246B1 (de) Led-projektionsmodul und scheinwerfer mit modul
DE102014205994B4 (de) Lichtmodul mit Halbleiterlichtquelle und Vorsatzoptik und Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem solchen Lichtmodul
EP2799761B1 (de) Lichtmodul für einen kraftfahrzeugscheinwerfer
EP3156718B1 (de) Led-lichtmodul
DE102013200442B3 (de) Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, der zur Erzeugung streifenförmiger Lichtverteilungen eingerichtet ist
AT511761B1 (de) Led-lichtquellenmodul für einen fahrzeugscheinwerfer sowie fahrzeugscheinwerfer und fahrzeugscheinwerfersystem
EP2607774B1 (de) Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit einer langen und flachen leuchtenden Fläche
DE102013225950B4 (de) Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung
EP2523022B1 (de) Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung einer variablen Lichtverteilung und Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem solchen Lichtmodul
DE102012202508B4 (de) Lichtleitervorrichtung für eine Kraftfahrzeugleuchte
DE102011078653B4 (de) Vorsatzoptik zur Bündelung von ausgesandtem Licht mindestens einer Halbleiterlichtquelle
DE102007040760A1 (de) Projektionsmodul eines Fahrzeugscheinwerfers
AT511760A1 (de) Led-lichtquellenmodul für einen led-kraftfahrzeugscheinwerfer sowie led-kraftfahrzeugscheinwerfer und scheinwerfersystem
AT15178U1 (de) Optisches Element, sowie Anordnung zur Lichtabgabe
DE102004046256A1 (de) Oberflächenleuchtsystem
EP2565525A2 (de) Tunnelleuchte
EP1408362A1 (de) Leuchte, insbesondere Fahrzeugleuchte
EP2963334B1 (de) Lichtleiter-anordnung zum einsatz in einer beleuchtungseinrichtung eines kraftfahrzeugs und kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit einer solchen lichtleiter-anordnung
DE102011078610B3 (de) Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit schräg zur Fahrtrichtung verlaufender Abdeckscheibe
DE102015204735B4 (de) Lichtleiterelement einer Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtung und Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtung mit einem solchen Lichtleiterelement
DE102012215124B4 (de) Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Lichtquellen und Lichtleitkörpern sowie einem Reflektor
EP3412963B1 (de) Transparente bauteilanordung eines leuchtenmoduls und leuchtenmodul mit einer solchen transparenten bauteilanordnung
DE4129955C2 (de) Kraftfahrzeug-Beleuchtungseinrichtung mit Lichtleiterlementen

Legal Events

Date Code Title Description
HC Change of the firm name or firm address

Owner name: ZKW GROUP GMBH, AT

Effective date: 20161014

MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20180111