CN104685290B - 光学面和车辆用照明装置 - Google Patents

光学面和车辆用照明装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104685290B
CN104685290B CN201380049542.1A CN201380049542A CN104685290B CN 104685290 B CN104685290 B CN 104685290B CN 201380049542 A CN201380049542 A CN 201380049542A CN 104685290 B CN104685290 B CN 104685290B
Authority
CN
China
Prior art keywords
face
optical surface
basal plane
optical element
center
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201380049542.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104685290A (zh
Inventor
S·哈格多恩
A·施托克菲施
L·施特雷希-舒尔茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
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 Hella KGaA Huek and Co filed Critical Hella KGaA Huek and Co
Publication of CN104685290A publication Critical patent/CN104685290A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104685290B publication Critical patent/CN104685290B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/275—Lens surfaces, e.g. coatings or surface structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02—Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/04—Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/002—Refractors for light sources using microoptical elements for redirecting or diffusing light
    • F21V5/004—Refractors for light sources using microoptical elements for redirecting or diffusing light using microlenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/17—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam
    • F21W2102/18—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam for overhead signs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2107/00—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
    • F21W2107/10—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for land vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于柔化车辆用照明装置的明暗界线的光学面，该光学面包括分布设置在基面上的光学元件的栅网结构，借助所述光学元件可使穿过光学面的光束相对于主方向散射，所述光学元件分别构造为微光学元件(3、3')，所述微光学元件一方面具有跟随基面(2、2')轮廓的中央主通过面(4、4')，经由该中央主通过面，光束的光线相应于基面(2、2')的轮廓沿主方向(H)折射，并且所述微光学元件另一方面具有以倾斜角(α)相对于中央主通过面(4、4')延伸的副通过面(5、5')，借助该副通过面，光束的光线相对于主方向(H)沿散射方向散射。

Description

光学面和车辆用照明装置
技术领域
本发明涉及一种用于柔化车辆用照明装置的明暗界线的光学面，该光学面包括分布设置在基面上的光学元件栅网结构，借助所述光学元件可使穿过光学面的光束相对于主方向散射。
本发明还涉及一种车辆用照明装置。
背景技术
DE 10 2008 023 551 A1公开了一种用于柔化车辆用照明装置的明暗界线的光学面，该光学面设有分布设置在光学面基面上的光学元件网格。所述光学元件完全覆盖构造为透镜面的光学面的基面。根据数学函数、如三角函数的幂来计算光学元件的轮廓。由此应能够有针对性地调节汽车照明装置的光分布的明暗界线的特征。尤其是应能够有针对性地调节明暗界线的柔和度。已知光学面的缺点在于，根据数学函数设计光学面轮廓的制造成本相对高昂。
发明内容
本发明的任务在于，这样改进光学面或照明装置，以确保以简单的方式使光线相对于主方向有针对性地散射。
为了解决该任务，结合本发明特征在于，所述光学元件分别构造为微光学元件，所述微光学元件一方面具有跟随基面轮廓的中央主通过面，经由该中央主通过面，光束的光线相应于基面的轮廓沿主方向折射，并且所述微光学元件另一方面具有以倾斜角相对于中央主通过面延伸的副通过面，借助该副通过面，光束的光线相对于主方向沿散射方向散射。
本发明能够通过分布设置的微光学元件使光线相对于主方向有针对性地散射。光线的主方向通过光学面的基面轮廓预先确定，在所述基面上设有多个微光学元件。微光学元件的中央主通过面跟随光学面的基面轮廓，以便使穿过主通过面的光线这样沿主方向折射，仿佛光学面在该区域中未设有微光学元件。仅各微光学元件的副通过面引起光线相对于本身设置的主方向的散射，由此例如可柔化车辆用照明装置中的明暗界线。或者该光学面也可用于平衡照明装置的两个光模块的光分布。或者光线通过副通过面的散射也可用于识别位于高处的交通标志(高架标志OHS)。
根据本发明的一种优选实施方式，所述微光学元件的副通过面由斜面构成，该斜面以预先确定的倾斜角从主通过面向光学面的基面方向折弯。微光学元件可构造成盘状和/或横截面为梯形的(等腰梯形)。原始光线的散射程度或者说扩散仅通过预先确定主通过面相对基面的距离以及倾斜角实现，副通过面以该倾斜角连接于中央主通过面。微光学元件因此具有简单的几何形状，在此可通过分布设置在光学面基面上的微光学元件的数量附加地控制散射程度。
根据本发明的一种扩展方案，微光学元件构成与光学面的分界面。有利的是，由此微光学元件具有相对小的尺寸，观察者不能从外部察觉该尺寸。光学面因此具有满足当前设计要求的均匀外观。
附图说明
下面参考附图详细说明本发明的一种实施例。附图如下：
图1为具有一个微光学元件的光学面的示意性局部侧视图；
图2为具有分布设置的微光学元件的光学面的透视局部图。
具体实施方式
本发明涉及一种光学面，其例如可用作车辆用照明装置中的透镜面。车辆照明装置例如可构造为具有投射模块的前照灯。该投射模块包括光源、反射器、透镜以及设置在反射镜和透镜之间的遮光板。所述遮光板具有遮光板边缘，该遮光板边缘用于成像例如非对称近光灯分布的明暗界线。透镜沿主照射方向设置在反射器和遮光板前方。透镜可具有平面的光入射面和凸形的光出射面。
图1示意性示出光学面1，其例如可构成透镜的光入射面或光出射面的一部分。由此该光学面例如可用于柔化明暗界线或有针对性地调节明暗界线的硬度或者说梯度曲线。或者该光学面1也可用于识别安装在高处的交通标记。
图1示意性示出部分光学面1，在该光学面1的基面2上成型有一个盘状的微光学元件3。该微光学元件3具有一个中央主通过面4以及一个环形连接的副通过面5。中央主通过面4具有相应于沿法线方向N错开的基面2轮廓的轮廓。例如可构造为平面高台的中央主通过面4因此与设置在微光学元件3区域中的光学面1的基面2平行错开。如果基面2在该区域中弓形地延伸，则中央主通过面4也近似弓形或弓形地延伸。如果基面2如图1所示在该区域中平面地延伸，则中央主通过面4也平面地延伸。中央主通过面4因此近似于或跟随光学面微光学元件3区域中的光学面1的基面2轮廓地(konturfolgend)延伸。穿过中央主通过面4的光线沿主方向H的折射因此与不存在微光学元件3时光线通过光学面1的基面2沿主方向H的折射相同。当微光学元件3区域中的基面2轮廓构造成平面时——如图1所示，光线穿过中央主通过面4以及与微光学元件3邻接设置的基面2沿主方向H照射。
光线相对于主方向H沿散射方向S的散射通过构造为斜面的副通过面5引起，该副通过面5以倾斜角α优选平面地从中央主通过面4连接且延伸直至光学面1的基面2。
微光学元件3通过中央主通过面4与基面2的距离h以及通过倾斜角α限定，副通过面5以该倾斜角从中央主通过面4向基面2方向延伸。在预先确定所述参数的情况下，根据主通过面4的曲率产生微光学元件3与光学面1的基面2的分界面6的半径R。中央主通过面4和基面2之间的距离h可在0.001mm和0.15mm之间的范围内。倾斜角α可在70°和89.9°之间的范围内。下面给出微光学元件3尺寸的第一种示例，所述微光学元件以任意栅网结构(Raster)设置在构造为透镜的光学面1的光出射面上：
替代地，微光学元件3也可栅网状的、优选均匀分布地设置在构造为透镜的光学面1的光入射面或光出射面上且具有下述参数：
在图2中示出多个在光学面1上均匀分布的相同的微光学元件3'，在此在剖面图中示例性放大示出微光学元件3'之一。由此可见，微光学元件3'的中央主通过面4'近似地或正好与光学面的基面2'相同地拱起。副通过面5'连续地连接中央主通过面4'并且允许光线以角度γ扩散。微光学元件3'在该实施方式中构造成透镜状地。
当然，光学面1的基面2、2'也可构造成平面和/或凸形的或相应于自由曲面的。
微光学元件3、3'优选均匀分布地设置在光学面1的整个基面2、2'上或仅设置在光学面1的基面2、2'的局部区域中。通过微光学元件3、3'相对于光学面1基面2、2'的尺寸和/或数量可控制例如明暗界线中的光线梯度曲线。
光学面1可由玻璃材料或塑料材料制成并且构造成透明的。
附图标记列表
1 光学面
2、2' 基面
3、3' 微光学元件
4、4' 中央主通过面
5、5' 副通过面
6 分界面
h 距离
H 主方向
S 散射方向
N 法线方向
R 半径
α 倾斜角

Claims (7)

1.用于柔化车辆用照明装置的明暗界线的光学面，该光学面包括分布设置在基面上的光学元件栅网结构，借助所述光学元件可使穿过光学面的光束相对于主方向散射，所述光学元件分别构造为微光学元件(3、3')，所述微光学元件一方面具有跟随基面(2、2')轮廓的中央主通过面(4、4')，经由该中央主通过面，光束的光线相应于基面(2、2')的轮廓沿主方向(H)折射，并且所述微光学元件另一方面具有以倾斜角α相对于中央主通过面(4、4')延伸的副通过面(5、5')，借助该副通过面，光束的光线相对于主方向(H)沿散射方向(S)散射，其特征在于，所述中央主通过面(4、4')具有与光学面(1)的基面(2、2')的沿法线方向(N)平行错开延伸的轮廓相同的轮廓，所述微光学元件(3、3')分别构造成盘状的并且具有以距离h与基面(2、2')间隔开的中央主通过面(4、4')和环形地连接中央主通过面(4、4')的副通过面(5、5')，所述副通过面延伸直至光学面(1)的基面(2、2')，所述中央主通过面(4、4')与光学面(1)的基面(2、2')具有0.001mm至0.15mm的范围内的距离h，所述副通过面(5、5')以74°至89.9°的范围内的倾斜角α从中央主通过面(4、4')向基面(2、2')方向延伸。
2.根据权利要求1的光学面，其特征在于，所述微光学元件(3、3')彼此间隔开地设置，其中，光学面(1)的基面(2、2')延伸于微光学元件(3、3')之间。
3.根据权利要求1或2的光学面，其特征在于，所述光学面(1)构造为用于前照灯的投射模块的透镜面，其中，遮光板、反射器以及光源沿主照射方向设置在透镜后方。
4.根据权利要求1或2的光学面，其特征在于，所述光学面(1)的基面(2、2')构造成平面和/或凸形的。
5.根据权利要求1或2的光学面，其特征在于，所述微光学元件(3、3')构成与光学面(1)的基面(2、2')的分界面(6)。
6.根据权利要求1或2的光学面，其特征在于，所述光学面(1)的基面(2、2')构造成自由曲面。
7.车辆用照明装置，包括根据权利要求1至6之一的光学面。
CN201380049542.1A 2012-08-14 2013-08-14 光学面和车辆用照明装置 Active CN104685290B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012107427.5A DE102012107427A1 (de) 2012-08-14 2012-08-14 Optische Fläche und Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102012107427.5 2012-08-14
PCT/EP2013/066980 WO2014027020A1 (de) 2012-08-14 2013-08-14 Optische fläche und beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104685290A CN104685290A (zh) 2015-06-03
CN104685290B true CN104685290B (zh) 2018-05-01

Family

ID=49083648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380049542.1A Active CN104685290B (zh) 2012-08-14 2013-08-14 光学面和车辆用照明装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9810390B2 (zh)
EP (1) EP2885574B1 (zh)
CN (1) CN104685290B (zh)
DE (1) DE102012107427A1 (zh)
WO (1) WO2014027020A1 (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT514784B1 (de) * 2013-09-03 2021-10-15 Zkw Group Gmbh Optische Struktur für eine Beleuchtungsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
DE102014110599A1 (de) 2014-07-28 2016-01-28 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102014118745B4 (de) 2014-12-16 2022-03-17 HELLA GmbH & Co. KGaA Scheinwerfer für Fahrzeuge
AT517173B1 (de) * 2015-05-06 2017-05-15 Zkw Group Gmbh Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge
DE102018132866A1 (de) 2018-12-19 2020-06-25 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Verfahren zur Konstruktion eines optischen Elements für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
DE102019133656A1 (de) * 2019-12-10 2021-06-10 HELLA GmbH & Co. KGaA Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Beleuchtungsvorrichtung
DE102020121974A1 (de) 2020-08-21 2022-02-24 Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH Lichtmodul mit einer Farbfehler korrigierenden Optikvorrichtung
EP3974709A1 (de) * 2020-09-25 2022-03-30 ZKW Group GmbH Beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer
DE102022124019A1 (de) 2022-09-20 2024-03-21 HELLA GmbH & Co. KGaA Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1601688A (en) * 1923-05-08 1926-09-28 Harriett Melvina Nystrom Automobile headlight glass
US3743385A (en) * 1970-04-02 1973-07-03 Anchor Hocking Corp Fresnel aspheric lens
FR2770617B1 (fr) * 1997-10-30 2000-02-04 Valeo Vision Projecteur elliptique pour vehicule automobile dont le faisceau lumineux presente une coupure attenuee
US6220736B1 (en) * 1997-07-10 2001-04-24 Robert Bosch Gmbh Headlight for a vehicle
CN1320088A (zh) * 1998-08-25 2001-10-31 物理光学公司 有漫射结构的交通工具灯组件
CN1680748A (zh) * 2004-04-08 2005-10-12 肖特公开股份有限公司 具有透镜的照明装置及其制造方法
DE102008023551A1 (de) * 2008-05-14 2009-11-19 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Optische Linse für Beleuchtungszwecke und Beleuchtungseinrichtung mit einer solchen Linse

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4935665A (en) * 1987-12-24 1990-06-19 Mitsubishi Cable Industries Ltd. Light emitting diode lamp
JP3607019B2 (ja) * 1996-10-17 2005-01-05 株式会社小糸製作所 車輌用灯具
DE19814478A1 (de) 1997-07-10 1999-01-14 Bosch Gmbh Robert Scheinwerfer für Fahrzeuge
JPH11260104A (ja) * 1998-03-05 1999-09-24 Koito Mfg Co Ltd 車輌用灯具
TWI246606B (en) * 2005-01-12 2006-01-01 Au Optronics Corp Backlight module, dish lens for backlight module and light emitting diode
CA2884517C (en) * 2006-12-24 2017-01-24 Brasscorp Limited Led lamps including led work lights
US8405105B2 (en) * 2009-02-18 2013-03-26 Everlight Electronics Co., Ltd. Light emitting device
DE102009020593B4 (de) * 2009-05-09 2017-08-17 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Zur Erzeugung einer definierten Overhead-Beleuchtung eingerichteter Fahrzeugscheinwerfer

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1601688A (en) * 1923-05-08 1926-09-28 Harriett Melvina Nystrom Automobile headlight glass
US3743385A (en) * 1970-04-02 1973-07-03 Anchor Hocking Corp Fresnel aspheric lens
US6220736B1 (en) * 1997-07-10 2001-04-24 Robert Bosch Gmbh Headlight for a vehicle
FR2770617B1 (fr) * 1997-10-30 2000-02-04 Valeo Vision Projecteur elliptique pour vehicule automobile dont le faisceau lumineux presente une coupure attenuee
CN1320088A (zh) * 1998-08-25 2001-10-31 物理光学公司 有漫射结构的交通工具灯组件
CN1680748A (zh) * 2004-04-08 2005-10-12 肖特公开股份有限公司 具有透镜的照明装置及其制造方法
DE102008023551A1 (de) * 2008-05-14 2009-11-19 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Optische Linse für Beleuchtungszwecke und Beleuchtungseinrichtung mit einer solchen Linse

Also Published As

Publication number Publication date
US9810390B2 (en) 2017-11-07
DE102012107427A1 (de) 2014-05-22
US20150219299A1 (en) 2015-08-06
EP2885574B1 (de) 2020-03-11
WO2014027020A1 (de) 2014-02-20
EP2885574A1 (de) 2015-06-24
CN104685290A (zh) 2015-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104685290B (zh) 光学面和车辆用照明装置
CN106016132B (zh) 用于车辆的照明装置
CN107883335B (zh) 用于机动车辆的前照灯的产生带状分区段束的照明装置
CN112543850B (zh) 由微型光学器件构成的投影装置、光模块和机动车前照灯
CN105102884A (zh) 照明装置和搭载有该照明装置的机动车
US20160334074A1 (en) Illumination apparatus and automobile equipped with same
US11125404B2 (en) LED lighting module for low streetlight and LED lens
US20160215946A1 (en) Optical structure for a lighting device for a motor vehicle headlight
US10260698B2 (en) Headlamp for vehicles having an optical unit with corrugated profiling including arched projections and adjacent arched outlet sections for forming a light distribution pattern having a light-dark boundary
CN101922676A (zh) Led路灯大角度二次配光透镜及其制造方法
JP2016213191A (ja) サインライトのための光学構造体
KR102410894B1 (ko) 자동차 헤드램프용 투영 장치
US11072274B2 (en) Pixelated light module for a motor vehicle and lighting and/or signalling device provided with such a module
CN204879717U (zh) 防眩光投光灯
CN211040856U (zh) 一种防眩光led照明装置
KR20160105455A (ko) 방향 의존적 추출 효율을 갖는 추출기를 포함하는 도광체
US8480260B2 (en) Stage light fitting for making light effects
CN203363991U (zh) 一种led二次光学透镜
CN103370571A (zh) 照明设备和包括照明设备的灯具
CN101761870A (zh) 显示灯
WO2022181091A1 (ja) 照明用レンズ、照明装置および照明システム
CN201753891U (zh) 显示灯
CN209149046U (zh) 一种投影信号灯
KR101320869B1 (ko) 비구면 조명렌즈
CN104296006A (zh) 隐藏式照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: German Lippstadt

Patentee after: Haila Co.,Ltd.

Address before: German Lippstadt

Patentee before: Helashik united Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder