DE10032887A1

DE10032887A1 - Lens for a lamp and lamp components provided with such lenses

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Publication number: DE10032887A1
Application number: DE10032887A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Wirth; Gisela Baeuerle; Heike Kluson; Markus Ferenbach; Oliver Hering; Reiner Lendle; Harald Schoeneck; Dieter Schweiker; Martin Wellhaeuser
Original assignee: Valeo Beleuchtung Deutschland GmbH
Current assignee: Valeo Beleuchtung Deutschland GmbH
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2002-01-17
Also published as: EP1170548A3; EP1170548A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Linse (10) für eine Leuchte, insbesondere eine Kraftfahrzeugleuchte. Die Linse (10) umfaßt sich gegenüberliegende erste äußere Begrenzungsradien (12, 14) und sich gegenüberliegende zweite äußere Begrenzungsradien (16, 18). Zur Entkoppelung der mittels der Linse (10) erzielten Lichtverteilung von der Linsenumrißform weist die Linse (10) einen ersten Bereich (20) von im wesentlichen zylindersegmentförmiger Gestalt auf, dessen Radius (r¶1¶) kleiner als die zweiten äußeren Begrenzungsradien (16, 18) sind. Des weiteren weist die Linse (10) einen zweiten Bereich (22) von im wesentlichen zylindersegmentförmiger Gestalt auf, dessen Radius (r¶2¶) kleiner als die ersten äußeren Begrenzungsradien (12, 14) ist. Flächen (24) der Linse (10), die von den ersten äußeren Begrenzungsradien (12, 14), den zweiten äußeren Begrenzungsradien (16, 18), dem ersten zylindersegmentförmigen Bereich (20) und dem zweiten zylindersegmentförmigen Bereich (22) begrenzt werden, sind Freiformflächen, die sich ausgehend von den ersten und zweiten Begrenzungsradien (12, 14; 16, 18) bis hin zum ersten und zweiten zylindersegmentförmigen Bereich (20; 22) entwickeln.The invention relates to a lens (10) for a lamp, in particular a motor vehicle lamp. The lens (10) comprises opposite first outer boundary radii (12, 14) and opposite second outer boundary radii (16, 18). To decouple the light distribution achieved by means of the lens (10) from the lens outline shape, the lens (10) has a first region (20) of essentially cylindrical segment shape, the radius (r¶1¶) of which is smaller than the second outer boundary radii (16, 18) are. Furthermore, the lens (10) has a second region (22) of essentially cylindrical segment shape, the radius (r¶2¶) of which is smaller than the first outer boundary radii (12, 14). Areas (24) of the lens (10) which are delimited by the first outer delimitation radii (12, 14), the second outer delimitation radii (16, 18), the first cylindrical segment-shaped region (20) and the second cylindrical segment-shaped region (22), are free-form surfaces that develop from the first and second boundary radii (12, 14; 16, 18) to the first and second cylindrical segment-shaped areas (20; 22).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Linse für eine Leuchte, insbesondere eine Kraftfahrzeugleuchte, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft des weiteren eine Abdeckscheibe für eine Leuchte, insbesondere eine Kraftfahr zeugleuchte, die mit solchen Linsen versehen ist, sowie einen Reflektor für eine Leuchte, insbesondere eine Kraftfahrzeug leuchte, der mit solchen Linsen versehen ist.The present invention relates to a lens for a lamp, in particular a motor vehicle lamp, according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a Cover plate for a lamp, especially a motor vehicle witness lamp, which is provided with such lenses, and a Reflector for a lamp, especially a motor vehicle light, which is provided with such lenses.

Insbesondere aus dem Bereich der Kraftfahrzeugleuchten (z. B. Schlußleuchten, Blinkleuchten, Nebelrückleuchten, Rückfahr scheinwerfer, Bremsleuchten, etc.) ist es bekannt, die Abdeck scheibe der Leuchte auf ihrer der Lichtquelle zugewandten Innenseite mit einer Vielzahl von Linsen zu versehen, die das von der Lichtquelle erzeugte Licht streuen. Die Oberfläche jeder einzelnen Linse ist dabei durch einen in Draufsicht zumeist quadratischen oder rechteckigen Ausschnitt einer Kugel oberfläche gebildet, d. h. jede einzelne Linse hat sich gegen überliegende erste äußere Begrenzungsradien, z. B. oben und unten, sowie sich gegenüberliegende zweite äußere Begrenzungs radien, z. B. links und rechts. Die einzelnen Linsen auf der Innenseite einer Kraftfahrzeugleuchten-Abdeckscheibe stoßen üblicherweise aneinander, damit die Abdeckscheibenfläche opti mal ausgenutzt ist. Das durch den Rand der einzelnen Linsen gebildete Raster ist in der Regel horizontal und vertikal ausgerichtet, d. h. die den oberen und unteren Rand einer Linse bildenden Begrenzungsradien verlaufen in Draufsicht horizontal, während die den linken und rechten Rand einer Linse bildenden Begrenzungsradien jeder Linse in Draufsicht vertikal angeordnet sind.In particular from the field of motor vehicle lights (e.g. Tail lights, turn signals, rear fog lights, reversing headlights, brake lights, etc.) it is known to cover disc of the lamp on the light source To be provided with a large number of lenses on the inside Scatter light generated by the light source. The surface each individual lens is a top view mostly square or rectangular section of a sphere surface formed, d. H. every single lens is against overlying first outer boundary radii, e.g. B. above and below, as well as opposite second outer boundary radii, e.g. B. left and right. The individual lenses on the Bump inside a motor vehicle lamp cover usually to each other, so that the cover surface opti is exploited. That through the edge of the individual lenses formed grid is usually horizontal and vertical aligned, d. H. the the top and bottom of a lens forming boundary radii run horizontally in plan view, while those that form the left and right edges of a lens Boundary radii of each lens are arranged vertically in plan view are.

Die von jeder einzelnen Linse erzeugte Lichtverteilung, also das von der Linse projizierte Lichtbild, entspricht dabei im wesentlichen der Form des Linsenumrisses. Eine in Draufsicht rechteckige Linse wird daher ein rechteckiges Lichtbild proji zieren etc.. Grundsätzlich wäre es jedoch wünschenswert, die Lichtverteilung einer Linse von ihrer Umrißform zu entkoppeln. Der Leuchtenkonstrukteur könnte dann ein beispielsweise aus ästhetischen Gründen gewünschtes Linsenraster, z. B. das zuvor erwähnte horizontale und vertikale Raster, beibehalten und dennoch eine von der Umrißform der einzelnen Linsen unabhängige Lichtverteilung erzielen.The light distribution generated by each lens, so the light image projected by the lens corresponds to essentially the shape of the lens outline. One in top view rectangular lens will therefore project a rectangular light image adorn etc. etc. In principle, however, it would be desirable that the Decouple the light distribution of a lens from its outline shape. The lamp designer could then turn it off, for example aesthetic reasons desired lenticular grid, z. B. the previously mentioned horizontal and vertical grid, maintained and nevertheless independent of the outline shape of the individual lenses Achieve light distribution.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linse anzugeben, bei der die Lichtverteilung unabhängig von der Gestalt des Linsenumrisses gewählt werden kann.The invention has for its object to provide a lens where the light distribution regardless of the shape of the Lens outline can be chosen.

Diese Aufgabe ist ausgehend von bekannten Linsen mit kugelseg mentförmiger Oberfläche erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein die ersten Begrenzungsradien verbindender erster Bereich von im wesentlichen zylindersegmentförmiger Gestalt ist, wobei die Achse des Zylinders in Draufsicht parallel zu den ersten Be grenzungsradien verläuft und der Radius des ersten Bereiches kleiner als die zweiten äußeren Begrenzungsradien ist. Darüber hinaus ist erfindungsgemäß ein die zweiten Begrenzungsradien verbindender zweiter Bereich von im wesentlichen zylinderseg mentförmiger Gestalt vorhanden, wobei die Achse des Zylinders bezüglich einer Draufsicht der Linse parallel zu den zweiten Begrenzungsradien verläuft und der Radius des zweiten Bereiches kleiner als die ersten äußeren Begrenzungsradien ist. Des weiteren weist die Linse erfindungsgemäß Flächen auf, die von den ersten äußeren Begrenzungsradien, den zweiten äußeren Begrenzungsradien, dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich begrenzt werden und die Freiformflächen sind, die sich ausge hend von den ersten und zweiten Begrenzungsradien bis hin zum ersten und zweiten Bereich entwickeln. Mit dem Ausdruck "ent wickeln" ist hier gemeint, daß die Freiformfläche am äußeren Rand mit dem ersten bzw. dem zweiten äußeren Begrenzungsradius übereinstimmt und dort, wo sie mit dem ersten bzw. dem zweiten Bereich zusammentrifft, dessen Gestalt annimmt. Dazwischen ändert sich die Form der Freiformfläche kontinuierlich von der einen Randbedingung (erster bzw. zweiter äußerer Begrenzungsra dius) zur anderen Randbedingung (erster bzw. zweiter zylinder segmentförmiger Bereich).This task is based on known lenses with a spherical segment ment-shaped surface solved according to the invention in that a the first range of im connecting the first boundary radii is substantially cylindrical segment shape, the Axis of the cylinder in plan view parallel to the first loading boundary radius and the radius of the first area is smaller than the second outer boundary radii. above in addition, according to the invention, is the second limiting radius connecting second area of essentially cylinder segment ment-like shape, with the axis of the cylinder with respect to a top view of the lens parallel to the second Boundary radii run and the radius of the second area is smaller than the first outer boundary radii. Of according to the invention, the lens furthermore has surfaces that of the first outer boundary radii, the second outer Boundary radii, the first area and the second area be limited and the free-form surfaces are the ones that stand out starting from the first and second boundary radii up to develop first and second area. With the expression "ent wrap "here means that the freeform surface on the outer Edge with the first or the second outer boundary radius matches and where it matches the first or second Area that takes shape. Between the shape of the freeform surface changes continuously from the a boundary condition (first and second outer bounds dius) to the other boundary condition (first or second cylinder segment-shaped area).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linse ist der erste Bereich ein in Bezug auf die Erstreckung der ersten Begrenzungsradien mittig angeordneter Scheitelbe reich, während der zweite Bereich ein in Bezug auf die Erstrek kung der zweiten Begrenzungsradien mittig angeordneter Schei telbereich ist. Bei dieser Ausführungsform verläuft der erste Scheitelbereich vorzugsweise rechtwinklig zum zweiten Scheitel bereich. Eine solche Ausführungsform gestattet es, mit einer in Draufsicht quadratischen oder rechteckigen Linse eine rhomben förmige Lichtverteilung zu erzielen. Die sich kreuzenden zylin dersegmentförmigen ersten und zweiten Bereiche streuen das Licht abhängig von ihrer Breite mehr oder weniger um eine vertikale bzw. horizontale Achse, während die Freiformflächen aufgrund ihres diagonal nach außen zunehmenden Radius das Licht zur Mitte der Linse hin streuen, derart, daß außerhalb einer Verbindungslinie der jeweils benachbarten freien Enden der ersten und zweiten Bereiche praktische keine Lichtintensität mehr vorhanden ist. Andere als rhombenförmige Lichtverteilungen lassen sich durch eine entsprechende Anordnung der zylinderseg mentförmigen Bereiche und geeignete Anpassung der Freiformflä chen erzielen.According to a preferred embodiment of an inventive Lens is the first area in terms of extension the first limiting radii of apexes arranged in the center rich, while the second area is one in terms of extension Kung the second boundary radii arranged in the middle is. In this embodiment, the first runs Vertex area preferably perpendicular to the second vertex Area. Such an embodiment allows one in Top view square or rectangular lens of a rhombus to achieve shaped light distribution. The crossing cylin the segment-shaped first and second regions scatter this Light more or less by one depending on its width vertical or horizontal axis, while the freeform surfaces due to their diagonally increasing radius, the light Scatter towards the center of the lens so that outside of one Connection line of the respectively adjacent free ends of the first and second areas practically no light intensity there is more. Other than rhomboidal light distributions can be arranged by an appropriate arrangement of the cylinder ment-shaped areas and suitable adjustment of the free-form surface achieve.

Obwohl die zylindersegmentförmigen Abschnitte der erfindungsge mäßen Linse im Rahmen der vorliegenden Erfindung als "Bereich" bezeichnet sind, sei hier ausdrücklich darauf hingewiesen, daß sowohl der erste zylindersegmentförmige Bereich als auch der zweite zylindersegmentförmige Bereich zu einer Linie degenerie ren kann und dann im eigentlichen Sinne keine Breite mehr aufweist. In diesem Fall ergeben sich Verhältnisse wie bei einer herkömmlichen Kugellinse, d. h. der erste und der zweite Bereich unterscheiden sich dann, wenn sie zu je einer Linie degeneriert sind, nicht mehr von der Form, wie sie auch bei einer Kugellinse auftritt. Dies gilt allerdings nur für den zur Linie degenerierten ersten oder zweiten zylindersegmentförmigen Bereich, außerhalb des ersten und zweiten Bereiches sind jedoch wieder die Freiformflächen wie zuvor beschrieben vorhanden.Although the cylindrical segment-shaped sections of the fiction lens within the scope of the present invention as a "region" are expressly pointed out here that both the first cylindrical segment-shaped area and the second cylindrical segment-shaped area to a line of degeneration can and then in the strict sense no longer any width having. In this case, the conditions are the same as for a conventional spherical lens, i.e. H. the first and the second Area differ when they each have a line degenerate, no longer from the form they are in a ball lens occurs. However, this only applies to the Line degenerate first or second cylindrical segment-shaped Area, however, are outside the first and second areas the free-form surfaces again as described above.

Zumeist wird erfindungsgemäß die Breite des ersten Bereiches und/oder des zweiten Bereiches jedoch größer als Null gewählt werden, um die durch diese Bereiche erfolgende Lichtverteilung nicht ausschließlich auf die Achsen zu konzentrieren. Bei spielsweise haben bei einer erfindungsgemäßen Linse, die 6 mm hoch und 3,4 mm breit ist, die ersten und zweiten zylinderseg mentförmigen Bereiche je eine Breite von 0,4 mm.According to the invention, the width of the first region is mostly and / or the second range is chosen to be greater than zero the light distribution through these areas not just focus on the axes. at for example, with a lens according to the invention, the 6 mm high and 3.4 mm wide, the first and second cylinder segments ment-shaped areas each 0.4 mm wide.

Wie bereits erwähnt, haben bevorzugte Ausführungsformen erfin dungsgemäßer Linsen in Draufsicht einen quadratischen oder rechteckigen Umriß. Es sei hier jedoch erwähnt, daß die vorlie gende Erfindung nicht auf solche Umrisse beschränkt ist. Bei spielsweise kann die Linse auch rund sein. Die ersten Begren zungsradien fallen dann mit den zweiten Begrenzungsradien zusammen.As previously mentioned, preferred embodiments have been invented Lenses according to the invention in plan view a square or rectangular outline. However, it should be mentioned here that the present ing invention is not limited to such outlines. at for example, the lens can also be round. The first limits The radii of extension then coincide with the second radii of limitation together.

Obwohl die erfindungsgemäße Linse bisher im Zusammenhang mit der Abdeckscheibe einer Leuchte als Streulinse beschrieben worden ist, kann die Linse gemäß der vorliegenden Erfindung auch als Reflektionslinse ausgebildet sein. Beispielsweise können eine Vielzahl von als Reflektionslinsen ausgebildeter erfindungsgemäßer Linsen auf einem Reflektor angeordnet sein, z. B. ebenfalls in einem horizontalen und vertikalen Raster, um eine Lichtverteilung zu erzielen, wie sie mit entsprechend ausgebildeten Streulinsen auf der Abdeckscheibe erzielt werden würde.Although the lens according to the invention has so far been associated with the cover plate of a lamp described as a lens the lens according to the present invention also be designed as a reflection lens. For example can be a variety of reflective lenses lenses according to the invention can be arranged on a reflector, z. B. also in a horizontal and vertical grid to achieve a light distribution as with accordingly trained scattering lenses can be achieved on the cover plate would.

Zwei Ausführungsbeispiele werden im folgenden anhand der beige fügten, schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigt:Two exemplary embodiments are described below with reference to the beige added, schematic figures explained in more detail. It shows:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linse in räumlicher Darstellung, Fig. 1 shows a first embodiment of a lens according to the invention in three-dimensional representation,

Fig. 2 eine Darstellung der gesetzlich verlangten Lichtver teilung für eine Nebelschlußleuchte, Fig. 2 is a representation of the legally required Lichtver distribution for a rear fog lamp,

Fig. 3a anhand eines Diagramms mit Isoluxlinien die Lichtver teilung einer mit herkömmlichen Linsen ausgestatteten Nebelschlußleuchte, Fig. 3a a diagram showing the isolux with Lichtver division of a conventional lens-equipped rear fog lamp,

Fig. 3b anhand eines Diagramms mit Isoluxlinien die Lichtver teilung einer Nebelschlußleuchte, die mit Linsen gemäß Fig. 1 versehen ist, und Fig. 3b using a diagram with Isoluxlinien the light distribution of a rear fog lamp, which is provided with lenses according to FIG. 1, and

Fig. 4 ein gegenüber Fig. 1 etwas abgewandeltes, zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linse. FIG. 4 shows a second embodiment of a lens according to the invention, somewhat modified compared to FIG. 1.

Fig. 1 zeigt eine Linse 10 mit in Draufsicht rechteckigem Umriß zur Verwendung in einer nicht dargestellten Nebelschlußleuchte, gesehen von der nicht dargestellten Leuchtquelle her. Wenn die Linse 10 als Streulinse ausgeführt ist, werden eine Vielzahl solcher Linsen 10 in einem horizontal und vertikal ausgerichte ten Raster auf der Innenseite einer Abdeckscheibe (nicht darge stellt) der Nebelschlußleuchte angeordnet. Alternativ können die Linsen 10 als Reflektionslinsen ausgestaltet und auf einem Reflektor (nicht dargestellt) der Nebelschlußleuchte angeordnet sein. Fig. 1 shows a lens 10 with a rectangular outline in plan view for use in a rear fog lamp, not shown, seen from the light source, not shown. If the lens 10 is designed as a scattering lens, a plurality of such lenses 10 are arranged in a horizontally and vertically aligned grid on the inside of a cover plate (not shown) of the rear fog lamp. Alternatively, the lenses 10 can be designed as reflection lenses and arranged on a reflector (not shown) of the rear fog lamp.

Die Oberfläche jeder einzelnen Linse 10 ist begrenzt durch erste äußere Begrenzungsradien 12 und 14, die auf gegenüberlie genden Seiten der Linse 10 angeordnet und im dargestellten Ausführungsbeispiel obere und untere Begrenzungsradien sind, sowie durch zweite äußere Begrenzungsradien 16 und 18, die ebenfalls auf sich gegenüberliegenden Seiten der Linse 10 angeordnet und im vorliegenden Ausführungsbeispiel linke und rechte Begrenzungsradien sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Krümmung des oberen Begrenzungsradius 12 gleich der Krümmung des unteren Begrenzungsradius 14 und die Krümmung des linken Begrenzungsradius 16 ist gleich der Krümmung des rechten Begrenzungsradius 18.The surface of each individual lens 10 is limited by first outer boundary radii 12 and 14 , which are arranged on opposite sides of the lens 10 and in the illustrated embodiment, upper and lower boundary radii, and by second outer boundary radii 16 and 18 , which are also on opposite sides The lens 10 is arranged and in the present embodiment are left and right boundary radii. In the exemplary embodiment shown, the curvature of the upper limiting radius 12 is equal to the curvature of the lower limiting radius 14 and the curvature of the left limiting radius 16 is equal to the curvature of the right limiting radius 18 .

In Fig. 2 ist zum besseren Verständnis des nachfolgend noch näher erläuterten Aufbaus der Linse 10 die in Europa gesetzlich geforderte Lichtverteilung einer Nebelschlußleuchte darge stellt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, muß die Lichtstärke auf einer horizontalen Mittelachse H in einem Bereich von 10° nach links und rechts vom Ursprung 0 mindestens 150 candela betra gen, ebenso muß die Mindestlichtstärke auf einer vertikalen Mittelachse V in einem Bereich von 5° nach oben und unten bezüglich des Ursprungs 150 candela betragen. In den Dreiecks flächen D (siehe Fig. 2) hingegen beträgt die geforderte Min destlichtstärke lediglich 75 candela. Außerhalb der insgesamt rhombusförmigen Fläche gemäß Fig. 2 wird keine Mindestlicht stärke verlangt, d. h. in die Bereiche außerhalb der rhombus förmigen Fläche braucht kein Licht gestreut zu werden.In Fig. 2 is for the better understanding of the construction of the lens 10 explained in more detail below, the legally required in Europe light distribution of a rear fog lamp Darge provides. As can be seen from Fig. 2, the light intensity on a horizontal central axis H in a range of 10 ° to the left and right of the origin 0 amounts to at least 150 candela, likewise the minimum light intensity on a vertical central axis V must be in a range of 5 ° be 150 candela above and below with respect to origin. In contrast, in the triangular areas D (see FIG. 2), the required minimum light intensity is only 75 candela. Outside the total rhombus-shaped area according to FIG. 2, no minimum light intensity is required, ie no light needs to be scattered into the areas outside the rhombus-shaped area.

Eine herkömmliche Linse mit kugelsegmentförmiger Oberfläche und rechteckigem Umriß würde eine insgesamt rechteckige Lichtver teilung erzeugen, d. h. Licht würde auch in solche Bereiche gelenkt, in denen laut Gesetz kein Licht erforderlich ist. Um der in Fig. 2 dargestellten geforderten Lichtverteilung unter Beibehaltung des horizontal/vertikal ausgerichteten Rasters und der sich daraus ergebenden rechteckigen Form der Linse mit größerer Sicherheit genügen zu können, weist die in Fig. 1 dargestellte Linse 10 einen ersten zylindersegmentförmigen Bereich 20 auf, der die ersten äußeren Begrenzungsradien 12 und 14 miteinander verbindet und der bezüglich der Erstreckung der äußeren Begrenzungsradien 12 und 14 mittig angeordnet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der erste zylindersegmentför mige Bereich 20 also ein Scheitelbereich. Die zum ersten zylin dersegmentförmigen Bereich 20 gehörige Mittellängsachse A₁ verläuft bezüglich einer Draufsicht auf die Linse 10 parallel zu den ersten äußeren Begrenzungsradien 12 und 14.A conventional lens with a spherical segment-shaped surface and a rectangular outline would produce an overall rectangular distribution of light, ie light would also be directed into areas in which no light is required by law. In order to be able to meet the required light distribution shown in FIG. 2 with greater certainty while maintaining the horizontally / vertically oriented grid and the resulting rectangular shape of the lens, the lens 10 shown in FIG. 1 has a first cylindrical segment-shaped region 20 which connects the first outer boundary radii 12 and 14 to one another and which is arranged centrally with respect to the extent of the outer boundary radii 12 and 14 . In the exemplary embodiment shown, the first region 20 in the form of a cylinder segment is thus an apex region. The central longitudinal axis A ₁ belonging to the first cylindrical segment segment 20 extends parallel to the first outer boundary radii 12 and 14 with respect to a plan view of the lens 10 .

In analoger Weise umfaßt die Linse 10 einen zweiten zylinder segmentförmigen Bereich 22, der die zweiten Begrenzungsradien miteinander verbindet, bezüglich der Erstreckung der zweiten Begrenzungsradien mittig angeordnet ist, und dessen Achse A₂ in Draufsicht auf die Linse 10 parallel zu den zweiten Begren zungsradien 16 und 18 verläuft. Auch der zweite zylinderseg mentförmige Bereich 22 ist somit im gezeigten Ausführungsbei spiel ein Scheitelbereich; er kreuzt den ersten Scheitelbereich im rechten Winkel.In an analogous manner, the lens 10 comprises a second cylindrical segment-shaped region 22 , which connects the second boundary radii to one another, is arranged centrally with respect to the extent of the second boundary radii, and whose axis A _{2 is a} top view of the lens 10 parallel to the second boundary radii 16 and 18 runs. The second cylinder segment-shaped region 22 is thus a vertex region in the embodiment shown; it crosses the first vertex at a right angle.

Der erste zylindersegmentförmige Bereich 20 ist so ausgebildet, daß er das Licht auf einen Bereich konzentriert, dessen Mitte durch die Achse V in Fig. 2 gebildet ist und der sich noch etwas links und rechts der Achse V erstreckt. Um die geforderte Mindestlichtstärke auch an den Enden der Achse V, also im Bereich der größten Ablenkung von hier 5°, noch sicher zu gewährleisten, ist der erste zylindersegmentförmige Bereich 20 des weiteren so gestaltet, daß er das Licht nicht nur um bis zu 5° nach oben bzw. unten ablenkt, sondern noch etwas darüber hinaus, beispielsweise bis etwa 8° nach oben bzw. unten.The first cylindrical segment-shaped region 20 is designed in such a way that it concentrates the light on a region whose center is formed by the axis V in FIG. 2 and which still extends somewhat to the left and right of the axis V. In order to ensure the required minimum light intensity even at the ends of the axis V, that is to say in the region of the greatest deflection of 5 ° here, the first cylindrical segment-shaped region 20 is further designed such that it does not only light up to 5 ° deflects up or down, but a little further, for example up to about 8 ° up or down.

In analoger Weise konzentriert der zweite zylindersegmentförmi ge Bereich 22 das Licht entlang der Achse H aus Fig. 2, d. h. auf diese Achse H und in einen Bereich etwas oberhalb und unterhalb der Achse H. Auch der zweite zylindersegmentförmige Bereich 22 ist so ausgelegt, daß er das Licht nicht nur um bis 10° nach links bzw. rechts streut, sondern etwas darüber hin aus, beispielsweise bis etwa 13 oder 14° nach links und rechts.In an analogous manner, the second cylinder segment-shaped region 22 concentrates the light along the axis H from FIG. 2, ie on this axis H and in a region slightly above and below the axis H. The second cylinder segment-shaped region 22 is also designed such that it the light not only diffuses by up to 10 ° to the left or right, but a little further, for example up to about 13 or 14 ° to the left and right.

Mittels der beiden zylindersegmentförmigen Bereiche 20 und 22 wird also das Licht in Form eines Kreuzes projiziert und kon zentriert, so daß die gemäß Fig. 2 geforderten Minimallicht stärken in diesem Bereich mit großer Sicherheit eingehalten werden können.By means of the two cylindrical segment-shaped areas 20 and 22 , the light is thus projected and centered in the form of a cross, so that the minimum light required according to FIG. 2 can be maintained with great certainty in this area.

Damit auch die in den Dreicksflächen D gemäß Fig. 2 geforderte Minimallichtstärke gut eingehalten werden kann, weist die Linse 10 vier Flächen 24 auf, die jeweils von einem Teilabschnitt des ersten Begrenzungsradius 12 oder 14, des zweiten Begrenzungsra dius 16 oder 18, des ersten zylindersegmentförmigen Bereiches 20 und des zweiten zylindersegmentförmigen Bereiches 22 be grenzt sind. Diese Flächen 24 sind Freiformflächen, die sich ausgehend von dem ersten Begrenzungsradius 12 oder 14 bzw. dem zweiten Begrenzungsradius 16 oder 18 bis zum ersten zylinder segmentförmigen Bereich 20 bzw. zum zweiten zylindersegmentför migen Bereich 22 hin entwickeln. Mit anderen Worten, am äußeren Rand jeder Fläche 24 sind der erste Begrenzungsradius 12 oder 14 und der zweite Begrenzungsradius 16 oder 18 Bestandteil der Fläche 24, während an den inneren Seiten jeder Fläche 24 der zugewandte Rand des ersten zylindersegmentförmigen Bereichs 20 und des zweiten zylindersegmentförmigen Bereichs 22 Bestandteil der Fläche 24 ist.Therefore the 2 required minimum light intensity in the Dreicksflächen D of FIG. Can be well adhered to, the lens 10 has four areas 24, each of a section of the first limit radius 12 or 14, the second Begrenzungsra dius 16 or 18 of the first cylindrical segment-shaped Area 20 and the second cylindrical segment-shaped area 22 be limited. These surfaces 24 are free-form surfaces that develop from the first boundary radius 12 or 14 or the second boundary radius 16 or 18 to the first cylindrical segment-shaped region 20 or to the second cylinder-segment-shaped region 22 . In other words, on the outer edge of each surface 24 , the first boundary radius 12 or 14 and the second boundary radius 16 or 18 are part of the surface 24 , while on the inner sides of each surface 24 the facing edge of the first cylindrical segment-shaped region 20 and the second cylindrical segment-shaped region 22 is part of the surface 24 .

Damit die gewünschte rhombenförmige Lichtverteilung der Linse 10 durch die beiden zylindersegmentförmigen Bereiche 20 und 22 im Zusammenwirken mit den Freiformflächen 24 erreicht wird, ist der Radius r₁ des ersten zylindersegmentförmigen Bereichs 20 kleiner als die zweiten äußeren Begrenzungsradien 16 und 18. Ebenso ist der Radius r₂ des zweiten zylindersegmentförmigen Bereiches 22 kleiner als die ersten äußeren Begrenzungsradien 12 und 14. Damit sich an den Stellen, an denen die ersten äußeren Begrenzungsradien 12 und 14 mit den zweiten äußeren Begrenzungsradien 16 und 18 zusammentreffen, d. h. an den Ecken der Linse 10, keine Stufen bilden, ist das Längen-Breiten- Verhältnis der Linse 10 entsprechend gewählt.So that the desired rhombic light distribution of the lens 10 is achieved by the two cylindrical segment-shaped regions 20 and 22 in cooperation with the free-form surfaces 24 , the radius r _{1 of} the first cylindrical segment-shaped region 20 is smaller than the second outer boundary radii 16 and 18 . Likewise, the radius r _{2 of} the second cylindrical segment-shaped region 22 is smaller than the first outer boundary radii 12 and 14 . The length / width ratio of the lens 10 is chosen accordingly so that no steps form at the points where the first outer boundary radii 12 and 14 meet the second outer boundary radii 16 and 18 , ie at the corners of the lens 10 .

Zur Verdeutlichung und lediglich als Beispiel seien hier die Abmessungen und Radien der Linse 10 aus Fig. 1 angegeben: Die Linse 10 hat eine Höhe L von 6 mm, eine Breite B von 3,4 mm, und die Breite C des ersten zylindersegmentförmigen Bereiches 20 und des zweiten zylindersegmentförmigen Bereiches 22 beträgt jeweils 0,4 mm. Der obere Begrenzungsradius 12 und der untere Begrenzungsradius 14 beträgt jeweils 25 mm, während der linke Begrenzungsradius 16 und der rechte Begrenzungsradius 18 je weils 47 mm beträgt. Der Radius r₁ des ersten zylindersegment förmigen Bereiches 20 beträgt 12 mm, der Radius r₂ des zweiten zylindersegmentförmigen Bereiches 22 beträgt 4 mm. Insgesamt wird die Linse 10 demnach zu ihren Ecken hin flacher.The dimensions and radii of the lens 10 from FIG. 1 are given here for clarification and only as an example: the lens 10 has a height L of 6 mm, a width B of 3.4 mm, and the width C of the first cylindrical segment-shaped region 20 and the second cylindrical segment-shaped area 22 is in each case 0.4 mm. The upper limit radius 12 and the lower limit radius 14 are each 25 mm, while the left limit radius 16 and the right limit radius 18 are each 47 mm. The radius r _{1 of} the first cylindrical segment-shaped area 20 is 12 mm, the radius r _{2 of} the second cylindrical segment-shaped area 22 is 4 mm. Overall, the lens 10 accordingly becomes flatter towards its corners.

Mit einer solchen Ausbildung der Linse 10 wird eine Erhöhung der Lichtstärke im vom Gesetzgeber geforderten Bereich (siehe Fig. 2) erreicht; die Randbereiche der Linse 10 hingegen, also die den Flächen 24 zugehörigen und von den Achsen H und V Bereiche nahe den ersten Begrenzungsradien 12, 14 und den zweiten Begrenzungsradien 16, 18, streuen praktisch kein Licht außerhalb der in Fig. 2 gezeigten rhombenförmigen Fläche.With such a design of the lens 10 , an increase in the light intensity in the area required by law is achieved (see FIG. 2); the edge regions of the lens 10, on the other hand, that is to say the regions 24 belonging to the surfaces 24 and close to the first boundary radii 12 , 14 and the second boundary radii 16 , 18 from the axes H and V, practically do not scatter any light outside the rhomboid surface shown in FIG. 2.

Zum besseren Verständnis zeigt Fig. 3a ein Diagramm mit Iso luxlinien, die die Lichtverteilung einer herkömmlichen Linse 10 mit kugelsegmentförmiger Oberfläche und rechteckigem Umriß darstellen. Die Lichtintensität ist am höchsten in der Mitte und nimmt nach außen gleichmäßig ab, ohne eine bestimmte Rich tungsabhängigkeit zu zeigen. Insgesamt ergibt sich eine recht eckige Lichtverteilung.For a better understanding, Fig. 3a shows a diagram with Iso luxlinien, which represent the light distribution of a conventional lens 10 with a spherical segment-shaped surface and rectangular outline. The light intensity is highest in the middle and decreases evenly towards the outside without showing any particular directional dependence. Overall, there is a very angular light distribution.

Fig. 3b zeigt dagegen eine Lichtverteilung, wie sie sich unter Verwendung einer Linse 10 gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt. Auch hier ist eine hohe Lichtintensität in der Mitte zu erkennen, jedoch setzt sich eine ausgeprägt hohe Lichtintensi tät entlang der horizontalen und vertikalen Mittelachsen fort. Insgesamt ergibt sich eine rhombenförmige Lichtverteilung, die die Ecken des rechteckigen Diagramms ausspart. FIG. 3b, on the other hand, shows a light distribution that results from using a lens 10 according to the present invention. Here too, a high light intensity can be seen in the middle, but a distinctly high light intensity continues along the horizontal and vertical central axes. Overall, there is a rhombic light distribution, which omits the corners of the rectangular diagram.

Unter nochmaliger Bezugnahme auf Fig. 1 ist ersichtlich, daß in einem Bereich Z, der durch die Kreuzung des ersten zylinderseg mentförmigen Bereichs 20 mit dem zweiten zylindersegmentförmi gen Bereich 22 entsteht, die Linsenoberfläche weder durch den Zylinder des Bereiches 20 noch durch den Zylinder des Bereiches 22 definiert sein kann. Durch "Verziehen" des Bereiches Z ergibt sich statt dessen dort ein sogenannter Durchlichtbe reich, der das Licht kaum streut. In Fig. 3b ist dieser Durch lichtbereich Z durch ein mit dicken schwarzen Umrißlinien gezeichnetes Quadrat angegeben.Referring again to Fig. 1, it can be seen that in an area Z formed by the intersection of the first cylindrical portion 20 with the second cylindrical portion 22 , the lens surface neither through the cylinder of the area 20 nor through the cylinder of the area 22 can be defined. By "warping" the area Z there is instead a so-called transmitted light area that hardly scatters the light. In Fig. 3b, this is indicated by light area Z by a square drawn with thick black outline.

Durchlichtbereiche ähnlich dem Bereich Z können auch an den vier Ecken der Linse 10 ausgebildet sein, um den Übergang zu angrenzenden Linsen 10 zu erleichtern.Transmitted light areas similar to the area Z can also be formed at the four corners of the lens 10 in order to facilitate the transition to adjacent lenses 10 .

In Fig. 4 ist eine etwas abgewandelte Linse 10' dargestellt, bei der der erste zylindersegmentförmige Bereich 20 und der zweite zylindersegmentförmige Bereich 22 jeweils zu einer Linie 20' und 22' degeneriert sind. Die Bereiche 20 und 22 haben gemäß Fig. 4 demnach keine meßbare Breite C. Eine solche Aus bildung der Linse führt ebenfalls zu einer rhombenförmigen Lichtverteilung, die jedoch stärker als im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 auf die horizontale Mittelachse H und die vertika le Mittelachse V konzentriert ist.In FIG. 4, a somewhat modified lens' is shown, in which the first cylinder-segment-shaped portion 20 and the second cylinder segment-shaped portion 22 respectively to a line 20 'degenerates and 10 are 22'. The areas 20 and 22 have, according to FIG. 4, no measurable width C. Such formation from the lens also leads to a rhomboidal light distribution, which, however, is stronger than in the exemplary embodiment according to FIG. 1 on the horizontal central axis H and the vertical central axis V. is concentrated.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Linsen 10, 10' Streulinsen, die üblicherweise an der Innenseite einer hier nicht dargestellten Abdeckscheibe einer Leuchte ausgebildet sind. Ebenso können die Linsen 10, 10' aber auch Reflektions linsen sein, die dann beispielsweise auf einem Reflektor einer Leuchte ausgebildet sind. Die mit einem solchermaßen ausgestal teten Reflektor erzielte Lichtverteilung entspricht der in Fig. 3b gezeigten Lichtverteilung.In the exemplary embodiments described, the lenses 10 , 10 'are scattering lenses which are usually formed on the inside of a cover plate of a lamp, not shown here. Likewise, the lenses 10 , 10 'can also be reflection lenses, which are then formed, for example, on a reflector of a lamp. The light distribution obtained with such a reflector corresponds to the light distribution shown in FIG. 3b.

Claims

1. lens ( 10 ) for a lamp, in particular a motor vehicle test lamp, with
opposing first outer boundary radii ( 12 , 14 ),
opposite second outer boundary radii ( 16 , 18 ),
a first region ( 20 ) connecting the first boundary radii ( 12 , 14 ), and
a second region ( 22 ) connecting the second boundary radii ( 16 , 18 ), characterized in that
the first region ( 20 ) is of a substantially cylindrical segment-shaped configuration, the radius (r ₁ ) of the first region ( 20 ) being smaller than the second outer boundary radii ( 16 , 18 ),
the second region ( 22 ) is of a substantially cylindrical segment-shaped shape, the radius (r ₂ ) of the second region ( 22 ) being smaller than the first outer boundary radii ( 12 , 14 ), and that
Areas ( 24 ) of the lens which are bounded by the first outer bounding radii ( 12 , 14 ), the second outer bounding radii ( 16 , 18 ), the first region ( 20 ) and the second region ( 22 ) are free-form surfaces which develop from the first and second boundary radii ( 12 , 14 ; 16 , 18 ) to the first and second areas ( 20 ; 22 ).

2. Lens according to claim 1, characterized in that the first region ( 20 ) is an apex region arranged centrally with respect to the extent of the first boundary radii ( 12 , 14 ), that the second region ( 22 ) is a with respect to the extent of the second limiting radii ( 16 , 18 ) is centrally arranged apex region, and that the first apex region ( 20 ) extends at right angles to the second apex region ( 22 ).

3. Lens according to claim 1 or 2, characterized in that the first region ( 20 ) and / or the second region ( 22 ) is / are formed by a line.

4. Lens according to claim 1 or 2, characterized in that the width of the first region ( 20 ) and / or the second region ( 22 ) is greater than zero.

5. Lens according to one of the preceding claims, characterized in that the lens a top view has a square or rectangular outline.

6. Lens according to one of the preceding claims, characterized in that the lens is a diffusing lens.

7. Lens according to one of claims 1 to 5, characterized in that the lens is a reflective lens is.

8. Cover plate for a lamp, especially a force vehicle light, characterized by a variety of lenses formed lenses according to any one of claims 1 to 5.

9. cover plate according to claim 8, characterized in that the scattering lenses adjoin one another zen and that the abutting edges of the lenses at least essentially are aligned horizontally or vertically.

10. reflector for a lamp, especially a motor vehicle generating light, characterized by a variety of reflective lenses trained lenses according to one of claims 1 to 5.

11. reflector according to claim 10, characterized in that the reflection lenses against each other adjoin and that the abutting edges of the reflection lenses at least least aligned essentially horizontally or vertically are.