DE102007052696A1 - Total reflection lens system for a headlamp or light unit of a motor vehicle injects light from a total reflecting lens element into a lens element partially via a limiting surface of the lens element - Google Patents
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Abstract
Description
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.The The invention relates to a total reflection optics system for a headlamp or a light unit of a motor vehicle, the system comprising a totally reflecting optical element, in which light of at least one light source, for. B. a light emitting diode via a coupling region is fed and a Outcoupling area again emerges from the optical element, wherein the light exiting the optical element through a lens into the exterior the headlamp or the light unit is emitted, and wherein that of the at least one further totally reflecting optical element originating light at least partially over a boundary surface of the first optical element is fed into the first optical element becomes.
Weiters betrifft die Erfindung einen Scheinwerfer bzw. eine Lichteinheit mit einem solchen System.Furthermore, The invention relates to a headlight or a light unit with such a 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.systems with such totally reflective optical elements are for example known in the context of light sources in the form of light-emitting diodes, with which a particular light image is to be generated, wherein the optical element serves as a front optic for the light-emitting diode and then the light emerging from the optics element light of the LED then radiate through a lens into the area in front of the headlight.
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.in principle if the optical elements can also be optical fibers, and it does not necessarily have to be around at the light sources Light-emitting diodes act, even if many of the problems themselves especially when using LEDs.
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
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.By the arrangement of the optical elements at a distance from each other - distance in this context means first and foremost that no immediate material contact between the optical elements the totally reflective properties of the optical elements, in particular of the first (main) optical element not disturbed. It arises Thereby no light losses, whereby the luminous flux optimally used can be. This allows the system to be made smaller and the design of the headlamp or the light unit designed better become.
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.On Reason the special radiation characteristics of light-emitting diodes occurs In such systems, the problem often arises that certain Areas in the photo not sufficient or only by consuming Additional measures can be sufficiently illuminated.
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.For example it is when using only the main optical element for generation a low beam distribution difficult, the point 75R - with this point is the illuminance of the lighting indicated in 75m on the right side of the road - or the 15 ° bend in the bright-dark border and the area sufficient at the bright-dark border of the low-beam distribution illuminate.
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.These Problem is with a system mentioned in the introduction solved that according to the invention of the at least one further totally reflecting optical element originating light at least partially over a boundary surface of the first optical element is fed into the first optical element becomes.
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 einfach erreicht werden.On this way, the light image generated by the first light source supplemented with the photograph of at least one other light source become. By suitable arrangement of the at least one further optical element can thereby the desired light distribution comparatively easily achieved.
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.Around As already mentioned, the total reflection of the first optical element It is not intended to impair that at least one further optical element with a distance of its light output surface arranged to the boundary surface of the first optical element is.
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.to Arrangement and positioning of the at least one further optical element to the first optical element is provided in a specific variant, that one or more connecting means between the at least one further optical element and the first optical element are provided.
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.For example it is the connecting means to pins, by means of which the optical elements are connected to each other. By use of pins can be the surface on which the optical elements be contacted at their boundary surfaces, low be kept so that the totally reflective properties are only slightly affected.
Besonders stabil ist der Halt der Optikelemente aneinander, wenn die Verbindungsmittel in Form von Steckverbindungen realisiert sind.Particularly stable is the hold of the Optikele ments to each other when the connecting means are realized in the form of connectors.
Stabil und einfach herzustellen ist eine solche Verbindung, wenn die Verbindungsmittel und das erste und/oder das zumindest eine weitere Optikelement einstückig ausgebildet sind.Stable and easy to manufacture is such a connection when the connecting means and the first and / or the at least one further optical element in one piece are formed.
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.For example For example, one of the optical elements can have depressions into which the Pins formed on the other optical elements, e.g. B. injected are to be used. The inserted pins can then additionally in the wells with the other Optical element to be glued.
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.at another variant is provided that a holder for the at least one further optical element is provided. To this Way can actually be contactless the one or more optical elements arranged to the first optical element become. The disadvantage of this variant, however, is opposite the direct connection as explained above, that they are relative consuming and expensive and the positioning inaccurate is.
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).at Another advantageous embodiment provides that the at least one further optical element by means of a light-conducting Glue or by means of a light-conducting film with the first optical element connected is. It is useful if the Refractive index of the adhesive is lower than that of the first optical element (Main optical element).
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.In In this case, the refractive index difference between lichtleitendem Adhesive and main optical element less than between, for example Air and main optic element, resulting in the use of a light conductive adhesive increases the critical angle of total reflection (measured to the normal). In such a variant, it is therefore appropriate the at least one further optical element as far as possible away from the light source of the first optical element with this glue and in the vicinity of this light source that at least to arrange another optical element and the first optical element that an air gap arises.
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.To This purpose can be in the at least one further optical element, for example be injected with a step, so close to the Light source of the first optical element, a distance between the two Optic elements results and in the "far range" the surface contours the two optical elements formed substantially the same match are so that there is a bonding possible.
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 das zumindest eine weitere Optikelement klein bzw. nicht mehr gegeben ist.in the Far range meet the light rays from the light source for the first optical element anyway already relatively flat on the inside the boundary surface of the first optical element, so that the Danger of unwanted light leakage as a result of disturbed Total reflection by the at least one further optical element small or no longer exists.
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.Similar could the connection of the optical elements by means of a light conductive foil. For exact positioning of the optical elements each other are in this case positioning means, for. B. Hemispherical connections necessary.
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.noteworthy in this context is still that the glue or the film as already mentioned, a lower refractive index as the first optical element should have.
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.at another conceivable variant is provided that another Opticement element with a much lower refractive index to manufacture than the first optical element, and with an adhesive or a foil, which (r) a higher refractive index than the first optical element has, the further optical element with the main optical element to connect. In this case, the total reflection occurs between the Glue and the other optical element.
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.Regarding optimum optical performance of the system, it is advantageous if the at least one further optical element at least partially the Has a shape of an ellipsoid of revolution, in its first focal point the at least one further light-emitting diode is arranged, and whose second focal point in the area of the light output surface that of the first optical element and / or the focal surface of the Lens is arranged.
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.Especially it is optimal for different applications, if essentially the entire emerging from the at least one further optical element Luminous flux enters the first optical element.
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.This is z. B. advantageous if more light at certain points (Bright-dark border, point 75R, 15 ° kink, etc.) achieved should be, for. B. because this is required by law.
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.The Feeding only part of the light from another Optic element in the main optical element is then appropriate when directing light to previously unilluminated areas should, for. B. for the realization of a cornering light or about the apron illumination.
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.In a specific advantageous embodiment of the system is provided that at least one further optical element on the top and / or Bottom of the first optical element is arranged and feeds at least a portion of the luminous flux in the first optical element.
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.With an additional optical element on the underside of the main optic element can z. B. achieved an additional high beam distribution If necessary, simply deactivate or activate the Light source for the further optical element switched off or on becomes.
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.With a further optical element on the top can, for. B. the illuminance the light distribution of the dipped beam in the 15 ° bend or in the Point 75R be strengthened.
Optikelemente an der Ober- bzw. Unterseite des ersten Optikelementes können gemeinsam, oder nur je eines in dem System vorgesehen sein.optical elements at the top or bottom of the first optical element can together or only one each in the system.
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.If an optical element provided on the upper side of the first optical element is, then it may be appropriate, if at least a panel at the bottom or top of the first optical element is provided.
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 Hauptoptikelementes zusammenfallen.Ideally the main optic element is designed so that total reflection occurs. For this optical element alone, no aperture is necessary because the lower edge of the light exit surface of the main optical element the light-dark border forms in the photograph, provided that the focal point of the lens or its focal line with the lower edge of the Light exit surface of the main optical element coincide.
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.kick however, light from another optical element in the main optical element not all of these orders are received by most orders Rays in the main optic element experience total reflection, but can be over the bottom of the main optic element exit from this. For shading such rays is the invention Shutter provided. Would these rays not be shaded they would come through the picture over the Lens above the cut-off line, which is at a low beam distribution is undesirable.
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.The Aperture itself can be z. B. horizontally (approximately parallel to the optical axis of the lens) or stand vertically, above all the screen edge is technically important.
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.Indeed can also be a design without aperture be desired upon activation of the light source for the further optical element the light image then just has a high beam distribution and more Light in the HV point.
Besonders vorteilhaft ist es natürlich, wenn die Blende in eine lichttechnisch unwirksame Position bewegbar, z. B. verschwenkbar oder verschiebbar ist.Especially Of course, it is advantageous if the aperture in a lighting technology ineffective position movable, z. B. is pivotable or movable.
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.
- 1) In the case of a fixed or adjustable diaphragm: the further optical element and the associated light source contribute to the low-beam distribution. The sharp HD boundary is generated by the first optical element and supported by the second optical element. When the shutter is switched off, the second optical element generates a high beam distribution.
- 2) In the case that no additional aperture is provided: the main optical element has total reflection properties with respect to its associated light source and forms on the lower edge of its light output surface from the HD boundary. When the further optical element a) is connected, the main optical element for the light source of the further optical element loses the total reflection property and light emerges below the focal point of the lens. Thus, the realization of a high beam without aperture is possible. Here, then, the first optical element with its directly associated first light source alone contributes to the low beam distribution, the second light source is activated only for high beam; or b) the main optical element retains the total reflection property for the light source of the further optical element (for example, when the further optical element is "flattened" in.) The further optical element and the associated light source then contribute to the low-beam light distribution generated first optical element and supported by the second optical element.
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.to Activation of a static cornering light may further be provided be that at least one further optical element laterally of the optical Axis of the first optical element is arranged and at least one Part of the luminous flux in the first optical element feeds. Especially It is advantageous in this context if two further optical elements, one each to one side of the optical axis are provided. at a curve impact then becomes the light source for the on the opposite side lying optical element activated, in which is steered.
Natürlich besteht auch die Möglichkeit der Dauereinschaltung der seitlichen Optikelemente.Naturally There is also the possibility of continuous activation of lateral optical elements.
Außerdem ist es von Vorteil, wenn die Lichtaustrittsfläche des zumindest einen weiteren Optikelementes zumindest in jenem Bereich, aus welchem Licht über die Begrenzungsfläche des ersten Optikelementes in dieses erste Optikelemente eintritt, eine optische Struktur aufweist.In addition, it is advantageous if the light exit surface of the at least one further optical element at least in that area, from which light on the boundary surface of the ers th optical element enters this first optical element, having an optical structure.
Bei dieser optischen Struktur kann es sich um eine Freiflächenform, Stufenoptik, Prismenoptik, Zylinderlinsen, Polsteroptik etc. handeln.at this optical structure may be a free-form, Stage optics, prism optics, cylindrical lenses, upholstery etc. act.
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.sense this optic is on the one hand, that the exiting rays like that be distracted that they are at the boundary surface of the first optical element due to the shallow incidence only partially be reflected and penetrate into this with low loss can. That is, the rays are transmitted through the optical structure so distracted that they are at a steeper angle than without that strike. In addition, this creates a homogeneous connection the done to the light image of the first optical element.
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.on the other hand one can by attaching such an optical structure to a Boundary surface of the further optical element - wherein this boundary surface basically not as a light exit surface thought - there destroy the total reflection, so that in the area with the optical structure the boundary surface becomes a light exit surface.
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.In order to a homogeneous connection of the light distributions from the individual Optical elements, it is also appropriate if a definable, small amount of luminous flux in the first Optical element passes and the light output surface of the first optical element exits through the lens.
Die konkreten Werte, welche Menge Licht in das erste Optikelement in das Hauptoptikelement gelenkt wird, hängt von der konkreten Anwendung ab.The concrete values, which amount of light in the first optical element in The main element of optics depends on the concrete one Application.
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.at a concrete embodiment, by means of which the apron the headlamp / light unit can be well lit, it is provided that the at least one further optical element at least with the upper edge of its light output surface above arranged the first optical element and the light exit surface the at least one further optical element in the light exit direction seen with respect to the light exit surface of the first optical element is offset to the rear.
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.It is sufficient if the upper edge above the first optical element lies. The lower edge of the further optical element can also be below the upper edge of the first optical element lie. In this way can be a homogeneous connection of the light distributions of the two Optical elements take place.
Bei Schlechtwetter, wo eine Ausleuchtung des Vorfeldes zur Blendung des Gegenverkehrs führt, wird die Lichtquelle für das oben angeordnete, weitere Optikelement deaktiviert.at Bad weather, where an illumination of the apron to glare leads the oncoming traffic, the light source for the above arranged, further optical element deactivated.
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.By the arrangement of the two optical elements with a gap between they receive the total reflection in the two optical elements. The fact that the upper optical element is offset to the rear, is a homogeneous connection of the light distributions possible, because a definable, small amount of luminous flux passes through it in the first optical element and on the light output surface of the first optical element through the lens. So it's going to be a homogeneous one Photograph obtained since it is avoided that the gap in the photograph as a dark line in the photograph on the street.
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.Furthermore it may be advantageous if the light extraction area of the first Optical element has an optical structure in order to certain Make the light distribution targeted to manipulate.
Beispielsweise kann man das aus dem Hauptoptikelement austretende Licht damit so zerstreuen, dass einige Strahlen, die zuvor in die Linse eingetreten waren, nicht mehr in diese eintreten oder abgeschwächt werden und somit eine verringerte Lichtstärke an einigen wichtigen Punkten 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.For example you can so the light emerging from the main optical element light so disperse that some rays that previously entered the lens were no longer entering or weakening and thus a reduced light intensity at some important points is reached (eg at point 50L, which the left roadside illuminated in about 50 meters) to about to prevent dazzling oncoming traffic in the rain.
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.A Another solution to reduce the intensity in the Point 50L or in advance is optical optical structure Materials with a lower transmission coefficient to the Point 50L and the front of corresponding points of Lichtauskoppelbereiches mitzuspritzen. Thus, the light intensity in the critical Point 50L to be controlled. So that the course from point 50L to Environment is homogeneous, it is also possible to different To use plastics with different transmission properties or more preferably a plastic with lower transmission properties as those of the main optics element in certain areas with different ones Thickness - and thus over this thickness arbitrarily variable local total transmission coefficient - with splash.
Das gleiche Prinzip wäre auch anwendbar, um das Vorfeld kontinuierlich auslaufen zu lassen.The same principle would also be applicable to the apron continuously to expire.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigtin the The invention is closer to the drawing explained. In this shows
Generell können zum Lichteinkoppeln in ein Optikelement auch mehrere Lichtquellen, z. B. mehrere Leuchtdioden verwendet werden.As a general rule can for light coupling in an optical element also several Light sources, z. B. several LEDs are used.
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.The Light enters the main optical element via a coupling-in area OE1 fed, totally reflected in this and emerges from the main optical element OE1 then out of this by a decoupling AUS1.
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 eigenständige 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.A Light emitting diode can be directly without air gap to the coupling surface A coupled to increase the yield of the light emitting diode - in In this case, the light emitting diode and the optical element are fixed to each other connected. LED and optical element can also separated by an air gap or an optical fiber paste be, whereby the interchangeability of the light emitting diode or the optical element given is. The latter variant is also beneficial when it comes to a very large optical element and each one independent Has shape. In this case, one becomes the light of a standard light emitting diode or couple several such LEDs, creating a fixed Connection of LED and optical element not possible is.
Die obigen Überlegungen wurden an Hand des Hauptoptikelementes vorgenommen, gelten aber analog auch für die weitern Optikelemente.The The above considerations were based on the main optical element made, but apply analogously for the further optical elements.
Das aus dem Auskoppelbereich AUS1 austretende Licht wird schließlich durch eine Linse LIN in den Außenraum des Scheinwerfer bzw. der Lichteinheit abgestrahlt.The Finally, light emerging from the decoupling area AUS1 will become light through a lens LIN in the exterior of the headlight or the light unit emitted.
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.at The lens LIN is a projection lens used in this Example, a plane light entrance surface and a curved, z. B. a spherically or aspherically curved Has decoupling surface. The focal point F of the lens LIN lies on the decoupling surface AUS1 of the main optical element OE1.
Zur
Erzeugung einer Abblendlichtverteilung wie in
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
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.Of the Auskoppelbereich AUS1 has in this illustration in the side view a plane decoupling surface. But this could be in principle, in the side view also z. B. from bottom to top seen to be curved backwards.
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.For the illustration of light distribution on the road and in particular for the shape of the light-dark border is, as above closer to the example of a low beam distribution explains, especially the lower edge of the decoupling area AUS1 is important. To generate, for example, a high beam distribution has the lower edge of the main optical element or another additional optics in a front view on a substantially straight course.
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.In a plan view, the lower edge of the decoupling AUS1 also have a straight course. However, it is advantageous if the lower edge in a horizontal plane has a curved Course, as evidenced by a not yet published Austrian Applicant's application with reference No A 177/2006 is. For example, it is advantageous if the course is concave curved forward.
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 Optikelemente OE2 mit einem Abstand zu dem Hauptoptikelement OE1 angeordnet.According to the invention the system SYS shown another totally reflective optical element OE2, with which light from a further light source LED2 through the lens LIN is emitted. To be totally reflective Properties of the main optical element OE1 not to impair is the other optical elements OE2 with a distance to the Main optical element OE1 arranged.
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 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.By the arrangement of the optical elements OE1, OE2 at a distance from each other - distance in this context means first and foremost that no immediate material contact between the optical elements the totally reflective properties of the optical elements, in particular the first (main) optical element OE1 not disturbed. It arises Thereby no light losses, whereby the luminous flux optimally used can be. This makes the SYS system smaller and the design of the headlight or the light unit designed better become.
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.On Reason the special radiation characteristics of light-emitting diodes occurs in case only one main optical element OE1 is used Often, the problem would be that specific Areas in the photo not sufficient or only by consuming Additional measures can be sufficiently illuminated.
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.For example it is when using only the main optical element OE1 for Generation of a low beam distribution difficult, the point 75R - with this point is the illuminance of the lighting indicated in 75m on the right side of the road - or the 15 ° bend in the bright-dark border and the area sufficient at the bright-dark border of the low-beam distribution illuminate.
Um
diese Problematik zu beheben, ist bei der in
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.On this way, the light image generated by the first light source LED1 supplemented with the light image of the further light source LED2 become. By suitable arrangement of the at least one further optical element can thereby the desired light distribution comparatively easily achieved.
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.For the case that in a specific embodiment of the Not all invention of the second optical element OE2 in the main optical element OE1 experiencing incoming rays in the main optic element total reflection, These may be over the bottom of the main optic element OE1 escape from this. For shading such rays is the Shutter BLE invention provided. would These rays would not be shaded, they would come through image over the lens above the cut-off line to lie, which is undesirable in a low-beam distribution is.
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.As shown, the diaphragm BLE itself can lie horizontally (approximately parallel to the optical axis of the lens) or stand vertically, as before In particular, the diaphragm edge KBL lighting technology is important. Accordingly, but also an intermediate position of the aperture, z. B. twisted by 45 ° to the horizontal, possible.
Besonders vorteilhaft ist es natürlich, wenn die Blende BLE in eine lichttechnisch unwirksame Position bewegbar, z. B. verschwenkbar oder verschiebbar ist (nicht dargestellt).Especially Of course, it is advantageous if the aperture BLE in a lighting technically inoperative position movable, z. B. pivotable or displaceable (not shown).
Insbesondere
ist es von Vorteil, wie dies den
Diese Überlegungen gelten analog auch für die später noch beschriebenen Varianten.These considerations apply analogously for the later described Variants.
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.at the two variants described above is provided that in Essentially the entire luminous flux from the further optical element OE2 enters the main optical element OE1 and then this on the street or in the area in front of the light unit is emitted.
Die
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 OE1' 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.additionally but are also still laterally two further optical element OE3 ', OE4' with associated light sources (LEDs) LED3 ', LED4' provided. The Lichteinkoppelbereiche these two other optical elements OE3 ', OE4' are labeled EIN3 ', EIN4'. The two optical elements OE3 ', OE4' each have a two-part Lichtauskoppelbereich OFF3 ', OFF31' and OFF4 ', OFF41' on. About each a Lichtauskoppelbereich AUS3 ', AUS4' is doing light in the Main optical element OE1 'is fed and passes through the Lichtauskoppelbereich AUS1 'in the lens LIN, while over the light exit surfaces AUS31 ', AUS41' the light passes directly through the lens LIN.
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
Wie
den
Der
Winkel α in
Der
Winkel β bezeichnet die Neigung des zweiten weiteren Optikelementes
OE3' gegenüber der Horizontalen. Außerdem bezeichnet
der Winkel δ (
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 β gelangt etwas mehr (direktes) Licht der Lichtquelle LED3' an die Hell-Dunkelgrenze.With such an angle δ> 0 ° can on the one hand more light in the middle of the main optical element OE1 ' be steered, and or on the other hand, more light from the area OUT31 'pass through the lens LIN and illuminate the road. By twisting around the angle β, something more (direct) gets Light from the light source LED3 'to the bright-dark border.
Bei dieser optischen Struktur OSS' kann es sich um eine Freiflächenform, Stufenoptik, Prismenoptik, Zylinderlinsen, Polsteroptik etc. handeln.at this optical structure OSS 'may be a free-form, Stage optics, prism optics, cylindrical lenses, upholstery etc. act.
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.sense this optics OSS 'is on the one hand, that the exiting rays be deflected so that they are at the boundary surface BEF1 'of the first optical element OE1' are only slightly reflected and so largely or completely in the optical element OE1 ' can penetrate. D. h., The rays are through the optical structure OSS 'deflected so that they are in a steeper Angle as without OSS 'on the BEF1' impinge. Furthermore This is a homogeneous connection to the light image of the first optical element OE1 'done.
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.on the other hand can be by attaching such an optical structure OSS 'to a boundary surface of the further optical element OE3 '- this boundary surface is not in principle Light exit surface is intended except in the vicinity to the main optical element - there destroy the total reflection, so that in the area with the optical structure OSS 'the boundary surface becomes a light exit surface.
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.on the other hand one can by attaching such an optical structure to a Boundary surface of the further optical element - wherein this boundary surface basically not as a light exit surface thought - there destroy the total reflection, so that in the area with the optical structure, the boundary surface becomes a light exit surface.
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.to Arrangement and positioning of the further optical element OE2 too the first optical element OE1 is provided in the variant shown that one or more connecting means STI, VER between the other Optik element OE2 and the first optical element OE1 are provided.
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.at The variant shown is the connecting means around pins STI, by means of which the optical elements OE1, OE2 with each other get connected. By using pens, the area, at which the optical elements at their boundary surfaces be kept low, so that the totally reflective Properties are only slightly impaired.
Besonders stabil ist der Halt der Optikelemente OE1, OE2 aneinander, wenn wie gezeigt die Verbindungsmittel in Form von Steckverbindungen realisiert sind. Dazu weist das Hauptoptikelement 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.Especially Stable is the hold of the optical elements OE1, OE2 to each other when as shown, the connecting means realized in the form of connectors are. For this purpose, the main optical element OE1 recesses VER, in which the pins STI, which are integrally formed on the other optical element OE2, z. B. are injected, are used. The inserted pins STI can then additionally in the wells VER still be glued to the other optical element OE1.
Damit eine homogener Anschluss der Lichtverteilungen LV1'', LV2'' aus den einzelnen Optikelementen OE1'', OE2'' aneinander erfolgt, ist es weiters zweckmäßig, wenn eine definierbare, geringe Menge des Lichtstroms in das erste Optikelement OE1'' gelangt und über die Lichtauskoppelfläche 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.In order to a homogeneous connection of the light distributions LV1 '', LV2 '' from the individual optical elements OE1 '', OE2 '' to each other, is it is further appropriate if a definable, small amount of the luminous flux in the first optical element OE1 '' passes and via the light output surface OUT1 '' of the first Optical element OE1 '' through the lens LIN emerges. The concrete ones Values, which amount of light in the first optical element in the main optical element depends on the specific application.
Bei der gezeigten konkreten Ausführungsform, mittels welcher das Vorfeld des Scheinwerfers/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.at the concrete embodiment shown, by means of which the apron of the headlight / the light unit well illuminated can be, it is provided that the further optical element OE2 '' with the upper edge OK2 '' of its light output surface AUS2 '' arranged above the first optical element OE1 and the light exit surface AUS2 '' of the further optical element OE2 '' in the light exit direction Seen with respect to the light exit surface AUS1 '' of the first optical element OE1 '' is offset to the rear.
Bei Schlechtwetter, wo eine Ausleuchtung des Vorfeldes zur Blendung des Gegenverkehrs führt, wird die Lichtquelle für das oben angeordnete, weitere Optikelement deaktiviert.at Bad weather, where an illumination of the apron to glare leads the oncoming traffic, the light source for the above arranged, further optical element deactivated.
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.By the arrangement of the two optical elements OE1 '', OE2 '' with a gap between them the total reflection in the two optical elements is obtained. The fact that the upper optical element is offset to the rear, is get a homogeneous photo, since it is avoided that the Gap in the light image as a dark line in the photograph on the street.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- - WO 2007/042552 A1 [0005] WO 2007/042552 A1 [0005]
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