DE102008038999A1

DE102008038999A1 - Projection lens for headlight of motor vehicle, has optically active area for light refraction and surrounding area formed on edge-side away from optical axis for mechanical inclusion of projection lens

Info

Publication number: DE102008038999A1
Application number: DE102008038999A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. Kloos
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2008-08-21
Publication date: 2010-02-25

Abstract

The projection lens (1) has an optically active area (5) for light refraction and a surrounding area (6) formed on an edge-side away from an optical axis (4) for mechanical inclusion of the projection lens. The projection lens is formed around an optical axis. A concave surface is formed with transition of optically active area in the surrounding area on an emission side (3) through a transition area (7). The body of the projection lens is formed from glass material.

Description

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Projektionslinse für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs. Diese dient zur Transmission eines von einer Lichtquelle auf einer Eintrittsseite der Projektionslinse bereitgestellten Lichtes in Richtung zu einer gegenüberliegenden Austrittsseite. Die Projektionslinse ist um eine optische Achse herum ausgebildet und weist einen optisch aktiven Bereich zur Lichtbrechung und einen entfernt von der optischen Achse, randseitig ausgebildeten Einfassbereich zur mechanischen Aufnahme der Projektionslinse auf, wobei der optisch aktive Bereich auf der Austrittsseite durch eine konvexe Oberfläche begrenzt ist.The The present invention is directed to a projection lens for a headlight of a motor vehicle. This serves for transmission one of a light source on an entrance side of the projection lens provided light towards an opposite Exit side. The projection lens is around an optical axis formed around and has an optically active region for refraction and a remote from the optical axis, edge formed Edging for mechanical recording of the projection lens, wherein the optically active region on the exit side by a convex Surface is limited.

Derartige Projektionslinsen finden bei Scheinwerfern Anwendung, die nach dem Projektionstyp ausgebildet sind und im heutigen Kraftfahrzeugbau einen Standard darstellen. Der Scheinwerfer besitzt eine Lichtquelle, die im Fokus eines Reflektors angeordnet ist, so dass die Projektionslinse eintrittsseitig von im Wesentlichen divergent ausgerichteten Lichtstrahlen ausgeleuchtet wird. Die Lichtquelle, der Reflektor und die Projektionslinse sind im Scheinwerfer häufig als bauliche Einheit zusammengefasst, um ein Lichtmodul zu bilden, das ein Abblendlicht und/oder ein Fernlicht emittiert und innerhalb des Scheinwerfers beweglich aufgenommen ist. Innerhalb dieses Lichtmoduls wird die Projektionslinse über einen Einfassbereich mechanisch aufgenommen. Die Projektionslinsen sind zumeist rotationssymmetrisch ausgeführt und besitzen einen randseitigen Einfassbereich, über den die Projektionslinse in einer Halterung im Lichtmodul eingefasst wird. Der randseitige Einfassbereich wird im eingefassten Zustand der Projektionslinse nicht durch das Licht der Lichtquelle ausgeleuchtet, so dass der optisch aktive Bereich der Projektionslinse in radialer Richtung mit Beginn des Einfassbereiches endet.such Projection lenses are used in headlamps, which after the Projection type are formed and in today's automotive engineering to represent a standard. The headlamp has a light source, which is arranged in the focus of a reflector, so that the projection lens on the inlet side illuminated by substantially divergent light rays becomes. The light source, the reflector and the projection lens are often summarized in the spotlight as a structural unit, to form a light module that has a low beam and / or a high beam emitted and movably received within the headlight is. Within this light module, the projection lens is over a bordered area mechanically recorded. The projection lenses are mostly rotationally symmetrical and have a peripheral border area over which the projection lens is enclosed in a holder in the light module. The edge side Border area is in the enclosed state of the projection lens not illuminated by the light of the light source, so that the optically active region of the projection lens in the radial direction ends with the beginning of the border area.

Eine gattungsbildende Projektionslinse ist aus der DE 10 2005 043 819 A1 bekannt. Die Projektionslinse besteht aus einem blank gepressten Körper, der ein transparentes Material aufweist und aus Richtung der Eintrittsseite durch eine konkave und aus Richtung der Austrittsseite durch eine konvexe Oberfläche begrenzt ist. Die Projektionslinse weist einen randseitig ausgebildeten Einfassbereich auf, um die Projektionslinse in einer Halterung einzufassen. Der optisch aktive Bereich reicht radial bis zu einem angegebenen Übergangsdurchmesser D2, und endet austrittsseitig in einer Kehle, an die sich eine Planfläche des Einfassbereiches anschließt. Eintrittsseitig ist die konkave Oberfläche ebenfalls durch eine Kehle in einem Übergangsdurchmesser D1 begrenzt, an die sich der Einfassbereich anschließt.A generic projection lens is from the DE 10 2005 043 819 A1 known. The projection lens consists of a blank-pressed body which has a transparent material and is delimited from the direction of the inlet side by a concave and from the direction of the outlet side by a convex surface. The projection lens has a border-formed border area to enclose the projection lens in a holder. The optically active region extends radially up to a specified transition diameter D2, and ends on the exit side in a throat, which is followed by a plane surface of the bordering region. On the inlet side, the concave surface is also bounded by a throat in a transition diameter D1, followed by the bordering area.

Derartige Projektionslinsen mit einem sprungartigen Oberflächenübergang zwischen der Oberfläche des optisch aktiven Bereiches und der Planfläche des Einfassbereiches sowie einer Kehle zwischen der konkaven Oberfläche des optisch aktiven Bereiches auf der Eintrittsseite und dem Einfassbereich besitzen ein schlechtes Bruchverhalten bei ihrer Herstellung. Aufgrund auftretender Spannungsspitzen durch Kerbwirkung im Material ist eine aufwendige Temperaturführung zur Abkühlung nach dem Pressvorgang der Projektionslinse notwendig.such Projection lenses with a sudden surface transition between the surface of the optically active region and the plane surface of the border area and a throat between the concave surface of the optically active region the entry side and the border area have a bad one Fracture behavior during their production. Due to occurring voltage peaks by notch effect in the material is a complex temperature control for cooling after the pressing process of the projection lens necessary.

Aus der EP 0 969 246 B1 ist eine Projektionslinse bekannt, die ebenfalls für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs Anwendung findet. Die Projektionslinse besitzt einen optisch aktiven Bereich und einen randseitig ausgebildeten Einfassbereich, wobei verschiedene geometrische Gestaltungen sowohl des optisch aktiven Bereiches als auch des Einfassbereiches vorgeschlagen werden. Dabei ist der optisch nicht aktive, nicht ausgeleuchtete Linsenrandbereich durch Überdimensionierung des Linsendurchmessers gebildet. Der sich hieraus ergebende Nachteil ist ein hohes Gewicht der Projektionslinse. Dadurch wird das Gesamtgewicht des Scheinwerfers ebenfalls vergrößert, wobei neben der nachteilhaften Erhöhung des Gesamtgewichtes des Kraftfahrzeugs ein hohes Gewicht der Projektionslinse als Bestandteil des Lichtmoduls zu Schwingungsproblemen des Lichtmoduls innerhalb des Scheinwerfers führen kann.From the EP 0 969 246 B1 is a projection lens known, which also applies to a headlight of a motor vehicle application. The projection lens has an optically active region and a rim-shaped bordering region, wherein different geometrical configurations of both the optically active region and the bordering region are proposed. In this case, the optically non-active, non-illuminated lens edge region is formed by over-dimensioning the lens diameter. The resulting disadvantage is a high weight of the projection lens. As a result, the total weight of the headlamp is also increased, in addition to the disadvantageous increase in the total weight of the motor vehicle, a high weight of the projection lens as part of the light module can lead to vibration problems of the light module within the headlamp.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Projektionslinse für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die die Probleme des vorgenannten Standes der Technik überwindet und eine verbesserte geometrische Gestalt aufweist.It Therefore, the object of the present invention is a projection lens for a headlamp of a motor vehicle to create which overcomes the problems of the aforementioned prior art and has an improved geometric shape.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Projektionslinse für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is based on a projection lens for a Headlight of a motor vehicle according to the preamble of claim 1 in conjunction with the characterizing features. Advantageous developments of the invention are in the dependent Claims specified.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Übergang des optisch aktiven Bereiches in den Einfassbereich auf der Austrittsseite durch einen Übergangsbereich mit einer aus Richtung der Austrittsseite konkaven Oberfläche gebildet ist.The The invention includes the technical teaching that the transition of the optically active region in the bordering area on the exit side a transition region with one from the exit side concave surface is formed.

Der erfindungsgemäße Übergang zwischen dem optisch aktiven Bereich in den Einfassbereich bietet den Vorteil, Stufen, Kehlen oder Kanten zwischen dem optisch aktiven Bereich und dem randseitig und entfernt von der optischen Achse ausgebildeten Einfassbereich zu vermeiden. Daraus erwächst der Vorteil, dass das Bruchverhalten des Linsenkörpers bei der Herstellung der Projektionslinse verbessert wird, da im Körper der Projektionslinse geringere lokale Spannungsspitzen auftreten, die zu einem Bruch der Projektionslinse führen könnten.The transition according to the invention between the optically active region and the bordering region offers the advantage of avoiding steps, throats or edges between the optically active region and the bordering region formed on the edge and away from the optical axis. This results in the advantage that the fracture behavior of the lens body is improved in the production of the projection lens, as lower in the body of the projection lens local voltage spikes occur, which could lead to breakage of the projection lens.

Des Weiteren ergibt sich der Vorteil, dass die erfindungsgemäße Kontur der Projektionslinse eine Materialeinsparung ermöglicht, so dass das Gewicht der Projektionslinse verringert werden kann.Of Furthermore, there is the advantage that the inventive Contour of the projection lens allows a material saving, so that the weight of the projection lens can be reduced.

Vorteilhafterweise geht die konvexe Oberfläche des optisch aktiven Bereiches in die konkave Oberfläche des Übergangsbereiches stufen- und kantenfrei über, derart, dass der Übergang lediglich durch einen Vorzeichenwechsel der Krümmung der Oberflächen ausgebildet ist. Die konvexe Oberfläche des optisch aktiven Bereiches ist nach außen zur Austrittsseite hin gewölbt, wobei die konkave Oberfläche des Übergangsbereiches nach innen in den Linsenkörper hinein gewölbt ist, und in Richtung zur Austrittsseite einen Hohlraum bildet. Die jeweiligen Krümmungen gehen derart stufenlos ineinander über, dass die konkave Oberfläche lediglich durch einen Vorzeichenwechsel der Krümmung in die konvexe Oberfläche wechselt. Aufgrund dieses stufenfreien Überganges wird der optisch aktive Bereich teilweise auf den Übergangs bereich erweitert, der ebenfalls ausgeleuchtet werden kann. Die Projektionslinse kann einen beidseitig blankgepressten Linsenkörper umfassen, so dass dieser nicht schleifend und polierend bearbeitet werden muss, nachdem die Grundform der Projektionslinse gepresst wurde. Folglich besitzt das Werkzeug zur Herstellung der Projektionslinse bereits das Negativ der jeweiligen Außenkontur der Eintritts- und der Austrittsseite.advantageously, goes the convex surface of the optically active region in the concave surface of the transition area stepless and edge-free over, such that the transition only by a change of sign of the curvature of the surfaces is trained. The convex surface of the optically active Area is arched outwards to the exit side, the concave surface of the transition region arched inwards into the lens body is, and in the direction of the exit side forms a cavity. The respective curvatures merge into each other so steplessly, that the concave surface only by a sign change the curvature changes into the convex surface. Due to this stepless transition, the optical active area partially extended to the transition area, which can also be illuminated. The projection lens can comprise a lens body pressed on both sides, so that they are not sanded and polished must after the basic shape of the projection lens has been pressed. consequently already owns the tool for the production of the projection lens the negative of the respective outer contour of the entrance and the exit side.

Es ist weiterhin von Vorteil, dass der Einfassbereich auf der Eintrittsseite und auf der Austrittsseite derart plan ausgebildet ist, dass die optische Achse eine Flächennormale zu den gebildeten Planflächen des Einfassbereiches bildet. Die Planflächen auf der Eintrittsseite und auf der Austrittsseite sind folglich parallel zu einander ausgerichtet, und erstrecken sich in einer jeweiligen Ebene, die senkrecht zur optischen Achse angeordnet ist. Die Projektionslinse ist randseitig durch eine zylinderförmige Außenfläche begrenzt, wobei der Übergang zwischen den Planflächen und der radial umlaufenden Außenfläche rechtwinklig gebildet ist. Alternativ kann die Außenfläche zur radial außenseitigen Begrenzung des Linsenkörpers einen halbkreisförmigen Querschnitt besitzen, um auch zwischen den Planflächen auf der Eintrittsseite und auf der Austrittsseite relativ zur Außenfläche einen kantenfreien Übergang zu bilden, worin weitere fertigungstechnische Vorteile zu sehen sind.It is also advantageous that the border area on the entrance side and on the exit side is designed so plan that the optical axis a surface normal to the plane surfaces of the Border area forms. The plane surfaces on the entrance side and on the exit side are therefore aligned parallel to each other, and extend in a respective plane perpendicular to optical axis is arranged. The projection lens is at the edge bounded by a cylindrical outer surface, the transition between the plane surfaces and the radially circumferential outer surface at right angles is formed. Alternatively, the outer surface of the radially outer boundary of the lens body have a semicircular cross-section to also between the flat surfaces on the inlet side and on the outlet side relative to the outer surface a edge-free transition to form, wherein to see further manufacturing advantages are.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Projektionslinse weist die konkave Oberfläche des Übergangsbereiches in Richtung zur austrittsseitigen Planfläche des Einfassbereiches einen radial nach außen gerichtet auslaufenden, stufenfreien Übergang auf. Im Ergebnis besitzt die Projektionslinse wenigstens auf der Austrittsseite bis zur Außenfläche keinen Sprung in der Krümmung der Oberfläche. Sämtliche Übergänge sind stufen- und kantenfrei ausgebildet.According to one further advantageous embodiment of the projection lens has the concave surface of the transition region in the direction of the exit-side plane surface of the bordering area a radially outwardly directed, stepless transition on. As a result, the projection lens has at least on the Exit side to the outer surface no jump in the curvature of the surface. All transitions are formed step and edge free.

Weiterhin von Vorteil ist ein Körper zur Bildung der Projektionslinse, der aus einem Glasmaterial ausgebildet ist, wobei die geometrische Gestalt der Projektionslinse nach Art einer Meniskuslinse ausgeführt ist. Die Projektionslinse kann auch als Bikonvex- oder als Plankonvex-Linse ausgeführt sein, wobei die erfindungsgemäße Konturierung der Oberfläche auf der Austrittsseite bei einer Projektionslinse nach Art einer Menis kuslinse optimal ausgenutzt werden kann. Eine Meniskuslinse besitzt auf der Eintrittsseite eine konkave Oberfläche, die nach innen gerichtet in Richtung zum Körper der Projektionslinse gewölbt ist. Hingegen ist die Austrittsseite der Projektionslinse konvex und daher nach außen gewölbt. Im Querschnitt weisen sowohl die Wölbung der Oberfläche der Eintrittsseite als auch die Wölbung der Oberfläche der Austrittsseite entlang der optischen Achse in die gleiche Richtung.Farther an advantage is a body for forming the projection lens, which is formed of a glass material, wherein the geometric Shape of the projection lens executed in the manner of a meniscus lens is. The projection lens can also be used as a biconvex or as a plano-convex lens be executed, wherein the inventive Contouring of the surface on the exit side at a projection lens in the manner of Menis kuslinse be optimally utilized can. A meniscus lens has a concave on the entrance side Surface facing inward towards the body the projection lens is curved. On the other hand, the exit side the projection lens convex and therefore arched outward. In cross-section, both the curvature of the surface the entrance side as well as the curvature of the surface the exit side along the optical axis in the same direction.

Es ist von besonderem Vorteil, dass die Oberfläche der meniskusartigen Projektionslinse aus Richtung der Eintrittsseite radial nach außen gerichtet in einem stufenfreien Übergang in der eintrittsseitigen Planfläche des Einfassbereiches ausläuft. Im Ergebnis ist auch die Oberfläche der Eintrittsseite sowohl im optisch aktiven Bereich als auch im Einfassbereich stufen- und kantenfrei ausgeführt. Die damit erreichbaren Vorteile bei der Herstellung des Linsenkörpers bzgl. der Bruchbildung sowie der Gewichtsersparnis bei der Auslegung der Linse können dabei erweitert werden.It is of particular advantage that the surface of the meniscus-like Projection lens from the direction of the inlet side radially outward directed in a stepless transition in the inlet side Flat surface of the bordering area expires. In the result is also the surface of the entrance side both in the optical active area as well as in the border area without steps and edges executed. The achievable advantages in the production of the lens body with respect to the fracture and the weight savings in the design of the lens can be extended.

Das durch die Projektionslinse transmittierte Licht kann eine Feldverteilung mit wenigstens einem Hauptfeld und einem Vorfeld des Scheinwerfers aufweisen. Hierfür kann der Übergangsbereich ebenfalls als optisch aktiver Bereich wirken, und einen Teil der Lichtstrahlen transmittieren, die zumindest an der Bildung des Vorfeldes beteiligt sind. Bei Betrachtung des Leuchtfeldes, das durch einen Scheinwerfer bereitgestellt wird, bezeichnet das Vorfeld den zur Fahrbahn gerichteten, fahrzeugnahen Bereich, der zur Ausleuchtung der Fahrbahn unmittelbar vor dem Fahrzeug dient. Die Lichtstärke im Vorfeld ist vergleichsweise schwach ausgeführt und nimmt in Richtung zur Hell-Dunkel-Grenze des Leuchtfeldes hin zu. Die maximale Intensität des emittierten Lichtes ist im Bereich angrenzend an die Hell-Dunkel-Grenze vorzufinden, so dass die Intensität aus dem Bereich des Vorfeldes in Richtung zur Hell-Dunkel-Grenze kontinuierlich zunimmt. Der Bereich angrenzend an die Hell-Dunkel-Grenze wird vorliegend als Hauptfeld bezeichnet, wobei der Anteil der Lichtstrahlen, der zur Bildung des Hauptfeldes dient, die Projektionslinse hauptsächlich im Bereich nahe der optischen Achse durchläuft, wobei der Anteil der Lichtstrahlen, der vornehmlich zur Bildung des Vorfeldes dient, die Projektionslinse im fernen Bereich zur optischen Achse durchläuft.The light transmitted through the projection lens can have a field distribution with at least one main field and an advance field of the headlight. For this purpose, the transition region may also act as an optically active region, and transmit a portion of the light rays, which are involved at least in the formation of the apron. When viewing the light field, which is provided by a headlight, the apron refers to the roadway, vehicle-related area, which serves to illuminate the roadway immediately in front of the vehicle. The light intensity in advance is comparatively weak and increases in the direction of the light-dark boundary of the light field towards. The maximum intensity of the emitted light is to be found in the region adjacent to the cut-off line, so that the intensity increases continuously from the region of the apron in the direction of the cut-off line. The area adjacent to the light-dark boundary is referred to herein as the main field, wherein the proportion of the light rays, which serves to form the main field, the projection lens mainly in the area near the optical Ach se passes through, wherein the portion of the light rays, which serves primarily for the formation of the apron, the projection lens in the far region passes to the optical axis.

Der Körper der Projektionslinse ist radial außenseitig durch einen Linsendurchmesser begrenzt, wobei der Übergang von der konvexen Oberfläche des optisch aktiven Bereiches in die konkave Oberfläche des Übergangsbereiches in einem ersten Übergangsdurchmesser liegt, dessen Wert etwa 75% bis 95%, bevorzugt etwa 80% bis 90% und besonders bevorzugt etwa 85% des Wertes des Linsendurchmessers beträgt. Ferner kann der Übergang der konkaven Oberfläche des Übergangsbereiches in die austrittsseitige Planfläche des Einfassbereiches in einem zweiten Übergangsdurchmesser der Projektionslinse liegen, dessen Wert etwa 85% bis 98%, bevorzugt etwa 90% bis 95% und besonders bevorzugt etwa 92% des Wertes des Linsendurchmessers beträgt.Of the Body of the projection lens is radially outside bounded by a lens diameter, the transition from the convex surface of the optically active region in the concave surface of the transition area in a first transition diameter whose value about 75% to 95%, preferably about 80% to 90%, and more preferably is about 85% of the value of the lens diameter. Further can be the transition of the concave surface of the transition area in the exit-side plane surface of the bordering area in a second transition diameter of the projection lens whose value is about 85% to 98%, preferably about 90% to 95% and most preferably about 92% of the value of the lens diameter is.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further, The measures improving the invention will be described below together with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the figures shown in more detail. It shows:

1 einen Querschnitt durch eine Projektionslinse für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs gemäß eines Ausführungsbeispieles, 1 a cross section through a projection lens for a headlight of a motor vehicle according to an embodiment,

2 eine perspektivische Ansicht der Projektionslinse gemäß 1, 2 a perspective view of the projection lens according to 1 .

3 eine Seitenansicht der Projektionslinse mit Angaben verschiedener Durchmesser der Übergänge zwischen dem optisch aktiven Bereich, dem Übergangsbereich und dem Einfassbereich und 3 a side view of the projection lens with indications of different diameters of the transitions between the optically active region, the transition region and the bordering area and

4 eine Seitenansicht der Projektionslinse mit der Darstellung von zwei Strahlenverläufen. 4 a side view of the projection lens with the representation of two ray paths.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Projektionslinse 1 für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Diese dient zur Transmission eines von einer Lichtquelle im Scheinwerfer bereitgestellten Lichtes, das aus Richtung der Eintrittsseite 2 in den Körper der Projektionslinse 1 eintritt und über die Oberfläche auf der Austrittsseite 3 wieder austritt, die in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs weist. Die Projektionslinse 1 ist um eine optische Achse 4 herum ausgebildet, wobei die Projektionslinse 1 gemäß des vorliegenden Ausführungsbeispieles rotationssymmetrisch ausgeführt ist, jedoch auch eine elliptische Form mit einer Hauptachse und einer Nebenachse aufweisen kann. Beginnend von der optischen Achse 4 weist die Projektionslinse 1 erfindungsgemäß mehrere Bereiche in nach radial außen gerichteter Richtung auf. Der wesentliche Bereich wird durch den optisch aktiven Bereich 5 gebildet. Dieser wird durch die Lichtquelle im Scheinwerfer hauptsächlich ausgeleuchtet und dient zur Brechung des Lichtes, um das gewünschte Lichtfeld vor dem Fahrzeug bereitzustellen. Randseitig entfernt von der optischen Achse 4 ist die Projektionslinse 1 durch einen Einfassbereich 6 begrenzt, der zur mechanischen Aufnahme der Projektionslinse 1 in einer Aufnahme dient.In 1 is an embodiment of a projection lens 1 for a headlight of a motor vehicle. This is used to transmit a light provided by a light source in the headlight, from the direction of the entrance side 2 into the body of the projection lens 1 enters and over the surface on the exit side 3 exits again, pointing in the direction of travel of the motor vehicle. The projection lens 1 is about an optical axis 4 formed around, with the projection lens 1 According to the present embodiment is designed rotationally symmetrical, but may also have an elliptical shape with a major axis and a minor axis. Starting from the optical axis 4 has the projection lens 1 According to the invention, a plurality of regions in a radially outward direction. The essential area is through the optically active area 5 educated. This is mainly illuminated by the light source in the headlight and is used to refract the light to provide the desired light field in front of the vehicle. Edge away from the optical axis 4 is the projection lens 1 through a border area 6 limited to the mechanical recording of the projection lens 1 serves in a recording.

Die dargestellte Projektionslinse 1 ist als Meniskuslinse ausgeführt, so dass die Eintrittsseite 2 eine konkave, nach innen gewölbte Oberfläche und die Austrittsseite 3 eine in Richtung zur Lichtausbreitung nach außen gewölbte konvexe Oberfläche besitzt. Erfindungsgemäß ist der Übergang des optisch aktiven Bereiches 5 in den Einfassbereich 6 auf der Austrittsseite 3 durch einen Übergangsbereich 7 mit einer aus Richtung der Austrittsseite 3 konkaven Oberfläche gebildet. Dabei geht die konvexe Oberfläche des optisch aktiven Bereiches 5 in die konkave Oberfläche des Übergangsbereiches 7 stufen- und kantenfrei über, so dass der Übergang lediglich durch einen Vorzeichenwechsel der Krümmung der Oberflächen ausgebildet ist. Im Ergebnis wird eine Projektionslinse 1 geschaffen, die einen konkaven Ringbereich aufweist, der den optisch aktiven Bereich 5 radial umlaufend umschließt und den Übergangsbereich 7 in den Einfassbereich 6 bildet. Der Einfassbereich 6 besitzt auf der Eintrittsseite 2 eine erste Planfläche 6a und auf der Austrittsseite 3 eine zweite Planfläche 6b, so dass der Querschnitt des Einfassbereiches 6 in Richtung zur Außenseite rechteckig ausgeführt ist.The illustrated projection lens 1 is designed as a meniscus lens, leaving the entrance side 2 a concave, inwardly curved surface and the exit side 3 has a convex surface outwardly curved in the direction of light propagation. According to the invention, the transition of the optically active region 5 in the border area 6 on the exit side 3 through a transition area 7 with one from the direction of the exit side 3 concave surface formed. This is the convex surface of the optically active region 5 in the concave surface of the transition area 7 stepped and edge-free over, so that the transition is formed only by a change in sign of the curvature of the surfaces. The result is a projection lens 1 which has a concave ring area, which is the optically active area 5 enclosing radially around and the transition region 7 in the border area 6 forms. The border area 6 owns on the entrance side 2 a first plane surface 6a and on the exit side 3 a second plane surface 6b so that the cross section of the bordering area 6 in the direction of the outside is rectangular.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispieles der Projektionslinse 1, wobei die Blickrichtung aus Richtung der Austrittsseite 3 erfolgt. Die Übergänge zwischen dem optisch aktiven Bereich 5, dem Übergangsbereich 7 und dem Einfassbereich 6 sind durch umlaufende Linien dargestellt, die lediglich Lichtkanten wie dergeben sollen. Die konkave Oberfläche des Übergangsbereiches 7 in Richtung zur austrittsseitigen Planfläche 6a des Einfassbereiches 6 weist einen radial nach außen gerichtet auslaufenden, stufenfreien Übergang auf. Gemäß der Darstellung ist erkennbar, dass das Ausführungsbeispiel der Projektionslinse 1 radialsymmetrisch um die optische Achse 4 ausgeführt ist. 2 shows a perspective view of the embodiment of the projection lens 1 , wherein the viewing direction from the exit side 3 he follows. The transitions between the optically active region 5 , the transition area 7 and the enclosure area 6 are represented by encircling lines, which are supposed to give only light edges like. The concave surface of the transition area 7 in the direction of the exit-side plane surface 6a of the border area 6 has a radially outwardly directed expiring, stepless transition. As shown, it can be seen that the embodiment of the projection lens 1 radially symmetric about the optical axis 4 is executed.

3 gibt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispieles der Projektionslinse 1 wieder. Hierin sind verschiedene Durchmesser angegeben, die die jeweiligen Bereiche der Projektionslinse 1 um die optische Achse 4 herum radial begrenzen. Dabei ist der Körper der Projektionslinse 1 außenseitig durch einen Linsendurchmesser D1 begrenzt, wobei der Übergang von der konvexen Oberfläche des optisch aktiven Bereiches 5 in die konkave Oberfläche des Übergangsbereiches 7 in einem ersten Übergangsdurchmesser D2 liegt, dessen Wert bevorzugt etwa 85% des Wertes des Linsendurchmessers D1 beträgt. Der Linsendurchmesser D1 kann einen Durchmesser von 76 mm betragen, wobei der Durchmesser D2 etwa; 65 mm bemessen kann. 3 gives a side view of the embodiment of the projection lens 1 again. Here, different diameters are indicated, which are the respective areas of the projection lens 1 around the optical axis 4 radially around. The body of the projection lens is 1 bounded on the outside by a lens diameter D1, wherein the transition from the convex surface of the optically active region 5 in the concave surface of the transition area 7 in a first transition diameter D2, whose value is preferably about 85% of the value of the lens diameter D1. The lens diameter D1 may have a diameter of 76 mm, the diameter D2 being approximately; 65 mm can measure.

Der Übergang der konkaven Oberfläche des Übergangsbereiches 7 in die austrittsseitige Planfläche 6a des Einfassbereiches 6 erfolgt in einem zweiten Übergangsdurchmesser D3 der Projektionslinse 1, dessen Wert vorzugsweise 92% des Wertes des Linsendurchmessers D1 beträgt. Der zweite Übergangsdurchmesser D3 kann folglich einen Wert von etwa 70 mm betragen, bevor die Planfläche 6a des Einfassbereiches 6 in radialer Richtung nach außen gerichtet beginnt.The transition of the concave surface of the transition region 7 in the exit-side plane surface 6a of the border area 6 takes place in a second transition diameter D3 of the projection lens 1 whose value is preferably 92% of the value of the lens diameter D1. The second transition diameter D3 may thus be a value of about 70 mm before the plane surface 6a of the border area 6 begins in the radial direction directed outwards.

4 zeigt eine Seitenansicht des Ausführungsbeispieles der Projektionslinse 1, wobei beispielhaft zwei Strahlenverläufe dargestellt sind. Ferner ist ein Blendenkörper 11 gezeigt, durch den beispielsweise ein Abblendlicht erzeugt werden kann. Ein erster Lichtstrahl tritt über die Eintrittsseite 2 in die Projektionslinse 1 ein und durchläuft diese im optisch aktiven Bereich 5. Nach Durchlauf des Lichtstrahles durch den optisch aktiven Bereich 5 trägt dieser zur Bildung eines Hauptfeldes 8 des Lichtfeldes bei, der durch den Scheinwerfer in Fahrtrichtung emittiert wird. Hierbei auftretende Intensitäten sind vergleichweise hoch, wobei mit Annäherung an die optische Achse 4 die Intensität weiter steigt. Ferner ist ein zweiter Lichtstrahl gezeigt, der über die Ein trittsseite 2 der Projektionslinse 1 eintritt und diese im Übergangsbereich 7 wieder verlässt. Dieser zweite gezeigte Lichtstrahl trägt zur Ausleuchtung eines Vorfeldes 9 bei, das Bestandteil des Lichtfeldes ist und einen unteren, fahrzeugnahen Teil in Richtung zur Fahrbahn ausleuchtet. Die Intensitäten des Lichtes im Bereich der optischen Achse 4 können hohe Werte annehmen und in Richtung zum Übergangsbereich 7 kontinuierlich abnehmen, so dass dieser nur durch eine vergleichsweise geringe Intensität ausgeleuchtet wird. 4 shows a side view of the embodiment of the projection lens 1 , wherein two beam paths are shown by way of example. Further, an aperture body 11 shown by the example, a low beam can be generated. A first beam of light passes over the entrance side 2 into the projection lens 1 and passes through this in the optically active region 5 , After passing the light beam through the optically active area 5 this contributes to the formation of a main field 8th the light field, which is emitted by the headlight in the direction of travel. This occurring intensities are comparatively high, with approach to the optical axis 4 the intensity continues to rise. Further, a second light beam is shown, which on the one entry side 2 the projection lens 1 and this in the transition area 7 leaves again. This second light beam shown contributes to the illumination of an apron 9 at, which is part of the light field and illuminates a lower, vehicle-related part in the direction of the road. The intensities of the light in the area of the optical axis 4 can take high values and towards the transition area 7 continuously decrease, so that it is illuminated only by a relatively low intensity.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.The Invention is limited in its execution not to the preferred embodiment given above. Rather, a number of variants is conceivable, which of the illustrated solution even with fundamentally different types Use. All from the claims, the description or drawings resulting features and / or Advantages including design details, spatial arrangements and process steps, both for themselves as well as in a variety of combinations essential to the invention be.

11: Projektionslinseprojection lens
22: Eintrittsseiteentry page
33: Austrittsseiteexit side
44: optische Achseoptical axis
55: optisch aktiver Bereichoptical active area
66: EinfassbereichEinfassbereich
77: ÜbergangsbereichTransition area
88th: Hauptfeldmain field
99: Vorfeldadvance
1010: Außenflächeouter surface
1111: Blendenkörpervisor body
D1D1: LinsendurchmesserLens diameter
D2D2: erster Übergangsdurchmesserfirst transition diameter
D3D3: zweiter Übergangsdurchmessersecond transition diameter

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005043819 A1 [0003]
- EP 0969246 B1 [0005]

Claims

Projection lens ( 1 ) for a headlamp of a motor vehicle for transmitting one of a light source on an entrance side ( 2 ) of the projection lens ( 1 ) provided light towards an opposite exit side ( 3 ), wherein the projection lens ( 1 ) about an optical axis ( 4 ) is formed around and an optically active area ( 5 ) for refraction and one away from the optical axis ( 4 ) bordered edge area ( 6 ) for mechanically receiving the projection lens ( 1 ), and wherein the optically active region ( 5 ) on the exit side ( 3 ) is limited by a convex surface, characterized in that the transition of the optically active region ( 5 ) in the border area ( 6 ) on the exit side ( 3 ) through a transitional area ( 7 ) with one from the direction of the exit side ( 3 ) concave surface is formed.

Projection lens ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the convex surface of the optically active region ( 5 ) in the concave surface of the transition region ( 7 ) passes step-free and edge-free, such that the transition is formed only by a change in sign of the curvature of the surfaces.

Projection lens ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the bordering area ( 6 ) on the entry side ( 2 ) and on the exit side ( 3 ) is designed so plane that the optical axis ( 4 ) a surface normal to the formed plane surfaces ( 6a . 6b ) of the border area ( 6 ).

Projection lens ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the concave surface of the transition region ( 7 ) in the direction of the exit-side plane surface ( 6a ) of the border area ( 6 ) has a radially outwardly directed, step-free transition.

Projection lens ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the body of the projection lens ( 1 ) is formed of a glass material, wherein the geometric shape of the projection lens ( 1 ) resembles the type of a meniscus lens.

Projection lens ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the surface of the meniscus-like projection lens ( 1 ) from the direction of the entrance side ( 2 ) is concave and directed radially outward in a stepless transition in the entry-side plane surface ( 6b ) of the border area ( 6 ) expires.

Projection lens ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light emitted by the projection lens ( 1 ) transmitted light a field distribution at least with a main field ( 8th ) and an apron ( 9 ) of the headlamp, the transition area ( 7 ) transmits a portion of the light rays, at least at the formation of the apron ( 9 ) involved.

Projection lens ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the body of the projection lens ( 1 ) is rotationally symmetrical or elliptical.

Projection lens ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the body of the projection lens ( 1 ) is bounded radially on the outside by a lens diameter (D1), wherein the transition from the convex surface of the optically active region (D1) 5 ) in the concave surface of the transition region ( 7 ) is in a first transition diameter (D2) whose value is about 75% to 95%, preferably about 80% to 90% and most preferably about 85% of the value of the lens diameter (D1).

Projection lens ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the transition of the concave surface of the transition region ( 7 ) in the exit-side plane surface ( 6a ) of the border area ( 6 ) in a second transition diameter (D3) of the projection lens ( 1 ) whose value is about 85% to 98%, preferably about 90% to 95%, and more preferably about 92% of the value of the lens diameter (D1).