DE102008061688A1 - Vorsatzoptik für eine Lichtquelle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorsatzoptik (1") für eine Lichtquelle (5), umfassend einen zentralen Linsenabschnitt (9) mit einer der Lichtquelle (5) zugewandten Lichteintrittsfläche (2) und einer von der Lichtquelle (5) abgewandten Lichtaustrittsfläche (6) und weiter umfassend einen den zentralen Linsenabschnitt (9) umgebenden äußeren Reflexionsabschnitt (10) mit mindestens einer der Lichtquelle (5) zugewandten Lichteinkoppelfläche (3a, 3b), über die von der Lichtquelle (5) ausgesandtes Licht in den Reflexionsabschnitt (10) eintritt, mit mindestens einer von der Lichtquelle (5) abgewandten Lichtauskoppelfläche (7), über die eingekoppeltes Licht aus dem Reflexionsabschnitt (10) austritt, und mit zwischen der mindestens einen Lichteinkoppelfläche (3a, 3b) und der mindestens einen Lichtauskoppelfläche (7) angeordneten Reflexionsflächen (8a, 8b), die in den Reflexionsabschnitt (10) eingekoppeltes Licht reflektieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzoptik (1") in einer orthogonal zu einer optischen Achse (4) der Vorsatzoptik (1") angeordneten Ebene eine größere Längserstreckung als Quererstreckung aufweist, und dass die Lichteintrittsfläche (2) des zentralen Linsenabschnitts (9) die Form einer Sattelfläche (21) aufweist, wobei die Sattelfläche (21) in Längserstreckung konkav gekrümmt ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorsatzoptik für eine Lichtquelle. Die Vorsatzoptik umfasst einen zentralen Linsenabschnitt mit einer der Lichtquelle zugewandten Lichteintrittsfläche und einer von der Lichtquelle abgewandten Lichtaustrittsfläche. Weiter umfasst die Vorsatzoptik einen den zentralen Linsenabschnitt umgebenden äußeren Reflexionsabschnitt mit mindestens einer der Lichtquelle zugewandten Lichteinkoppelfläche, über die von der Lichtquelle ausgesandtes Licht in den Reflexionsabschnitt eintritt, mit mindestens einer von der Lichtquelle abgewandten Lichtauskoppelfläche, über die eingekoppeltes Licht aus dem Reflexionsabschnitt austritt, und mit zwischen der mindestens einen Lichteinkoppelfläche und der mindestens einen Lichtauskoppelfläche angeordneten Reflexionsflächen, die in den Reflexionsabschnitt eingekoppeltes Licht reflektieren.
  • Eine Vorsatzoptik der eingangs genannten Art ist bspw. aus der DE 197 28 354 C2 bekannt, die eine Vorsatzoptik für eine Lichtquelle mit einem die optische Achse der Vorsatzoptik umgebenden inneren Linsenbereich beschreibt. Der innere Linsenbereich verfügt über eine rückseitige, der Lichtquelle zugewandte Lichteintrittsfläche und eine vorderseitige, von der Lichtquelle abgewandte Lichtaustrittsfläche, über die das in den inneren Linsenbereich eingekoppelte Licht abgestrahlt wird. Der innere Linsenbereich ist von einem äußeren Reflektorbereich umgeben. Dieser weist eine Lichteinkoppelfläche auf, über die diejenigen Lichtstrahlen der Lichtquelle, die nicht in den inneren Linsenbereich eintreten, in den Reflektorbereich eingekoppelt werden. Die Lichteinkoppelfläche ist vorzugsweise als eine zur optischen Achse zentrierte zylinderförmige Innenumfangswandung des Reflektorbereichs ausgebildet. An der Außenumfangsfläche der Vorsatzoptik wird das in den Reflektorbereich eingekoppelte Licht vorzugsweise mittels Totalreflexion in Richtung einer Lichtauskoppelfläche des Reflektorbereichs reflektiert. Die Lichtauskoppelfläche ist Teil einer sich im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse erstreckenden lichtaustrittseitigen Gesamtfläche der Vorsatzoptik.
  • Die spezielle Formgebung der bekannten Vorsatzoptik soll es ermöglichen, dass auch bei nicht rotationssymmetrischer lichtaustrittseitiger Gesamtfläche mit beispielsweise rechteckigem oder quadratischem Querschnitt eine über die lichtaustrittseitige Gesamtfläche möglichst homogene Leuchtintensität erzeugt werden kann. Zu diesem Zweck weist das Refraktorelement bezüglich der optischen Achse Winkelsektoren auf, durch deren Stauchung beziehungsweise Streckung erreicht werden soll, dass auch in die Eckbereiche des Refraktorelements Licht abgelenkt wird und auch dort austritt.
  • Die beschriebene Vorsatzoptik hat jedoch den Nachteil, dass bei einer größeren Erstreckung der lichtaustrittseitigen Gesamtfläche der Vorsatzoptik in Längsrichtung als in Querrichtung eine wirklich homogene Ausleuchtung der Gesamtfläche ohne dunkle Bereiche in der Lichtverteilung nicht erzielt werden kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorsatzoptik mit im Wesentlichen rechteckiger lichtaustrittsseitiger Gesamtfläche zu schaffen, die auch bei einem deutlich ungleichen Seitenverhältnis der Gesamtfläche eine möglichst homogene Ausleuchtung der Vorsatzoptik ohne dunkle Bereiche bei gleichzeitig effizienter Nutzung des eingekoppelten Lichts erzielt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von der Vorsatzoptik der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Vorsatzoptik in einer orthogonal zu einer optischen Achse der Vorsatzoptik angeordneten Ebene eine größere Längserstreckung als Quererstreckung aufweist, und dass die Lichteintrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts die Form einer Sattelfläche aufweist. Vorzugsweise ist die Sattelfläche in Längsrichtung konkav gekrümmt. Dadurch kann sich auf die Sattelfläche auftreffendes Licht beim Eintritt in den zentralen Linsenabschnitt in Richtung der Längserstreckung des Linsenabschnitts im Wesentlichen ohne Ablenkung im Linsenabschnitt ausbreiten. Vorzugsweise bewirkt die Lichteintrittsfläche in Längsrichtung keine starke Bündelung des eintretenden Lichts, insbesondere keine Kollimierung der Lichtstrahlen. Erst beim Austritt aus dem zentralen Linsenabschnitt der Vorsatzoptik werden die austretenden Lichtstrahlen in Längsrichtung an der Austrittsfläche der Vorsatzoptik gebündelt, vorzugsweise kollimiert. In Richtung der Quererstreckung der Vorsatzoptik ist die Krümmung der Sattelfläche vorzugsweise konvex ausgebildet. Dadurch wird in dieser Richtung eine Bündelung, insbesondere eine Kollimierung von durch die Sattelfläche hindurchtretenden Lichtstrahlen erreicht. An der Lichtaustrittsfläche der Vorsatzoptik treten die kollimierten Lichtstrahlen im Wesentlichen ohne Ablenkung aus der Vorsatzoptik aus.
  • Vorzugsweise ist an die Vorsatzoptik mindestens ein lichtaustrittseitig optisch wirksames Element ausgebildet, welches die in den zentralen Linsenabschnitt eingetretenen divergierenden Lichtstrahlen wieder parallelisiert. Dadurch werden die Lichtstrahlen trotz eines relativ großen Verhältnisses von Längserstreckung zu Quererstreckung von größer als 1, insbesondere von deutlich größer als 1, nahezu über die gesamte Lichtaustrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts der Vorsatzoptik gleichmäßig verteilt abgestrahlt. Dadurch ergibt sich eine besonders homogene Lichtverteilung praktisch ohne oder allenfalls mit sehr kleinen dunklen Bereichen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine lichtaustrittseitig angeordnete optisch wirksame Element des zentralen Linsenabschnitts mindestens eine Zylinderlinse umfasst, deren Längsachse orthogonal zur optischen Achse der Vorsatzoptik und orthogonal zur Längserstreckung der Vorsatzoptik verläuft. Die Zylinderlinse hat den Vorteil, dass sie eine besonders homogene Ausleuchtung der Lichtaustrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts weitgehend ohne Dunkelbereiche erzielt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine lichtaustrittseitig angeordnete optisch wirksame Element mindestens eine Fresnellinse umfasst, wobei sich Strukturen der Fresnellinse vorzugsweise orthogonal zur optischen Achse der Vorsatzoptik und orthogonal zur Längserstreckung der Vorsatzoptik erstrecken. Fresnellinsen haben insbesondere gegenüber herkömmlichen sphärischen Linsen den Vorteil, dass sie weniger Raum in Anspruch nehmen (geringere Dicke der Fresnellinsen) und ein geringeres Gewicht haben.
  • Vorteilhafterweise weist die Vorsatzoptik ein Verhältnis von Längserstreckung zu Quererstreckung von größer 1,5 auf. Erst durch die besondere Ausgestaltung der Lichteintrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts als Sattelfläche kann selbst bei einer Vorsatzoptik mit einer relativ großen Längserstreckung relativ zur Quererstreckung eine homogene Ausleuchtung praktisch der gesamten lichtaustrittsseitigen Gesamtfläche der Vorsatzoptik ohne größere dunkle Bereiche erzielt werden.
  • Vorzugsweise weist die Lichteintrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts in Richtung der Längserstreckung der Vorsatzoptik eine größere Erstreckung auf als in Richtung der Quererstreckung der Vorsatzoptik. Dadurch bietet sich ein in Richtung der Längserstreckung der Vorsatzoptik erweiterter Raum, der unter Umständen von den Lichtquellen genutzt werden kann, um mehr Licht bzw. in einem größeren Winkelbereich ausgesandte Lichtstrahlen auf die Lichteintrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts der Vorsatzoptik zu lenken.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zumindest in einem Teil des in Richtung der Längserstreckung der Vorsatzoptik erweiterten Raum neben der Lichteintrittsfläche des Linsenabschnitts zusätzliche lichteintrittseitig angeordnete optisch wirksame Elemente ausgebildet sind. Diese lenken die von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen in einen Bereich einer von der Vorsatzoptik erzeugten Lichtverteilung, der zwischen dem von dem zentralen Linsenabschnitt ohne die lichteintrittseitig optisch wirksamen Elemente ausgeleuchteten Bereich und dem von dem Reflexionsabschnitt ohne die lichteintrittseitig optisch wirksamen Elemente ausgeleuchteten Bereich liegt. Mittels der zusätzlichen optisch wirksamen Elemente kann in Richtung der Längserstreckung zusätzliches Licht durch die Vorsatzoptik gelangen und zur Homogenisierung der Lichtverteilung (Ausleuchten von Bereichen der Vorsatzoptik bzw. der resultierenden Lichtverteilung, die ohne die zusätzlichen optisch wirksamen Elemente dunkel wären) genutzt werden. Dadurch kann eine besonders homogene Ausleuchtung der Vorsatzoptik bzw. Lichtverteilung erzielt werden. Vorzugsweise sind die lichteintrittseitig optisch wirksamen Elemente als Fresnellinsen ausgebildet.
  • Vorteilhafterweise ist auf der mindestens einen Lichtauskoppelfläche des Reflexionsabschnitts und/oder auf der Lichtaustrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts eine lichtstreuende Struktur ausgebildet. Durch eine gezielte Streuung der aus der Vorsatzoptik austretenden Lichtstrahlen lassen sich gewünschte optische Effekte erzielen. Beispielsweise kann so eine gewünschte Lichtverteilung erreicht werden. Insbesondere kann ein scharfer Hell-Dunkel-Übergang der Lichtverteilung abgeschwächt und die Hell-Dunkel-Grenze verwischt werden.
  • Vorzugsweise ist auf der mindestens einen Lichteinkoppelfläche des Reflexionsabschnitts und/oder auf der Lichteintrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts eine lichtstreuende Struktur ausgebildet. Auch hierdurch können gewünschte optische Effekte wie beispielsweise eine gewünschte Lichtverteilung erzielt werden. Bei einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die lichtstreuende Struktur mindestens eine Kissenoptik in Form einer konvex geformten Linse mit einer viereckigen Grundfläche und mit nach innen gewölbten Seitenlinien aufweist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die lichtstreuende Struktur Zylinderoptiken auf. Vorzugsweise verlaufen die Längsachsen der Zylinderoptiken quer zur optischen Achse der Vorsatzoptik und parallel zur Richtung der Längserstreckung der Vorsatzoptik und/oder parallel zur Richtung der Quererstreckung der Vorsatzoptik. Die Vorsatzoptik ist Bestandteil eines Optikmoduls, welches aus der Vorsatzoptik, einer elektronischen Leiterplatte, auf der die Lichtquelle angeordnet ist, sowie aus einem Kühlkörper besteht. Die Vorsatzoptik kann mehrere Passstifte zur Ausrichtung der Vorsatzoptik zur Lichtquelle besitzen. Die Vorsatzoptik wird auf der Leiterplatte bzw. gemeinsam mit der Leiterplatte an dem Kühlkörper befestigt. Die Befestigung kann durch Verrastung, durch Verschraubung, mit Halteklammern oder anderen gängigen Befestigungstechniken realisiert werden. In einer automatisierten Fertigung einer Baugruppe kann die Befestigung der Vorsatzoptik vorteilhaft durch Warmstemmen erfolgen. An der Vorsatzoptik befindliche Kunststoffstifte werden durch die Baugruppe durchgeführt, wobei jedes Bauteil entsprechende Durchführungen besitzt und anschließend durch Warmumformen dauerhaft verbunden wird. Die elektronische Leiterplatte muss einen ausreichenden Wärmestrom zulassen, um die Wärme der Lichtquelle zuverlässig zum Kühlkörper zu transportieren. Geeignet sind hier Metallkernplatinen, sog. Flexboards (flexibles Leiterband) oder auch Leiterplatten, in denen sich spezielle Zonen mit hoher Wärmeleitfähigkeit (sog. Heat Sinks) an Stellen befinden, an denen mehrere LEDs montiert werden. Mit dem Flexboard ist es möglich, mehrere Leuchteneinheiten mit einer Leiterplatte zu verbinden und nahezu beliebig in dem Gehäuse einer Leuchte oder eines Scheinwerfers räumlich anzuordnen. Auf der Leiterplatte können neben den LEDs auch Schaltelemente zur Ansteuerung der LEDs sowie ein elektrischer Anschluss zur Versorgung und Ansteuerung der elektronischen Baugruppe angeordnet werden.
  • Eine Lichtfunktion einer Signalleuchte an der Fahrzeugfront, wie beispielsweise Blinklicht, Positionslicht, Tagfahrlicht oder auch Seitenmarkerlicht, oder einer Signalleuchte am Fahrzeugheck, wie beispielsweise Bremslicht, Schlusslicht, Blinklicht, Rückfahrlicht oder Nebelschlusslicht, kann von einem oder mehreren Optikmodulen erzeugt werden. Bei der Verwendung eines einzelnen Optikmoduls wird die Lichtverteilung der Signalfunktion von dem vorgesehenen Optikmodul erzeugt. Wenn sich die Leuchte aus mehreren Optikmodulen zusammensetzt, trägt jedes Optikmodul anteilig zur gesamten Lichtverteilung bei. Die Optikmodule können mit Kabeln oder flexiblen Leiterbahnen an eine Energiequelle, an ein Steuergerät oder an eine Endstufe eines Steuergeräts angeschlossen oder untereinander verbunden sein, was eine flexible räumliche Anordnung der Optikmodule in der Leuchte erlaubt. Unter geeigneten räumlichen Voraussetzungen ist auch eine kostengünstige plane Anordnung der Optikmodule auf einer starren Leiterplatte möglich, wobei das Optikmodul durch einen abgegrenzten Bereich auf dieser Leiterplatte gebildet wird, in dem die Bestandteile des Optikmoduls angeordnet sind.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorsatzoptik im Querschnitt,
  • 2 einen durch die bekannte Vorsatzoptik im Querschnitt verlaufenden Strahlengang,
  • 3 die bekannte Vorsatzoptik im Längsschnitt,
  • 4 den durch die bekannte Vorsatzoptik im Längsschnitt verlaufenden Strahlengang,
  • 5 die lichteintrittsseitig optimierte erfindungsgemäße Vorsatzoptik in einer Ansicht von unten,
  • 6 eine als Sattelfläche ausgebildete Lichteintrittsfläche eines zentralen Linsenabschnitts der Vorsatzoptik,
  • 7 die erfindungsgemäße Vorsatzoptik aus 5 mit einer sattelförmigen Lichteintrittsfläche in einer vergrößerten Ansicht von schräg unten,
  • 8 die erfindungsgemäße Vorsatzoptik im Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII in 5,
  • 9 einen durch die erfindungsgemäße Vorsatzoptik gemäß 8 verlaufenden Strahlengang,
  • 10 die erfindungsgemäße Vorsatzoptik im Längsschnitt entlang der Linie X-X in 5,
  • 11 den durch die erfindungsgemäße Vorsatzoptik gemäß
  • 10 verlaufenden Strahlengang,
  • 12 die erfindungsgemäße Vorsatzoptik mit einer Fresnellinse als lichtaustrittseitig optisch wirksames Element einer Lichtaustrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts der Vorsatzoptik aus 5 in einer Ansicht von oben,
  • 13 eine schematische Darstellung einer Ausleuchtung der aus dem Stand der Technik bekannten Vorsatzoptik gemäß 1,
  • 14 eine schematische Darstellung einer Ausleuchtung der aus dem Stand der Technik bekannten Vorsatzoptik mit einer in Längserstreckung der Vorsatzoptik erweiterten Lichteintrittsfläche,
  • 15 eine schematische Darstellung einer Ausleuchtung einer erfindungsgemäßen Vorsatzoptik gemäß 12,
  • 16 eine Kissenoptik als lichtstreuende Struktur einer Lichteintrittsfläche, einer Lichteinkoppelfläche, einer Lichtaustrittsfläche und/oder einer Lichtauskoppelfläche der erfindungsgemäßen Vorsatzoptik,
  • 17 eine schematische Darstellung eines Optikmoduls mit einer Vorsatzoptik, einer Leiterplatte und einem Kühlkörper im Querschnitt,
  • 18 eine schematische Darstellung einer Leuchtenanordnung bestehend aus mehreren Optikmodulen in einer Draufsicht und
  • 19 eine schematische Darstellung einer Leuchtenanordnung bestehend aus mehreren Optikmodulen in einem Längsschnitt.
  • Die 1 bis 4 zeigen eine bekannte Vorsatzoptik 1 mit einer im Wesentlichen rechteckförmigen lichtaustrittsseitigen Querschnittsfläche. Die Quererstreckung der Vorsatzoptik 1, dargestellt als Schnittansicht in den 1 und 2, ist wesentlich kleiner als die Längserstreckung, dargestellt als Schnittansicht in den 3 und 4.
  • Die bekannte Vorsatzoptik 1 weist eine rotationssymmetrische konvexe Lichteintrittsfläche 2 mit seitlichen Lichteinkoppelflächen 3a (1) im Querschnitt und 3b (3) im Längsschnitt auf, durch die von einer Lichtquelle 5 ausgestrahltes Licht hindurchtritt, wobei es beim Übergang von dem optisch durchlässigeren Medium (Luft) in das optisch dichtere Medium (Kunststoff, Glas) der Vorsatzoptik 1 abgelenkt wird. Die Lichteinkoppelflächen 3a, 3b bilden in etwa die Wandungen eines Hohlzylinders, wobei eine optische Achse 4 der Vorsatzoptik 1 die Zylinderachse bildet. Licht, das die konvexe Lichteintrittsfläche 2 durchtritt, wird dabei derart umgelenkt, dass es parallel zu der optischen Achse 4 durch einen zentralen Linsenabschnitt 9 der Vorsatzoptik 1 zu einer Lichtaustrittsfläche 6 gelangt und im Wesentlichen senkrecht zu dieser aus der Vorsatzoptik 1 austritt. Licht, welches durch die Lichteinkoppelflächen 3a, 3b tritt, wird zunächst in Richtung von mehreren Reflexionsflächen 8a (1) bzw. 8b (3) abgelenkt und gelangt in mehrere Reflexionsabschnitte 10 der Vorsatzoptik 1. Dort wird es von den Reflexionsflächen 8a bzw. 8b im Wesentlichen parallel zur optischen Achse 4 zu einer Lichtauskoppelfläche 7 hin reflektiert, durch die es aus der Vorsatzoptik 1 austritt.
  • In 2 ist der entsprechende Strahlengang durch die Vorsatzoptik 1 im Querschnitt dargestellt. Gezeigt ist der Strahlengang eines Teillichtstroms 11. Es ist erkennbar, dass sich in Richtung der Quererstreckung lichtaustrittsseitig eine im Wesentlichen homogene Lichtverteilung ohne größere dunkle Bereiche der Lichtverteilung einstellt.
  • 3 zeigt die bekannte Vorsatzoptik 1 im Längsschnitt. Die Reflexionsabschnitte 10 sind in Längsrichtung deutlich größer als in Richtung der Quererstreckung (1) der Vorsatzoptik 1. Auch die Reflektorflächen 8b im Längsschnitt sind länger als die Reflektorflächen 8a im Querschnitt. Hingegen weisen die Lichteintrittsfläche 2 und die Lichteinkoppelflächen 3a, 3b sowohl in Richtung der Längserstreckung als auch der Quererstreckung der Vorsatzoptik 1 im Wesentlichen gleiche Geometrien auf.
  • In 4 ist der Strahlengang durch die Vorsatzoptik 1 im Längsschnitt dargestellt. Es sind drei Teillichtströme 11, 12 und 13 zu erkennen. Die konvexe Lichteintrittsfläche 2 des zentralen Linsenabschnitts 9 kollimiert den auftreffenden Teillichtstrom 11 derart, dass die Lichtstrahlen parallel zur optischen Achse 4 verlaufen und aus der Vorsatzoptik 1 austreten. Die Reflexionsflächen 8b reflektieren die über die Lichteinkoppelflächen 3b eingekoppelten Teillichtströme 12, 13 derart, dass diese parallel zur optischen Achse 4 verlaufend aus der Vorsatzoptik 1 austreten. Deutlich erkennbar ist zum einen, dass der durch die Lichteintrittsfläche 2 hindurchtretende Teillichtstrom 11 heller ist als die Teillichtströme 12 und 13 (größere Dichte der Lichtstrahlen im Teillichtstrom 11).
  • Zum anderen sind die Teillichtströme 11, 12 und 13 in Längsrichtung zueinander beabstandet, das heißt, es stellen sich zwischen ihnen nicht ausgeleuchtete Dunkelbereiche 19 ein. Bei der bekannten Vorsatzoptiken 1 ist es technisch nicht möglich, diese dunklen Bereiche 19 auszuleuchten, so dass sich insgesamt eine inhomogene Ausleuchtung der bekannten Vorsatzoptik 1 ergibt.
  • 13 zeigt eine Ausleuchtung der bekannten Vorsatzoptik 1. Deutlich zu erkennen sind die lichtaustrittsseitig beleuchteten Bereiche 15 und die unbeleuchteten Dunkelbereiche 19 der herkömmlichen Vorsatzoptik 1.
  • Um eine homogene Ausleuchtung der Vorsatzoptik 1 mit einer größeren Längserstreckung als Quererstreckung zu erzielen, wird deshalb gemäß der Erfindung eine völlig neuartige Vorsatzoptik vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Vorsatzoptik unterscheidet sich vom Stand der Technik insbesondere durch eine besondere Ausgestaltung der Lichteintrittsfläche 2 sowie der Lichtaustrittsfläche 6 des zentralen Linsenabschnitts 9. Entscheidend ist, dass die spezielle Formgebung der Lichteintrittsfläche 2 wahlweise in Kombination mit einer entsprechenden lichtaustrittsseitigen Linse eine besonders homogene Ausleuchtung der erfindungsgemäßen Vorsatzoptik auch in Richtung ihrer Längserstreckung gewährleistet.
  • 5 zeigt eine lichteintrittseitig optimierte erfindungsgemäße Vorsatzoptik 1''. Die Optimierung umfasst eine Lichteintrittsfläche 2, die zum einen in Richtung der Längserstreckung der Vorsatzoptik 1' um zwei lichteintrittseitig optisch wirksame Elemente 17 seitlich erweitert ist und zum anderen eine Sattelfläche gemäß 6 aufweist, die in Längserstreckung der Vorsatzoptik 1'' konkav gekrümmt ist. Die in 6 dargestellte Sattelfläche ist eine schematische Abbildung und weist in einer mathematisch exakten Darstellung keinen eckigen, sondern einen kontinuierlichen Verlauf auf.
  • Eine seitliche Erweiterung der Lichteintrittsfläche 2 kann selbstverständlich durch eine Verbreiterung einer bereits vorhandenen, die Lichteintrittsfläche 2 bildenden konvexen Linse oder auch mittels Fresnellinsen erfolgen. Durch die seitliche Erweiterung der Lichteintrittsfläche 2 kann Licht in einem größeren Raumwinkel in die erfindungsgemäße Vorsatzoptik 1'' gelangen und über eine größere zentral befindliche Lichtaustrittsfläche 6 wieder austreten. 14 zeigt die entsprechende lichtaustrittseitige Ausleuchtung einer Vorsatzoptik 1' mit einer nicht sattelförmigen konvexen Lichteintrittsfläche 2, die seitlich um zwei lichteintrittseitig optisch wirksame Elemente 17 erweitert ist. Es fällt auf, dass die Lichtaustrittsfläche 6 der Vorsatzoptik 1' gegenüber der Lichtaustrittsfläche 6 der bekannten Vorsatzoptik 1 (13) seitlich deutlich vergrößert ist. Insgesamt weist die Vorsatzoptik 1' größere beleuchtete Bereiche 15 und kleinere Dunkelbereiche 19 als die bekannte Vorsatzoptik 1 auf. Die hohe Lichtintensität im Bereich der Lichtaustrittsfläche 6 ist gegenüber der bekannten Vorsatzoptik 1 erhalten geblieben.
  • Um eine noch bessere Ausleuchtung, das heißt einen möglichst homogenen Lichtaustritt sowohl in Richtung der Quererstreckung als auch der Längserstreckung der Vorsatzoptik 1' zu erzielen, wird als weitere Verbesserung vorgeschlagen, dass die Lichteintrittsfläche 2 eine Sattelfläche 21 aufweist, wie sie in 6 im Detail dargestellt ist.
  • 7 zeigt die sattelförmige Lichteintrittsfläche 2 der optimierten erfindungsgemäßen Vorsatzoptik 1''. Es ist zu beachten, dass auch die sattelförmige Lichteintrittsfläche 2 zwei lichteintrittseitig optisch wirksame Elemente 17 aufweisen kann, wie in 7 dargestellt. Die sattelförmige Lichteintrittsfläche 2 ist in Längserstreckung der Vorsatzoptik 1'' konkav gekrümmt. Quer zur sattelförmigen Lichteintrittsfläche 2 verlaufen in gewohnter Weise die konvex gewölbten Lichteinkoppelflächen 3a und 3b.
  • Die 8 bis 11 stellen die erfindungsgemäße Vorsatzoptik 1'' dar. Selbstverständlich können die Abmessungen von der abgebildeten Form abweichen. Da die sattelförmige Lichteintrittsfläche 2 der Vorsatzoptik 1'' in Richtung der Quererstreckung der Vorsatzoptik 1'' konvex gekrümmt ist, wird mit ihr in dieser Richtung eine das von der Lichtquelle 5 auftreffende Licht bündelnde Wirkung erzielt. In Richtung der Quererstreckung der erfindungsgemäßen Vorsatzoptik 1'' wird also durch die konvexe Formgebung der sattelförmigen Lichteintrittsfläche 2 ein homogener Lichtaustritt, dargestellt in 9, erzielt.
  • Wesentlich ist, dass auch in Richtung der Längserstreckung der Vorsatzoptik 1'' ein homogener Lichtaustritt erfolgt. Zu diesem Zweck ist die sattelförmige Lichteintrittsfläche 2 in Richtung der Längserstreckung der Vorsatzoptik 1'' konkav ausgebildet. Durch die konkave Form wird der von der Lichtquelle 5 abgestrahlte und divergierende Teillichtstrom 11 beim Eintritt in die Vorsatzoptik 1'' an der Lichteintrittsfläche 2 in Richtung der Längserstreckung nahezu nicht abgelenkt, also insbesondere nicht parallelisiert, sondern er tritt mit nahezu unveränderter Richtung in die Vorsatzoptik 1'' ein. Beim Übergang des Teillichtstroms 11 von der Luft in das optische dichtere Medium der Vorsatzoptik 1'' kann selbstverständlich eine geringe Brechung eintreten. Somit erreicht der Teillichtstrom 11 auch diejenigen Bereiche der Vorsatzoptik 1'', die ohne die besonders ausgestaltete Eintrittsfläche 2 nicht vom Licht der Lichtquelle 5 erreicht werden würden. Durch die Aufweitung des Teillichtstroms 11 innerhalb der Vorsatzoptik 1'' kann das Licht über eine in Richtung der Längserstreckung der Vorsatzoptik 1'' vergrößerte Lichtaustrittsfläche 6 austreten.
  • Entscheidend ist, dass der sich aufweitende Teillichtstrom 11 über die gesamte Lichtaustrittsfläche 6 wieder gebündelt wird und im Wesentlichen parallel zur optischen Achse 4 aus der Vorsatzoptik 1'' austritt. Zu diesem Zweck ist die Lichtaustrittsfläche 6 als ein lichtaustrittseitig optisch wirksames Element 27 ausgebildet. Als lichtaustrittseitig optisch wirksames Element 27 kann eine Zylinderlinse 23 (10) oder eine Fresnellinse 25 (10, 11 und 12) eingesetzt werden. Selbstverständlich sind auch andere optisch wirksame Elemente denkbar. Die Zylinderlinse 23 ist so angeordnet, dass ihre Längsachse orthogonal zur optischen Achse 4 der Vorsatzoptik 1'' und orthogonal zur Längserstreckung der Vorsatzoptik 1'' verläuft. Sie kann somit das durch die Lichtaustrittsfläche 6 hindurchtretende Licht in Richtung der optischen Achse 4 der Vorsatzoptik 1'' parallelisieren. Der Einsatz einer Fresnellinse 25 als lichtaustrittseitig optisch wirksames Element 27 hat gegenüber einer Zylinderlinse 23 den Vorteil eines geringeren Volumens und Gewichts. Auch eine Kombination verschiedener optisch wirksamer Elemente an der Lichtaustrittsfläche 6 ist denkbar, bspw. eine zentral angeordnete Zylinderlinse 23 mit am Rand angeordneten Fresnellinsenabschnitten.
  • 11 zeigt den Verlauf des Strahlengangs durch einen Längsschnitt der Vorsatzoptik 1''. Das erste optisch wirksame Element 27 ist als Fresnellinse 25 ausgebildet. Die Lichteintrittsfläche 2 ist derart sattelförmig ausgestaltet, dass der von der Lichtquelle 5 emittierte Teillichtstrom 11, der die Lichteintrittsfläche 2 durchtritt, im Wesentlichen auf das gesamte erste optisch wirksame Element 27 gelangt. Die Fresnellinse 25, deren Strukturen orthogonal zur optischen Achse 4 der Vorsatzoptik 1'' und orthogonal zur Längserstreckung der Vorsatzoptik 1'' verlaufen, bündelt das eingekoppelte Licht, so dass es parallel zur optischen Achse 4 aus der Vorsatzoptik 1'' austritt. Die durch die Lichteinkoppelflächen 3b hindurchtretenden Teillichtströme 12, 13 werden von diesen derart abgelenkt, dass sie über den Reflexionsabschnitt 10 vollständig auf die Reflexionsflächen 8b gelangen, von diesen parallel zur optischen Achse 4 in Lichtaustrittsrichtung reflektiert werden und derart aus der Lichtauskoppelfläche 7 austreten.
  • In 15 ist die Ausleuchtung einer erfindungsgemäßen Vorsatzoptik 1'' dargestellt. Sie zeigt gegenüber der in 13 abgebildeten Ausleuchtung einer herkömmlichen Vorsatzoptik 1 und gegenüber der Ausleuchtung einer lediglich lichteintrittsseitig optimierten Vorsatzoptik 1' ohne Sattelfläche (vgl. 14) eine erhebliche Reduzierung der Dunkelbereiche 19 und eine deutlich homogenere Lichtverteilung. Die Effizienz der Vorsatzoptik 1'' kann gegenüber einer herkömmlichen Vorsatzoptik 1 durch bessere Umfassung des Raumwinkels mittels der besonders ausgestalteten Lichteintrittsfläche 2 und durch geringere Fresnelverluste deutlich gesteigert werden. Es wird betont, dass die erfindungsgemäße Vorsatzoptik 1'' die angegebenen Vorteile auch hat, wenn die Lichteintrittsfläche 2 eine Sattelform, jedoch keine seitlichen optisch wirksamen Elemente 17 aufweist. In diesem Fall könnte die Lichteintrittsfläche 2 bspw. eine ovale Querschnittsfläche aufweisen.
  • Es ist vorstellbar, dass auf der Lichtauskoppelfläche 7 des Reflexionsabschnitts 10, der Lichtaustrittsfläche 6 des zentralen Linsenabschnitts 9, der Lichteinkoppelfläche 3a, 3b des Reflexionsabschnitts 10 und/oder der Lichteintrittsfläche 2 des zentralen Linsenabschnitts 10 eine lichtstreuende Struktur ausgebildet ist. Dadurch lassen sich gewünschte optische Effekte erzeugen und es lässt sich die lichttechnische Wirkung einer zugehörigen Leuchte verändern. Als lichtstreuende Strukturen können beispielsweise eine oder mehrere Kissenoptiken 29, abgebildet in 16, oder eine oder mehrere Zylinderoptiken verwendet werden. Eine Kissenoptik 29 ist konvex gewölbt und weist eine rechteckige oder quadratische Grundfläche mit nach innen gewölbten Seitenlinien 30 auf. Die konvexe Wölbung der Kissenoptik 29 wird durch die eingezeichneten Höhenlinien 31 deutlich.
  • In 17 ist eine schematische Darstellung eines Optikmoduls 31 mit einer Vorsatzoptik 33, einem Kühlkörper 35 sowie einer zwischen der Vorsatzoptik 33 und dem Kühlkörper 35 befindlichen Leiterplatte 37 abgebildet. Die Vorsatzoptik 33 besitzt mehrere Passstifte 39 zur Anordnung bzw. Ausrichtung der Vorsatzoptik 33 zur Lichtquelle 5. Der Kühlkörper 35 ist E-förmig mit drei Kühlrippen 43 ausgebildet und weist mehrere Durchführungen 41 auf, durch die die Passstifte 39 der Vorsatzoptik 33 gesteckt werden, um die Vorsatzoptik 33 zur Lichtquelle 5 auszurichten. Nach dem Einführen der Passstifte 39 in die Durchführengen 41 werden die Enden der Passstifte 39 plastisch verformt, bspw. durch Erwärmen der Stifte 39 und anschließender mechanischer Druckbeaufschlagung der erwärmten, verformbaren Stiftenden. Auf diese Weise kann die Vorsatzoptik 33 nach Art einer Niet an dem Kühlkörper 35 befestigt werden.
  • 18 zeigt eine Leuchtenanordnung 45, die aus mehreren Optikmodulen 31 zusammengesetzt ist, in einer Blickrichtung entgegen der Hauptlichtabstrahlrichtung der Kraftfahrzeugleuchte 45. Diese Blickrichtung ist die Blickrichtung, aus der ein Betrachter eines Kraftfahrzeuges die Leuchte 45 normalerweise wahrnimmt. Die Leuchtenanordnung 45 kann eine Signalleuchte an der Frontseite des Fahrzeugs zur Erzeugung eines Blinklichts, eines Positionslichts, eines Tagfahrlichts oder auch eines Seitenmarkerlichts sein. Ebenso kann die Leuchtenanordnung 45 an der Heckseite des Fahrzeugs zur Erzeugung eines Bremslichts, eines Schlusslichts, eines Blinklichts, eines Rückfahrlichts oder eines Nebelschlusslichts ausgebildet sein. Es ist gut zu erkennen, dass die einzelnen Optikmodule 31 eine im wesentlichen rechteckige Lichtaustrittsfläche 6 aufweisen.
  • 19 zeigt die Leuchtenanordnung 45 aus 18 in einer Ansicht senkrecht zur Lichtaustrittsrichtung. Es ist zu erkennen, dass jedes der Optikmodule 31 eine LED 5 und eine in Lichtaustrittsrichtung nachgeordnete erfindungsgemäße Vorsatzoptik 1'' (vgl. die 5 bis 15) zum Bündeln der von der LED 5 ausgesandten Lichtstrahlen aufweist. Die Vorsatzoptik 1'' weist die entgegen der Lichtaustrittsrichtung (vgl. 18) erkennbare im wesentlichen rechteckigförmige Lichtaustrittsfläche 6 der Optikmodule 31 auf. Die LEDs 5 und die Vorsatzoptiken 1'' sind auf einer Leiterplatte 37 angeordnet. Die Anordnung und Ausrichtung der Optikmodule 31 auf der Leiterplatte 37 kann dabei nahezu beliebig gewählt werden, um eine Signalleuchte beliebiger Form zu realisieren. Nicht dargestellt in 19 ist ein auf der den Optikmodulen 31 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 37 angeordneter Kühlkörper. Die LEDs 5 und die Vorsatzoptiken 1'' können in der anhand der 17 dargestellten und beschriebenen Weise an der Leiterplatte 37 bzw. dem Kühlkörper befestigt sein.
  • Die Erfindung ermöglicht es somit, insbesondere mittels einer sattelförmigen Ausgestaltung der Lichteintrittsfläche 2 und einer den Teillichtstrom 11 parallelisierenden Formgebung der Lichtaustrittsfläche 6, bei einer ausgeleuchteten Vorsatzoptik 1'' mit deutlich größerer Längserstreckung als Quererstreckung die Dunkelbereiche 19 zu reduzieren, ein zentrales Lichtintensitätsmaximum zu verringern und insgesamt eine besonders homogene Ausleuchtung bei verbesserter Effizienz zu erzielen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19728354 C2 [0002]

Claims (13)

  1. Vorsatzoptik (1'') für eine Lichtquelle (5), umfassend einen zentralen Linsenabschnitt (9) mit einer der Lichtquelle (5) zugewandten Lichteintrittsfläche (2) und einer von der Lichtquelle (5) abgewandten Lichtaustrittsfläche (6) und weiter umfassend einen den zentralen Linsenabschnitt (9) umgebenden äußeren Reflexionsabschnitt (10) mit mindestens einer der Lichtquelle (5) zugewandten Lichteinkoppelfläche (3a, 3b), über die von der Lichtquelle (5) ausgesandtes Licht in den Reflexionsabschnitt (10) eintritt, mit mindestens einer von der Lichtquelle (5) abgewandten Lichtauskoppelfläche (7), über die eingekoppeltes Licht aus dem Reflexionsabschnitt (10) austritt, und mit zwischen der mindestens einen Lichteinkoppelfläche (3a, 3b) und der mindestens einen Lichtauskoppelfläche (7) angeordneten Reflexionsflächen (8a, 8b), die in den Reflexionsabschnitt (10) eingekoppeltes Licht reflektieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsatzoptik (1'') in einer orthogonal zu einer optischen Achse (4) der Vorsatzoptik (1'') angeordneten Ebene eine größere Längserstreckung als Quererstreckung aufweist, und dass die Lichteintrittsfläche (2) des zentralen Linsenabschnitts (9) die Form einer Sattelfläche (21) aufweist, wobei die Sattelfläche (21) in Längserstreckung konkav gekrümmt ist.
  2. Vorsatzoptik (1'') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Lichtaustrittsfläche (6) des zentralen Linsenabschnitts (9) mindestens ein lichtaustrittseitig optisch wirksames Element (27) ausgebildet ist, welches die durch die Sattelfläche (21) in Längserstreckung aufgeweiteten Lichtstrahlen wieder parallelisiert.
  3. Vorsatzoptik (1'') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine lichtaustrittseitig optisch wirksame Element (27) des zentralen Linsenabschnitts (9) eine Zylinderlinse (23) ist, deren Längsachse orthogonal zur optischen Achse (4) der Vorsatzoptik (1'') und orthogonal zur Längserstreckung der Vorsatzoptik (1'') verläuft.
  4. Vorsatzoptik (1'') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine lichtaustrittseitig optisch wirksame Element (27) eine Fresnellinse (25) ist, wobei Strukturen der Fresnellinse (25) orthogonal zur optischen Achse (4) der Vorsatzoptik (1'') und orthogonal zur Längserstreckung der Vorsatzoptik (1'') verlaufen.
  5. Vorsatzoptik (1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis der Längserstreckung zur Quererstreckung größer 1,5 ist.
  6. Vorsatzoptik (1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (2) des zentralen Linsenabschnitts (9) in Richtung der Längserstreckung der Vorsatzoptik (1'') eine größere Erstreckung aufweist als in Richtung der Quererstreckung der Vorsatzoptik (1'').
  7. Vorsatzoptik (1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Längserstreckung der Vorsatzoptik (1'') neben der Lichteintrittsfläche (2) des zentralen Linsenabschnitts (9) zusätzliche lichteintrittseitig optisch wirksame Elemente (17) angeordnet sind, die von der Lichtquelle (5) ausgesandte Lichtstrahlen in einen Bereich einer von der Vorsatzoptik (1'') erzeugten Lichtverteilung lenken, der zwischen dem von dem zentralen Linsenabschnitt (9) ohne die lichteintrittseitig optisch wirksamen Elemente (17) ausgeleuchteten Bereich und dem von dem Reflexionsabschnitt (10) ohne die lichteintrittseitig optisch wirksamen Elemente (17) ausgeleuchteten Bereich liegt.
  8. Vorsatzoptik (1'') nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die lichteintrittseitig optisch wirksamen Elemente (17) als Fresnellinsen (25) ausgebildet sind.
  9. Vorsatzoptik (1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf der mindestens einen Lichtauskoppelfläche (7) des Reflexionsabschnitts (10) und/oder auf der Lichtaustrittsfläche (6) des zentralen Linsenabschnitts (9) eine Licht streuende Struktur ausgebildet ist.
  10. Vorsatzoptik (1'') nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der mindestens einen Lichteinkoppelfläche (3a, 3b) des Reflexionsabschnitts (10) und/oder auf der Lichteintrittsfläche (2) des zentralen Linsenabschnitts (9) eine Licht streuende Struktur ausgebildet ist.
  11. Vorsatzoptik (1'') nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht streuende Struktur mindestens eine Kissenoptik (29) in Form einer konvex geformten Linse mit einer viereckigen Grundfläche und mit nach innen gewölbten Seitenlinien aufweisen.
  12. Vorsatzoptik (1'') nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht streuende Struktur Zylinderoptiken aufweisen.
  13. Vorsatzoptik (1'') nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Längsachsen der Zylinderoptiken quer zur optischen Achse (4) der Vorsatzoptik (1'') und parallel zur Richtung der Längserstreckung der Vorsatzoptik (1'') und/oder parallel zur Richtung der Quererstreckung der Vorsatzoptik (1'') verlaufen.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008631A1 (de) 2009-02-12 2010-08-19 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Projektionsmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
CN102645683A (zh) * 2012-05-03 2012-08-22 青岛镭创光电技术有限公司 可用于混合光源的光学透镜
DE102012008833A1 (de) 2012-04-28 2012-11-15 Daimler Ag Beleuchtungsanordnung und Fahrzeugscheinwerfer
CN103529498A (zh) * 2013-10-30 2014-01-22 谭光世 一种透镜
DE102012107676A1 (de) * 2012-08-21 2014-03-20 Truck-Lite Europe Gmbh Optikkörper für eine Fahrzeugleuchte
DE102013210257A1 (de) 2013-06-03 2014-12-18 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Vorsatzoptik für eine Lichtquelle
CN105276480A (zh) * 2014-06-02 2016-01-27 现代摩比斯株式会社 汽车的照明装置
EP3271649A4 (de) * 2015-03-17 2018-01-24 McDermott, Kevin Leuchtdiodenvorrichtung mit länglichem lichtstrahl
EP2708800A3 (de) * 2012-09-13 2018-04-04 Koito Manufacturing Co., Ltd. Fahrzeuglampe
EP3324107A1 (de) * 2016-11-10 2018-05-23 Seat, S.A. Signalisierungsmodul für ein fahrzeug
EP3242074A4 (de) * 2014-12-29 2018-09-12 LG Innotek Co., Ltd. Lampeneinheit und fahrzeuglampenvorrichtung damit
EP3388285A1 (de) * 2017-04-12 2018-10-17 Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho Bestrahlungsvorrichtung
EP3550203A1 (de) * 2018-04-04 2019-10-09 ZKW Group GmbH Lichtmodul für eine gepfeilte kfz-beleuchtungsvorrichtung
WO2019238543A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optik für sende- und/oder empfangs-element

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728354C2 (de) 1997-07-03 1999-12-02 Sidler Gmbh & Co Refraktorelement als Vorsatz für eine Lichtquelle und Verwendung eines solchen Refraktorelements als Vorsatz für eine Bremsleuchte eines Fahrzeugs

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10051464B4 (de) * 2000-10-17 2011-08-11 OSRAM Opto Semiconductors GmbH, 93055 Stufenlinse
US7237924B2 (en) * 2003-06-13 2007-07-03 Lumination Llc LED signal lamp
DE202005010490U1 (de) * 2005-07-04 2005-09-22 Fer Fahrzeugelektrik Gmbh Optikkörper

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728354C2 (de) 1997-07-03 1999-12-02 Sidler Gmbh & Co Refraktorelement als Vorsatz für eine Lichtquelle und Verwendung eines solchen Refraktorelements als Vorsatz für eine Bremsleuchte eines Fahrzeugs

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009008631A1 (de) 2009-02-12 2010-08-19 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Projektionsmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
DE102009008631B4 (de) * 2009-02-12 2016-11-03 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Projektionsmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
DE102012008833A1 (de) 2012-04-28 2012-11-15 Daimler Ag Beleuchtungsanordnung und Fahrzeugscheinwerfer
DE102012008833B4 (de) 2012-04-28 2018-12-27 Daimler Ag Beleuchtungsanordnung und Fahrzeugscheinwerfer
CN102645683A (zh) * 2012-05-03 2012-08-22 青岛镭创光电技术有限公司 可用于混合光源的光学透镜
CN102645683B (zh) * 2012-05-03 2014-11-05 青岛镭创光电技术有限公司 可用于混合光源的光学透镜
DE102012107676B4 (de) * 2012-08-21 2016-04-14 Truck-Lite Europe Gmbh Optikkörper für eine Fahrzeugleuchte
DE102012107676A1 (de) * 2012-08-21 2014-03-20 Truck-Lite Europe Gmbh Optikkörper für eine Fahrzeugleuchte
EP2708800A3 (de) * 2012-09-13 2018-04-04 Koito Manufacturing Co., Ltd. Fahrzeuglampe
DE102013210257A1 (de) 2013-06-03 2014-12-18 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Vorsatzoptik für eine Lichtquelle
CN103529498A (zh) * 2013-10-30 2014-01-22 谭光世 一种透镜
CN103529498B (zh) * 2013-10-30 2016-03-16 谭光世 一种透镜
CN105276480A (zh) * 2014-06-02 2016-01-27 现代摩比斯株式会社 汽车的照明装置
US10125942B2 (en) 2014-06-02 2018-11-13 Hyundai Mobis Co., Ltd. Lamp apparatus for automobile
EP3242074A4 (de) * 2014-12-29 2018-09-12 LG Innotek Co., Ltd. Lampeneinheit und fahrzeuglampenvorrichtung damit
US10260702B2 (en) 2014-12-29 2019-04-16 Lg Innotek Co., Ltd. Lamp unit and vehicle lamp device using same
EP3271649A4 (de) * 2015-03-17 2018-01-24 McDermott, Kevin Leuchtdiodenvorrichtung mit länglichem lichtstrahl
EP3324107A1 (de) * 2016-11-10 2018-05-23 Seat, S.A. Signalisierungsmodul für ein fahrzeug
EP3388285A1 (de) * 2017-04-12 2018-10-17 Kabushiki Kaisha Tokai Rika Denki Seisakusho Bestrahlungsvorrichtung
US10300841B2 (en) 2017-04-12 2019-05-28 Kabushiki Kaisha Tokai-Rika-Denki-Seisakusho Irradiating device
EP3550203A1 (de) * 2018-04-04 2019-10-09 ZKW Group GmbH Lichtmodul für eine gepfeilte kfz-beleuchtungsvorrichtung
WO2019238543A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Optik für sende- und/oder empfangs-element
CN112567279A (zh) * 2018-06-12 2021-03-26 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 用于发送和/或接收元件的光学元件
CN112567279B (zh) * 2018-06-12 2023-09-22 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 用于发送和/或接收元件的光学元件

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