DE102009017424A1 - Vorsatzoptik für eine Lichtquelle und Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorsatzoptik - Google Patents

Vorsatzoptik für eine Lichtquelle und Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorsatzoptik Download PDF

Info

Publication number
DE102009017424A1
DE102009017424A1 DE102009017424A DE102009017424A DE102009017424A1 DE 102009017424 A1 DE102009017424 A1 DE 102009017424A1 DE 102009017424 A DE102009017424 A DE 102009017424A DE 102009017424 A DE102009017424 A DE 102009017424A DE 102009017424 A1 DE102009017424 A1 DE 102009017424A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
optics
moth
attachment optics
attachment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102009017424A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009017424B4 (de
Inventor
Matthias Dr. Gebauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Original Assignee
Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Automotive Lighting Reutlingen GmbH filed Critical Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Priority to DE102009017424.9A priority Critical patent/DE102009017424B4/de
Publication of DE102009017424A1 publication Critical patent/DE102009017424A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009017424B4 publication Critical patent/DE102009017424B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/002Refractors for light sources using microoptical elements for redirecting or diffusing light
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/28Cover glass

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Lichtquelle (5) zum Aussenden von Licht. Der Lichtquelle (5) kann eine Vorsatzoptik (1) zugeordnet sein, die einen zentralen Linsenabschnitt (9) und einen den zentralen Linsenabschnitt (9) umgebenden äußeren Reflexionsabschnitt (10) umfasst. Eine Lichteintrittsfläche (2) und/oder eine Lichtaustrittsfläche (6) des zentralen Linsenabschnitts (9) und/oder eine Lichteinkoppelfläche (3) und/oder eine Lichtauskoppelfläche (7) des Reflexionsabschnitts (10) weist mehrere eine optisch wirksame Mottenaugen-Struktur (15) bildende Strukturelemente (16) auf. Alternativ oder zusätzlich kann die Beleuchtungseinrichtung auch eine Projektionslinse (20) aufweisen, die auf ihrer Lichteintrittsseite (22) und/oder auf ihrer Lichtaustrittsseite (24) ebenfalls eine Mottenaugen-Struktur aufweisen kann. Zusätzlich zur Mottenaugen-Struktur kann auf die Vorsatzoptik (1) bzw. die Projektionslinse (20) auch eine Beugungsoptikstruktur aufgebracht werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorsatzoptik für eine Lichtquelle, die Lichtquelle umfassend mindestens eine Leuchtdiode (LED). 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.
  • Außerdem betrifft die Erfindung eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Lichtquelle zum Aussenden von Licht und mindestens einer Primäroptik zum Bündeln des von der Lichtquelle ausgesandten Lichts. Die Primäroptik ist im Stand der Technik bspw. als Reflektor oder als konventionelle Vorsatzoptik ausgebildet.
  • Eine Vorsatzoptik der eingangs genannten Art zum Einsatz in einer Bremsleuchte eines Kraftfahrzeugs ist bspw. aus der DE 197 28 354 C2 bekannt. Der zentrale Linsenabschnitt der beschriebenen Vorsatzoptik verfügt über eine rückseitige, der Lichtquelle zugewandte Lichteintrittsfläche und eine vorderseitige, von der Lichtquelle abgewandte Lichtaustrittsfläche, über die das in den zentralen Linsenabschnitt eingekoppelte Licht diesen wieder verlässt. Der zentrale Linsenabschnitt ist von einem äußeren Reflexionsabschnitt umgeben. Dieser weist eine Lichteinkoppelfläche auf, über die diejenigen von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen, die nicht in den zentralen Linsenabschnitt eintreten, in den Reflexionsabschnitt eingekoppelt werden. Die Lichteinkoppelfläche ist vorzugsweise als eine zur optischen Achse der Vorsatzoptik zentrierte im Wesentlichen zylinderförmige Innenumfangswandung des Reflexionsabschnitts ausgebildet. An der Außenumfangsfläche des Reflexionsabschnitts der Vorsatzoptik wird das in den Reflexionsabschnitt eingekoppelte Licht vorzugsweise mittels Totalreflexion in Richtung der Lichtauskoppelfläche reflektiert. Die Lichtauskoppelfläche des Reflexionsabschnitts ist ebenso wie die Lichtaustrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts Teil einer sich im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse erstreckenden lichtaustrittseitigen Gesamtfläche der Vorsatzoptik.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte Vorsatzoptik weist den Nachteil auf, dass an der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts sowie an der Lichteinkoppelfläche und der Lichtauskoppelfläche des äußeren Reflexionsabschnitts eine sogenannte Fresnel-Reflexion des durch die jeweilige Fläche hindurchtretenden Lichts auftreten kann. Dabei wird Licht an den jeweiligen Grenzflächen am Übergang zwischen dem Material der Vorsatzoptik und Luft zu etwa 4% bis 5% reflektiert (sog. Fresnel-Verlust).
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Effizienz einer Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge zu verbessern, insbesondere Fresnel-Reflexionen an den Grenzflächen einer Vorsatzoptik und/oder einer Projektionslinse der Beleuchtungseinrichtung zu verringern, um den durch die Grenzflächen transmittierten Lichtanteil zu erhöhen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von der Vorsatzoptik der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass die Lichteintrittsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts und/oder die Lichteinkoppelfläche und/oder die Lichtauskoppelfläche des Reflexionsabschnitts mehrere eine optisch wirksame Mottenaugen-Struktur bildende Strukturelemente aufweist. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass eine solche Mottenaugen-Struktur die Fresnel-Reflexion an den Grenzflächen zwischen dem Material der Vorsatzoptik und Luft unterdrückt und dadurch die Effizienz der Vorsatzoptik erhöht wird. Die mit einer Mottenaugen-Struktur hergestellten Grenzflächen wirken über einen großen Teil des optischen Spektrums im Wesentlichen unabhängig vom Einfallswinkel des Lichts antireflektierend, ohne dabei Licht zu absorbieren, und reduzieren dabei den Verlust von Licht beim Durchgang durch das optische Medium der Vorsatzoptik. Durch die Entspiegelung der Vorsatzoptik wird also eine höhere Effizienz der Vorsatzoptik erreicht. Dies wird dadurch erreicht, dass die Größe der Strukturelemente der Mottenaugen-Struktur im Nanometerbereich, also in einem Bereich kleiner der Lichtwellenlängen, liegt und das Licht beim Übergang von einem Medium (z. B. Luft oder Kunststoff) in ein anderes (Kunststoff bzw. Luft) dadurch einen kontinuierlichen Übergang sieht und somit keine bzw. lediglich vernachlässigbar geringe Fresnel-Verluste erfährt. Die Effizienzsteigerung gegenüber herkömmlichen Vorsatzoptiken liegt im Bereich von etwa 20%.
  • Vorteilhafterweise sind die Strukturelemente zylinder-, kegel- oder pyramidenförmig oder in Form einer Sinusstruktur ausgebildet. Dabei verlaufen die Achsen der Zylinder, Kegel bzw. Pyramiden vorteilhafterweise im wesentlichen parallel zur optischen Achse der Vorsatzoptik. Vorzugsweise ist jedes Strukturelement an seinem von der Vorsatzoptik abgewandten Ende gewölbt ausgebildet. Des weiteren wird vorgeschlagen, dass die Strukturelemente in einem Raster angeordnet sind.
  • Vorzugsweise beträgt die Höhe der zylinderförmigen Strukturelemente zwischen 10 nm (10–9 Meter) und 1000 nm. Gemessen werden kann die Höhe eines Strukturelements entweder individuell für jedes einzelne Strukturelement anhand der Differenz zwischen dem tiefsten Punkt des Strukturelements zu benachbarten Strukturelementen und dem höchsten Punkt dieses Strukturelements. Alternativ kann auch der tiefste Punkt aller Strukturelemente einer Fläche ermittelt und in Bezug zu dem höchsten Punkt des Strukturelements gesetzt werden, dessen Höhe ermittelt werden soll. Insbesondere kann die Höhe der Strukturelemente 120 nm betragen. Vorzugsweise weisen die zylinderförmigen Strukturelemente einen Durchmesser von 10 nm bis 1000 nm auf. Der Durchmesser eines Strukturelements wird vorzugsweise in der Mitte zwischen oberem und unterem Ende des Strukturelements ermittelt. Alternativ kann der Durchmesser auch am unteren Ende oder am oberen Ende des Strukturelements ermittelt werden. Insbesondere kann der Durchmesser der zylinderförmigen Strukturelemente jeweils 60 nm betragen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Mantelflächen der zylinderförmigen Strukturelemente einen Abstand von 10 nm bis 400 nm zueinander auf, kegel- pyramiden- bzw. sinusförmige Strukturen grenzen direkt aneinander. Ein Vorteil der Abmessungen der Mottenaugen-Strukturen im Nanometerbereich besteht darin, dass die Strukturen bei der visuellen Betrachtung der Vorsatzoptik mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Mit der Erfindung kann also eine Verbesserung des Wirkungsgrads (der Transmissionseigenschaften) der Vorsatzoptik mit Hilfe einer für das menschliche Auge unsichtbaren Beschichtung der Grenzflächen der Vorsatzoptik erzielt werden. Als eine weitere Lösung der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 vorgeschlagen, dass die Primäroptik mindestens eine Vorsatzoptik nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst. Dadurch, dass die Vorsatzoptiken der Beleuchtungseinrichtung mit Mottenaugen-Strukturen versehen sind, werden die in der Beleuchtungseinrichtung durch Fresnel-Reflexion bedingten Transmissionsverluste entsprechend reduziert und es wird die Gesamteffizienz der Lichttransmission durch die Beleuchtungseinrichtung erhöht. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorsatzoptik kommen insbesondere beim Einsatz in einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz. Dort kann die Effizienz der Beleuchtungseinrichtung erhöht werden, ohne dass es bspw. aufgrund einer höheren Stromstärke zu einer zusätzlichen Wärmeentwicklung kommt. Bei gleichbleibender Betriebstemperatur der Beleuchtungseinrichtung kann also ein insgesamt helleres Licht erzeugt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Beleuchtungseinrichtung eine Projektionslinse mit einer der Lichtquelle zugewandten Lichteintrittsseite und einer von der Lichtquelle abgewandten Lichtaustrittsseite aufweist, wobei die Lichteintrittsseite und/oder die Lichtaustrittsseite mit mehreren eine optisch wirksame Mottenaugen-Struktur bildenden Strukturelementen versehen ist. Indem neben der mindestens einen Primäroptik auch die Projektionslinse ein- oder beidseitig mit einer Mottenaugen-Struktur versehen ist, wird die Lichttransmission durch die Beleuchtungseinrichtung zusätzlich verbessert und der Wirkungsgrad der Beleuchtungseinrichtung erhöht.
  • Die Herstellung der Antireflexionsschicht in Form der Mottenaugen-Struktur erfolgt durch Spritzgießen bzw. Spritzprägen. Dazu wird die Struktur mittels eines Belichtungsverfahrens in einen Master gebracht. Anschließend können durch galvanische Verfahren daraus Einsätze für das Werkzeug für Spritzpräge- oder Spritzgussverfahren erzeugt werden. Während herkömmliche dielektrische Antireflexionsbeschichtungen für Vorsatzoptiken nur in Vakuumanlagen in einem aufwendigen separaten Fertigungsschritt (Mehrbeschichtungsprozess) durchgeführt werden können, können die Mottenaugenstrukturen direkt während der Herstellung der optischen Komponente erzeugt werden. Die Struktur lässt sich also direkt als Einsatz in das Werkzeug einbringen, d. h. man erhält direkt beim Spritzguss- bzw. Spritzprägeverfahren die gewünschte Oberflächenstruktur. Herkömmliche dielektrische Schichten haben außerdem den Nachteil, dass sie wellenlängenselektiv wirken, wohingegen die Mottenaugenstruktur für alle sichtbaren Wellenlängen gleich wirkt. Die erfindungsgemäße Linse wird bevorzugt als Bestandteil eines Beleuchtungsmoduls in einem Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge eingesetzt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Lichteintrittsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche des zentralen Linsenabschnitts der Vorsatzoptik und/oder die Lichteinkoppelfläche und/oder die Lichtauskoppelfläche des Reflexionsabschnitts der Vorsatzoptik mehrere eine optisch wirksame Beugungsstruktur bildende Beugungsoptikelemente aufweist, wobei die Mottenaugen-Struktur der Beugungsstruktur überlagert ist. Die Strukturelemente zur Lichtbeugung haben eine Größenordnung im Bereich der Wellenlängen des sichtbaren Lichts. Es kann dann die Mottenaugenstruktur mit der Beugungsoptikstruktur kombiniert werden. Der Beugungsstruktur wird also die Antireflexstruktur überlagert. Beide Strukturen können über Belichtungsverfahren in einen Master gebracht werden. Durch galvanische Verfahren können daraus Einsätze für das Werkzeug für das Spritzpräge- oder Spritzgussverfahren erzeugt werden. Durch eine einzige Verfahrenstechnik kann also sowohl die Antireflexbeschichtung als auch die Struktur zur Lichtverteilungserzeugung hergestellt werden.
  • Wenn die Antireflexstruktur (Mottenaugen-Struktur) und die Struktur zur Lichtverteilung (Beugungsstruktur) auf einer Lichteintrittsseite und/oder einer Lichtaustrittsseite einer Projektionslinse einer Beleuchtungseinrichtung ausgebildet wird, kann durch die Beugungsstruktur die chromatisch Abberation der Linse korrigiert werden, da die Beugung proportional zur Wellenlänge ist, die Brechung umso stärker ist, je kleiner die Wellenlänge ist. Auf diese Weise kann auf relativ einfache und kostengünstige Weise ein Achromat realisiert werden.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 die erfindungsgemäße Vorsatzoptik im Querschnitt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
  • 2 einen vergrößerten Ausschnitt einer Lichtaustrittsfläche der erfindungsgemäßen Vorsatzoptik aus 1,
  • 3 einen Strahlengang durch die erfindungsgemäße Vorsatzoptik aus 1 im Längsschnitt,
  • 4 einen Strahlengang durch die erfindungsgemäße Vorsatzoptik aus 1 im Querschnitt,
  • 5 eine vergrößerte Darstellung mehrerer Strukturelemente einer Mottenaugen-Struktur der Lichtaustrittsfläche aus 2,
  • 6 mehrere nebeneinander angeordnete und miteinander verbundene erfindungsgemäße Vorsatzoptiken eines Optikarrays
  • 7 ein Projektionssystem einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
  • 8 ein Lichtmodul einer erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,
  • 9 eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Lichtmodulen nach 8 und eine resultierende Lichtverteilung,
  • 10 zwei Beispiele für eine Beugungsstruktur in einer Draufsicht,
  • 11 ein Beispiel für eine Beugungsstruktur im Querschnitt,
  • 12 die Beugungsstruktur aus 11 mit einer überlagerten Antireflexionsbeschichtung;
  • 13 das Prinzip der Brechung durch eine Sammellinse,
  • 14 das Prinzip der Beugung durch eine Beugungsstruktur, und
  • 15 eine Projektionslinse mit einer Beugungsstruktur auf der Lichteintrittsseite und einer Antireflexionsbeschichtung auf der Lichtaustrittsseite.
  • Aus dem Stand der Technik bekannte Vorsatzoptiken bestehen aus transparentem Material, vorzugsweise Glas oder Kunststoff, und werden zur Bündelung von Licht mittels Totalreflexion im Randbereich und Brechung im als Linse ausgebildeten Zentrum der Optik eingesetzt. Durch die Vorsatzoptiken wird also das von einer Lichtquelle, bspw. von einer oder mehreren Halbleiterlichtquellen (LEDs), mit großem Abstrahlwinkel ausgesandte Licht zur Erzeugung eines Lichtbündels gebündelt.
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorsatzoptik 1 in einer Querschnittansicht. Die Vorsatzoptik 1 weist einen zentralen Linsenabschnitt 9 mit einer Lichteintrittsfläche 2 und einer Lichtaustrittsfläche 6 sowie einen den zentralen Linsenabschnitt 9 umgebenden äußeren Reflexionsabschnitt 10 mit Lichteinkoppelflächen 3, Lichtauskoppelflächen 7 und zwischen den Lichteinkoppelflächen 3 und den Lichtauskoppelflächen 7 angeordneten Reflexionsflächen 8a, 8b, 8c, 8d auf. Die Lichteintrittsfläche 2 und die Lichteinkoppelflächen 3 sind mindestens einer Lichtquelle 5, bspw. in Form einer oder mehrerer Haltleiterlichtquellen (LEDs), zugewandt. Die Lichteintrittsfläche 2 kann entsprechend der lichttechnischen Funktion als rotationssymmetrische, torische (zylindrische, tonnenförmige) oder als Freiformfläche ausgebildet sein, und ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel konvex geformt. Selbstverständlich kann die Lichteintrittsfläche 2 auch anders geformt sein und bspw. die Form einer Sattelfläche aufweisen. Die Lichteinkoppelflächen 3 schließen an die Lichteintrittsfläche 2 an und bilden in etwa Wandungen eines Hohlzylinders, wobei eine optische Achse 4 der Vorsatzoptik 1 zugleich die Zylinderachse bilden kann.
  • Das in den zentralen Linsenabschnitt 9 eintretende Licht tritt über die Lichtaustrittsfläche 6 wieder aus diesem aus. Auf dem Weg von der Lichteintrittsfläche 2 zu der Lichtaustrittsfläche 6 wird das Licht vorzugsweise nicht reflektiert oder totalreflektiert. Die Lichteintrittsfläche 2 und die Lichtaustrittsfläche 6 sind derart geformt bzw. in ihrer Form derart aufeinander abgestimmt, dass durch den Linsenabschnitt 9 hindurchtretendes Licht gebündelt, vorzugsweise kollimiert wird. In den äußeren Reflexionsabschnitt 10 eingekoppeltes Licht wird an mindestens einer der Reflexionsflächen 8 reflektiert, vorzugsweise totalreflektiert und tritt dann über die Lichtauskoppelflächen 7 wieder aus dem Reflexionsabschnitt 10 aus. Die Lichteinkoppelflächen 3, Reflexionsflächen 8 und Lichtauskoppelflächen 7 sind derart geformt bzw. in ihrer Form derart aufeinander abgestimmt, dass durch den Reflexionsabschnitt 10 hindurchtretendes Licht gebündelt, vorzugsweise kollimiert wird.
  • Erfindungsgemäß ist auf der Lichteintrittsfläche 2, auf den Lichteinkoppelflächen 3, auf der Lichtaustrittsfläche 6 und/oder auf den Lichtauskoppelflächen 7 zumindest bereichsweise eine Mottenaugen-Struktur ausgebildet.
  • 2 zeigt einen Ausschnitt der optisch wirksamen Mottenaugen-Struktur 15 auf der Lichtaustrittsfläche 6. Die Struktur 15 umfasst mehrere Strukturelemente 16. Aus 2 ist ersichtlich, dass die durch die Lichtaustrittsfläche 6 austretenden Lichtstrahlen, dargestellt durch Pfeile, durch die Mottenaugen-Struktur 15 nicht oder allenfalls in ganz geringem Umfang abgelenkt werden, sondern im wesentlichen parallel zur optischen Achse 4 aus der Vorsatzoptik 1 austreten. Die hier schematisch dargestellte Mottenaugen-Struktur 15 weist einen wellenförmigen Verlauf mit einer Periode (Abstand bspw. von einem Wellenberg zum unmittelbar angrenzenden Wellenberg) in einem Bereich von unter 1.000 nm, vorzugsweise von etwa 250 nm, auf. Auch die Höhe der einzelnen Strukturelemente liegt im Bereich von unter 1.000 nm, vorzugsweise ca. 250 nm.
  • 3 zeigt den Verlauf des Strahlengangs durch die erfindungsgemäße Vorsatzoptik 1 in einem Längsschnitt durch die Vorsatzoptik 1. Von der Lichtquelle 5 ausgesandtes Licht, das durch die konvexe Lichteintrittsfläche 2 in den zentralen Linsenabschnitt 9 eintritt, wird dabei derart umgelenkt (gebrochen oder gebeugt), dass es parallel zu der optischen Achse 4 durch den zentralen Linsenabschnitt 9 der Vorsatzoptik 1 zu der Lichtaustrittsfläche 6 gelangt und im Wesentlichen senkrecht zu dieser aus der Vorsatzoptik 1 austritt. Von der Lichtquelle 5 emittiertes Licht, das durch die Lichteinkoppelflächen 3 in den äußeren Reflexionsabschnitt 10 eingekoppelt wird, wird zunächst in Richtung von einer oder mehreren Reflexionsflächen 8a bzw. 8b abgelenkt. Dort wird es von den Reflexionsflächen 8 im Wesentlichen parallel zur optischen Achse 4 zu den Lichtauskoppelflächen 7 hin reflektiert, durch die es aus der Vorsatzoptik 1 ausgekoppelt wird.
  • 4 zeigt den entsprechenden Strahlengang durch die Vorsatzoptik 1 im Querschnitt. Gezeigt ist der Strahlengang eines Teillichtstroms 11. Der Teillichtstrom 11 gelangt über die Lichteintrittsfläche 2 sowie die Lichteinkoppelflächen 3 in die Vorsatzoptik 1, wird teilweise von den Reflexionsflächen 8c, 8d reflektiert, insbesondere totalreflektiert, und tritt dann im wesentlichen parallel zur optischen Achse 4 über die Lichtaustrittsfläche 6 bzw. die Lichtauskoppelflächen 7 aus der Vorsatzoptik 1 wieder aus.
  • Wesentlich ist, dass die Lichteintrittsfläche 2, die Lichteinkoppelflächen 3, die Lichtaustrittsfläche 6 und die Lichtauskoppelfläche 7 eine mottenaugenförmige Oberflächenstruktur 15 aufweisen. Die Augen von Motten und anderen Nachtinsekten weisen auf der Oberfläche ihrer Hornhaut mikroskopisch kleine Erhebungen auf, die in einem Raster angeordnet sind. Eine derartige Oberfläche bildet eine Oberfläche mit annähernd keiner Reflexion für Licht. Indem die biologischen Strukturen der Mottenaugen auf optische Materialien übertragen werden, können die Oberflächen der Materialien entspiegelt werden, ohne dass die Grenzflächen Licht absorbieren. Dadurch reduziert sich der Verlust von Licht beim Durchgang durch die Vorsatzoptik 1 und die optische Effizienz der Vorsatzoptik 1 wird erhöht. Die Mottenaugen-Struktur 15 kann entweder als Folie auf die entsprechenden Oberflächen der Vorsatzoptik 1 aufgebracht werden oder in ein Spritzgusswerkzeug für die Vorsatzoptik 1 integriert werden. Entscheidend ist, dass die Mottenaugen-Struktur selbst die Richtung des sie durchtretenden Lichts nicht oder allenfalls in ganz geringem Umfang beeinflusst.
  • In 5 ist eine vergrößerte Ansicht einer mottenaugenförmigen Oberflächenstruktur 15a dargestellt. Die nanoskopisch kleinen künstlichen Mottenaugen-Strukturen können beispielsweise in Kunststoff oder Glas erzeugt werden. Die einzelnen Strukturelemente 16 weisen im Wesentlichen eine Zylinderform auf, deren Durchmesser kleiner ist als die Wellenlänge des Lichts. Diese beträgt für sichtbares Licht etwa 380 bis 780 nm. Dadurch können die Lichtstrahlen die Mottenaugen-Strukturen 15 nicht auflösen. Der Brechungsindex des Lichts ändert sich nicht sprunghaft, sondern kontinuierlich, so dass es keine definierte Grenzfläche für die von der LED emittierten Lichtstrahlen gibt und es damit im Wesentlichen auch zu keiner Spiegelung des auf die Strukturelemente 16 auftreffenden Lichts kommt.
  • 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit mehreren miteinander zu einem einzelnen Teil verbundenen Vorsatzoptiken 1, auf deren lichtaustrittseitiger Fläche (umfassend die Lichtaustrittsflächen 6 und die Lichtauskoppelflächen 7 der einzelnen Vorsatzoptiken 1a) die Strukturelemente 16 der aufgebrachten Mottenaugen-Struktur 15 schematisch und nicht maßstabsgetreu dargestellt ist. Selbstverständlich kann bei dieser Ausführungsform alternativ oder zusätzlich zu der auf der lichtaustrittsseitigen Fläche 6, 7 aufgebrachten Struktur 15 eine Mottenaugenstruktur 15 auf den Lichteintrittsflächen 2, den Lichteinkoppelflächen 3 und/oder den Reflexionsflächen 8 ausgebildet bzw. aufgebracht sein.
  • Die Erfindung ermöglicht es somit zum einen, die optische Effizienz der Vorsatzoptik 1 zu erhöhen, indem Lichtverluste durch Fresnel-Reflexion an den lichteintrittsseitigen und lichtaustrittsseitigen Grenzflächen der Vorsatzoptik 1 entfallen, und zum anderen zugleich die Vorsatzoptik 1 zu entspiegeln. Selbstverständlich dürfen nur diejenigen Flächen der Vorsatzoptik 1 mit einer Mottenaugen-Struktur versehen sein, an denen auftreffendes Licht nicht totalreflektiert werden soll, da durch die Mottenaugen-Struktur die totalreflektierenden Eigenschaften einer Fläche beeinträchtigt werden können.
  • Die erfindungsgemäße Vorsatzoptik 1 gemäß den 1 bis 4 bzw. die Vorsatzoptik-Kombination gemäß 6 wird vorzugsweise in einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs eingesetzt. Insbesondere ist an den Einsatz in einem Scheinwerfer oder einer Leuchte des Fahrzeugs gedacht. Dort kommen die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorsatzoptik 1 ganz besonders zum Tragen, da die Lichtausbeute der Lichtquelle(n) ohne Erzeugung zusätzlicher Wärme gegenüber Beleuchtungseinrichtungen mit herkömmlichen Vorsatzoptiken deutlich erhöht werden kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Lichtquelle 5 als eine oder mehrere LEDs ausgebildet ist. Bei diesen ist die Erhöhung der Lichtausbeute ohne Erzeugung zusätzlicher Wärme (bspw. aufgrund eines Betriebs mit erhöhtem Strom oder aufgrund der Inbetriebnahme zusätzlicher LEDs) ganz besonders wichtig, da bei den engen Platzverhältnissen im Kraftfahrzeug und dem Kostendruck bei den Kraftfahrzeugherstellern Mittel bzw. Maßnahmen zum Abtransport der Wärme möglichst einfach, klein und kostengünstig ausgestaltet werden müssen. Maßnahmen zur Reduzierung der Betriebstemperatur der LEDs in einer Beleuchtungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug sind praktisch unerlässlich, da eine zu hohe Betriebstemperatur der LEDs zu einer einschneidenden Verkürzung der Lebensdauer der LEDs führen kann. Hier kann die vorliegende Erfindung Abhilfe schaffen, indem versucht wird die Verluste innerhalb der Beleuchtungseinrichtung möglichst gering zu halten.
  • Gemäß 7 umfasst die Beleuchtungseinrichtung ein Projektionssystem, das neben der Vorsatzoptik 1 auch eine Projektionslinse 20 aufweist, die das von der Vorsatzoptik 1 gebündelte Licht als Lichtverteilung vor das Fahrzeug projiziert. Die der Vorsatzoptik 1 zugewandte Lichteintrittsseite 22 der Linse 20 und/oder ihre Lichtaustrittsseite 24 können ebenso wie die Vorsatzoptik 1 mit einer Mottenaugen-Struktur versehen sein. Dadurch kann eine Verringerung der Fresnel-Reflexion bei der Lichttransmission durch die Linse 20 und somit eine Erhöhung der Gesamteffizienz der Beleuchtungseinrichtung erzielt werden. Auch die Mottenaugen-Struktur auf der Linse 20 wird vorzugsweise mittels eines Spritzgussverfahrens zeitgleich mit der Herstellung der Linse 20 aufgebracht. Selbstverständlich ist auch ein Projektionssystem vorstellbar, das nur die Linse 20 mit der Mottenaugen-Struktur aufweist, nicht jedoch die Vorsatzoptik 1 oder lediglich eine Vorsatzoptik ohne eine Mottenaugenstruktur.
  • Die Beleuchtungseinrichtung kann eines oder mehrere Lichtmodule aufweisen, wie bspw. das in seiner Gesamtheit besonders wichtig, da bei den engen Platzverhältnissen im Kraftfahrzeug und dem Kostendruck bei den Kraftfahrzeugherstellern Mittel bzw. Maßnahmen zum Abtransport der Wärme möglichst einfach, klein und kostengünstig ausgestaltet werden müssen. Maßnahmen zur Reduzierung der Betriebstemperatur der LEDs in einer Beleuchtungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug sind praktisch unerlässlich, da eine zu hohe Betriebstemperatur der LEDs zu einer einschneidenden Verkürzung der Lebensdauer der LEDs führen kann. Hier kann die vorliegende Erfindung Abhilfe schaffen, indem versucht wird die Verluste innerhalb der Beleuchtungseinrichtung möglichst gering zu halten.
  • Gemäß 7 umfasst die Beleuchtungseinrichtung ein Projektionssystem, das neben der Vorsatzoptik 1 auch eine Projektionslinse 20 aufweist, die das von der Vorsatzoptik 1 gebündelte Licht als Lichtverteilung vor das Fahrzeug projiziert. Die der Vorsatzoptik 1 zugewandte Lichteintrittsseite 22 der Linse 20 und/oder ihre Lichtaustrittsseite 24 können ebenso wie die Vorsatzoptik 1 mit einer Mottenaugen-Struktur versehen sein. Dadurch kann eine Verringerung der Fresnel-Reflexion bei der Lichttransmission durch die Linse 20 und somit eine Erhöhung der Gesamteffizienz der Beleuchtungseinrichtung erzielt werden. Auch die Mottenaugen-Struktur auf der Linse 20 wird vorzugsweise mittels eines Spritzgussverfahrens zeitgleich mit der Herstellung der Linse 20 aufgebracht. Selbstverständlich ist auch ein Projektionssystem vorstellbar, das nur die Linse 20 mit der Mottenaugen-Struktur aufweist, nicht jedoch die Vorsatzoptik 1 oder lediglich eine Vorsatzoptik ohne eine Mottenaugenstruktur.
  • Die Beleuchtungseinrichtung kann eines oder mehrere Lichtmodule aufweisen, wie bspw. das in seiner Gesamtheit in 8 dargestellte Modul. Jedes Lichtmodul umfasst mindestens eine auf einer Leiterplatte 12, vorzugsweise auf einem flexiblen Leiterplattenband (sog. Flexboard), montierte und elektrisch kontaktierte Leuchtdiode (LED) 5, mindestens eine Vorsatzoptik 1 oder ein Optik-Array und einen Kühlkörper 13, mit dem die LED zur besseren Wärmeableitung entweder unmittelbar oder mittelbar, bspw. über das Flexboard 12 und/oder eine wärmeleitende Paste, in Kontakt steht. Die Projektionslinse 20 kann über eine separate Halterung an dem Lichtmodul befestigt sein. Es sind geeignete Mittel vorgesehen, damit die Linse relativ zur Halterung und/oder die Halterung relativ zum Lichtmodul ausgerichtet werden kann. Die Halterung könnte auch integraler Bestandteil der Linse 20 sein. Durch eine nahezu beliebige räumliche Kombination gleicher oder unterschiedlicher LED-Lichtmodule im Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung ergeben sich in Verbindung mit einer transparenten Abdeckscheibe, durch die das Innere der Beleuchtungseinrichtung einsehbar ist, eine Vielzahl neuer Gestaltungsmöglichkeiten.
  • Die erfindungsgemäße Vorsatzoptik 1 ist also Bestandteil eines Optikmoduls (bzw. Beleuchtungs- oder Lichtmoduls), welches die Vorsatzoptik 1, die elektronischen Leiterplatte 12, auf der die mindestens eine LED 5 kontaktiert ist, den Kühlkörper 13 umfasst. Die Vorsatzoptik 1 kann Passstifte 14 zur Ausrichtung der Vorsatzoptik relativ zur LED 5 aufweisen. Die Vorsatzoptik 1 wird auf der Leiterplatte 12 bzw. gemeinsam mit der Leiterplatte 12 am Kühlkörper 13 befestigt. Die Befestigung kann durch Verrastung, Verschraubung, mit Halteklammern oder mittels anderer gängiger Befestigungstechniken realisiert werden. In einer automatisierten Fertigung des Moduls kann die Befestigung der Vorsatzoptik vorteilhaft durch Warmstemmen erfolgen. Insbesondere wird vorgeschlagen, an der Vorsatzoptik 1 ausgebildete Kunststoffstifte 17, die gleichzeitig die Funktion der Passstifte 14 haben können, durch entsprechende Durchführungen im Flexboard 12 hindurchzuführen und anschließend durch Warmumformen der hindurchgeführten Kunststoffstifte 17 entweder die Vorsatzoptik 1 an dem Flexboard 12 und der mindestens einen LED 5 oder die Vorsatzoptik 1 sowie das Flexboard 12 und die mindestens eine LED 5 an dem Kühlkörper 13 dauerhaft zu befestigen.
  • Die elektronische Leiterplatte 12 muss einen ausreichenden Wärmestrom zulassen, um die Wärme der LED(s) 5 zuverlässig zum Kühlkörper zu transportieren. Geeignet sind dazu bspw. Metallkernplatinen, Flexboards oder auch Leiterplatten, in denen sich spezielle Zonen mit hoher Wärmeleitfähigkeit an Stellen befinden, an denen die LEDs 5 montiert werden. Mit einem Flexboard ist es möglich, mehrere Leuchteneinheiten mit einer Leiterplatte 12 zu verbinden und nahezu beliebig im Raum anzuordnen. Auf der Leiterplatte 12 können neben der LED 5 auch Schaltelemente zur Ansteuerung der LEDs 5 sowie ein elektrischer Anschluss zur Versorgung und Ansteuerung der elektronischen Baugruppe angeordnet sein.
  • Eine Lichtfunktion einer Signalleuchte an der Front, wie bspw. Blinklicht, Positionslicht, Tagfahrlicht oder auch Seitenmarker, oder einer Signalleuchte an der Heckseite des Fahrzeugs, wie bspw. Bremslicht, Schlusslicht, Blinklicht, Rückfahrlicht oder Nebelschlusslicht, kann aus Teil-Lichtverteilungen von einem oder mehreren Optikmodulen zusammengesetzt sein. Bei der Verwendung eines einzelnen Optikmoduls wird die Gesamtlichtverteilung der Signalfunktion von dem vorgesehenen Optikmodul alleine erzeugt. Falls sich die Leuchte aus mehreren Optikmodulen zusammensetzt, trägt jedes Optikmodul anteilig zur gesamten Lichtverteilung bei, indem sich die Teil-Lichtverteilungen der einzelnen Module zu der Gesamtlichtverteilung entweder überlagern oder ergänzen. Die einzelnen Optikmodule können untereinander mit Kabeln oder flexiblen Leiterbahnen verbunden sein, was eine flexible räumliche Anordnung der Optikmodule in der Beleuchtungseinrichtung erlaubt. Unter geeigneten räumlichen Voraussetzungen ist auch eine kostengünstige planare Anordnung der Optikmodule auf einer starren Leiterplatte 12 möglich, wobei ein Optikmodul durch einen abgegrenzten Bereich auf dieser Leiterplatte 12 gebildet wird, in dem die Bestandteile des Optikmoduls angeordnet sind.
  • In 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung mit mehreren Optikmodulen dargestellt. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst mehrere matrixartig angeordnete LED-Lichtquellen 5, von denen in 9 lediglich eine Reihe dargestellt ist. Die einzelnen LEDs 5 des Arrays können in horizontaler und/oder vertikaler Richtung von einer Reihe zur nächsten bzw. von einer Spalte zur nächsten genau übereinander bzw. nebeneinander oder alternativ versetzt zueinander angeordnet sein. In Lichtaustrittsrichtung nach jeder LED 5 ist eine erfindungsgemäße Vorsatzoptik 1 angeordnet.
  • Die durch das LED-Array auf einem in einem Abstand zur Beleuchtungseinrichtung angeordneten Messschirm erzeugte Lichtverteilung ist beispielhaft darüber dargestellt. Die von den einzelnen Lichtmodulen der gezeigten Reihe des LED-Arrays erzeugten Abbildungen 21 (bzw. Teillichtverteilungen) sind beispielhaft bezüglich ihrer Anordnung und Form mit einer durchgezogenen Linie dargestellt. Dazwischen befinden sich weitere Abbildungen 21' von anderen LEDs 5 (in 9 nicht dargestellt) anderer Reihen des LED-Arrays, die mit einer gestrichelten Linie eingezeichnet sind. Insgesamt ergibt sich eine Lichtverteilung 23, welche die Form eines Bumerangs hat. Form und Anordnung der Abbildungen 21, 21' und damit auch die Form der Gesamtlichtverteilung 23 kann durch geeignete Anpassung und Ausgestaltung der entsprechenden Lichtmodule nahezu beliebig variiert werden.
  • In 10 sind beispielhaft zwei verschiedene Arten einer Beugungsstruktur dargestellt, wie sie bspw. auf der Lichteintrittsfläche 2 und/oder der Lichtaustrittsfläche 6 des zentralen Linsenabschnitts 9 und/oder der Lichteinkoppelfläche 3 und/oder die Lichtauskoppelfläche 7 des Reflexionsabschnitts 10 der Vorsatzoptik 1 ausgebildet sein könnte. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass eine derartige Beugungsoptikstruktur auf der Lichteintrittsseite 22 und/oder der Lichtaustrittsseite 24 einer Projektionslinse 20 ausgebildet ist. In der linken Abbildung von 10 weisen die einzelnen Strukturelemente gerade Vertiefungen oder Erhebungen auf, die in einem spitzen Winkel zueinander stehen. Die einzelnen Geraden verlaufen parallel zueinander. In der rechten Abbildung von 10 weisen die einzelnen Strukturelemente konzentrische Kreise in Form von Vertiefungen oder Erhebungen auf.
  • In 11 ist ein Querschnitt durch eine beispielhafte Beugungsstruktur mit Beugungsoptik-Strukturelementen 33 dargestellt. Die Abmessungen der einzelnen Strukturelemente 33 der Beugungsoptikstruktur liegen etwa im Bereich von 1000 nm bis 2000 nm. 12 zeigt die Beugungsstruktur aus 11 mit einer überlagerten Antireflexionsbeschichtung in Form der Mottenaugen-Struktur mit Strukturelementen 16. Die Abmessungen der einzelnen Strukturelemente 16 der Antireflexschicht liegen im Bereich von 10 nm bis 500 nm.
  • In 13 ist das Prinzip der Brechung anhand einer herkömmlichen Projektionslinse 20 dargestellt. Aufgrund der chromatischen Abberation der Linse 20 werden Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen in unterschiedlichen Brennpunkten fokussiert, das Licht also wellenlängenselektiv abgelenkt, was zu einem störenden Farbsaum des durch die Linse 20 hindurchgetretenen Lichts und der resultierenden Lichtverteilung führt. Insbesondere werden Lichtstrahlen 30 kürzerer Wellenlänge (blaues Licht) stärker gebrochen als Lichtstrahlen 31 mittlerer Wellenlänge (grünes Licht) und diese wiederum stärker gebrochen als Lichtstrahlen 32 längerer Wellenlänge (rotes Licht).
  • In 14 ist das Prinzip der Beugung an einem Beugungselementen 33 einer Beugungsstruktur dargestellt. Auch die Beugung ist wellenlängenselektiv, wobei Lichtstrahlen 32 längerer Wellenlänge (rotes Licht) stärker gebrochen als Lichtstrahlen 31 mittlerer Wellenlänge (grünes Licht) und diese wiederum stärker gebrochen als Lichtstrahlen 30 kürzerer Wellenlänge (blaues Licht).
  • In 15 ist schließlich eine Kombination der Brechung gemäß 13 und der Beugung gemäß 14 in einem einzigen Bauteil, nämlich der Projektionslinse 20, dargestellt. Auf der Lichteintrittsseite 22 der Linse 20 ist eine Beugungsstruktur mit den Beugungsoptikelementen 33 ausgebildet. Diese ist in 15 der besseren Übersichtlichkeit halber vergrößert dargestellt. Auf der Lichtaustrittsseite 24 der Linse 20 ist eine Antireflexionsschicht in Form der Mottenaugen-Struktur mit Strukturelementen 16 aufgebracht. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist die Mottenaugen-Struktur auf der Lichtaustrittsseite 24 in 15 lediglich als eine dicke Linie dargestellt. In Wirklichkeit ist die Mottenaugen-Struktur jedoch in der oben unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschriebenen Weise ausgestaltet. Es ist deutlich zu erkennen, dass die durch die Linse 20 transmittierten Lichtstrahlen unabhängig von ihrer Wellenlänge im wesentlichen in gleicher Weise abgelenkt werden, so dass ein Farbsaum vermieden wird. Die Kombination aus Antireflexionsschicht und Beugung kann als Achromat bezeichnet werden.
  • 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 [0003]

Claims (12)

  1. Vorsatzoptik 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 (3), 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 (3) und der mindestens einen Lichtauskoppelfläche (7) angeordneten Reflexionsflächen (8a, 8b, 8c, 8d), die in den Reflexionsabschnitt (10) eingekoppeltes Licht reflektieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (2) und/oder die Lichtaustrittsfläche (6) des zentralen Linsenabschnitts (9) und/oder die Lichteinkoppelfläche (3) und/oder die Lichtauskoppelfläche (7) des Reflexionsabschnitts (10) mehrere eine optisch wirksame Mottenaugen-Struktur bildende Strukturelemente (16) aufweist.
  2. Vorsatzoptik (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (16) zylinderförmig ausgebildet sind.
  3. Vorsatzoptik (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes zylinderförmige Strukturelement (16) an seinem von der Vorsatzoptik (1) abgewandten Ende gewölbt ausgebildet ist.
  4. Vorsatzoptik (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderförmigen Strukturelemente (16) innen hohl ausgebildet sind.
  5. Vorsatzoptik (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturelemente (16) in einem Raster angeordnet sind.
  6. Vorsatzoptik (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der zylinderförmigen Strukturelemente (16) zwischen 10 nm und 1000 nm beträgt.
  7. Vorsatzoptik (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zylinderförmigen Strukturelemente (16) einen Durchmesser von 10 nm bis 1000 nm aufweisen.
  8. Vorsatzoptik (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mantelflächen der zylinderförmigen Strukturelemente (16) einen Abstand von 10 bis 400 nm zueinander aufweisen.
  9. Vorsatzoptik (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (2) und/oder die Lichtaustrittsfläche (6) des zentralen Linsenabschnitts (9) und/oder die Lichteinkoppelfläche (3) und/oder die Lichtauskoppelfläche (7) des Reflexionsabschnitts (10) mehrere eine optisch wirksame Beugungsstruktur bildende Beugungsoptikelemente aufweist, wobei die Mottenaugen-Struktur der Beugungsstruktur überlagert ist.
  10. Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Lichtquelle (5) zum Aussenden von Licht und mindestens einer Primäroptik zum Bündeln des von der Lichtquelle (5) ausgesandten Lichts, dadurch gekennzeichnet, dass die Primäroptik mindestens eine Vorsatzoptik (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 umfasst.
  11. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung neben der mindestens einen Primäroptik eine Linse (20), insbesondere eine Projektionslinse, mit einer der Vorsatzoptik (1) zugewandten Lichteintrittsseite (22) und einer der Vorsatzoptik (1) abgewandten Lichtaustrittsseite (24) aufweist, wobei die Lichteintrittsseite (22) und/oder die Lichtaustrittsseite (24) mit mehreren eine optisch wirksame Mottenaugen-Struktur bildenden Strukturelementen (16) versehen ist.
  12. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsseite (22) und/oder die Lichtaustrittsseite (24) mehrere eine optisch wirksame Beugungsstruktur bildende Beugungsoptikelemente aufweist, wobei die Mottenaugen-Struktur der Beugungsstruktur überlagert ist.
DE102009017424.9A 2009-04-15 2009-04-15 Vorsatzoptik für eine Lichtquelle und Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorsatzoptik Expired - Fee Related DE102009017424B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009017424.9A DE102009017424B4 (de) 2009-04-15 2009-04-15 Vorsatzoptik für eine Lichtquelle und Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorsatzoptik

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009017424.9A DE102009017424B4 (de) 2009-04-15 2009-04-15 Vorsatzoptik für eine Lichtquelle und Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorsatzoptik

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009017424A1 true DE102009017424A1 (de) 2010-10-21
DE102009017424B4 DE102009017424B4 (de) 2014-10-23

Family

ID=42751010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009017424.9A Expired - Fee Related DE102009017424B4 (de) 2009-04-15 2009-04-15 Vorsatzoptik für eine Lichtquelle und Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorsatzoptik

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009017424B4 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010051597A1 (de) 2010-11-16 2012-05-16 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Optisches Linsenelement, Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem solchen Linsenelement und Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem solchen Lichtmodul
DE102011018508A1 (de) 2011-04-23 2012-10-25 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtleiterelement-Anordnung und Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit einer solchen Lichtleiterelement-Anordnung
DE102011085291A1 (de) * 2011-07-08 2013-01-10 Zumtobel Lighting Gmbh Lichtbeeinflussungselement zur Beeinflussung der Lichtabgabe von im Wesentlichen punktförmigen Lichtquellen
CN103225780A (zh) * 2012-01-24 2013-07-31 齐扎拉光系统有限责任公司 用于产生主灯光分布和辅助灯光分布的汽车大灯
WO2015031924A1 (de) * 2013-09-03 2015-03-12 Zizala Lichtsysteme Gmbh Optische struktur für eine beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer
US9360172B2 (en) 2011-07-19 2016-06-07 Zumtobel Lighting Gmbh Arrangement for emitting light
FR3064371A1 (fr) * 2017-03-24 2018-09-28 Valeo Vision Dispositif optique integrant des structures optiques correctives
FR3085738A1 (fr) * 2018-09-12 2020-03-13 Valeo Vision Module lumineux

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 (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10020877C1 (de) * 2000-04-28 2001-10-25 Alcove Surfaces Gmbh Prägewerkzeug, Verfahren zum Herstellen desselben, Verfahren zur Strukturierung einer Oberfläche eines Werkstücks und Verwendung einer anodisch oxidierten Oberflächenschicht
DE10134722A1 (de) * 2001-07-17 2003-02-06 Siemens Ag Kombiinstrument mit einer Flüssigkristallanzeige mit einem Reflektor auf ihrer Rückseite
DE10141219A1 (de) * 2001-08-23 2003-03-13 Automotive Lighting Reutlingen Scheinwerfer
DE102004018424B4 (de) * 2004-04-08 2016-12-08 Docter Optics Se Verfahren zur Herstellung einer Linse
DE102005061798A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Beleuchtungsanordnung

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 (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010051597A1 (de) 2010-11-16 2012-05-16 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Optisches Linsenelement, Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem solchen Linsenelement und Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem solchen Lichtmodul
DE102011018508A1 (de) 2011-04-23 2012-10-25 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtleiterelement-Anordnung und Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit einer solchen Lichtleiterelement-Anordnung
DE102011085291A1 (de) * 2011-07-08 2013-01-10 Zumtobel Lighting Gmbh Lichtbeeinflussungselement zur Beeinflussung der Lichtabgabe von im Wesentlichen punktförmigen Lichtquellen
DE102011085291B4 (de) * 2011-07-08 2021-02-25 Zumtobel Lighting Gmbh Lichtbeeinflussungselement zur Beeinflussung der Lichtabgabe von im Wesentlichen punktförmigen Lichtquellen
US9618182B2 (en) 2011-07-08 2017-04-11 Zumtobel Lighting Gmbh Light-influencing element for influencing the light emission of essentially point light sources
US9562665B2 (en) 2011-07-08 2017-02-07 Zumtobel Lighting Gmbh Light modifier having complex lenses for LED luminaires
US9360172B2 (en) 2011-07-19 2016-06-07 Zumtobel Lighting Gmbh Arrangement for emitting light
CN103225780B (zh) * 2012-01-24 2016-09-07 齐扎拉光系统有限责任公司 用于产生主灯光分布和辅助灯光分布的汽车大灯
EP2620692A1 (de) * 2012-01-24 2013-07-31 Zizala Lichtsysteme GmbH Fahrzeugscheinwerfer zur Erzeugung einer Hauptlichtverteilung und einer Zusatzlichtverteilung
CN103225780A (zh) * 2012-01-24 2013-07-31 齐扎拉光系统有限责任公司 用于产生主灯光分布和辅助灯光分布的汽车大灯
WO2015031924A1 (de) * 2013-09-03 2015-03-12 Zizala Lichtsysteme Gmbh Optische struktur für eine beleuchtungsvorrichtung für einen kraftfahrzeugscheinwerfer
US10378718B2 (en) 2013-09-03 2019-08-13 Zkw Group Gmbh Optical structure for a lighting device for a motor vehicle headlight
FR3064371A1 (fr) * 2017-03-24 2018-09-28 Valeo Vision Dispositif optique integrant des structures optiques correctives
FR3085738A1 (fr) * 2018-09-12 2020-03-13 Valeo Vision Module lumineux

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009017424B4 (de) 2014-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009017424B4 (de) Vorsatzoptik für eine Lichtquelle und Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorsatzoptik
EP2306073B1 (de) Lichtmodul für eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs
EP2306074B1 (de) Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Halbleiterlichtquellen, eine Primäroptik und eine sekundäroptik aufweisenden Lichtmodul
DE102010056313C5 (de) Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs
DE19526512B4 (de) Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
DE102012202508B4 (de) Lichtleitervorrichtung für eine Kraftfahrzeugleuchte
EP3190332B1 (de) Beleuchtungseinheit für ein kraftfahrzeug
EP2587125A2 (de) Scheinwerferprojektionsmodul für ein Kraftfahrzeug
EP2428724A1 (de) Optimale Lichteinkopplung für Rückblickeinrichtungen
DE102007052696A1 (de) Totalreflexionsoptik-System für einen Scheinwerfer oder eine Lichteinheit eines Kraftfahrzeuges
DE102009012224A1 (de) Lichtleitvorrichtung und Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung
DE102014210500A1 (de) Optik für eine Fahrzeug-Beleuchtungseinrichtung
EP1327558A2 (de) Fahrzeugleuchte
DE102013001072A1 (de) Fahrzeugscheinwerfer
DE102008061688A1 (de) Vorsatzoptik für eine Lichtquelle
EP2618045A1 (de) Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102019125264A1 (de) Optische Vorrichtung und Fahrzeug
WO2011085998A1 (de) Kollimierte lichtquelle und verfahren zu deren herstellung
DE202021103908U1 (de) Leuchte für ein Fahrzeug
EP1408362A1 (de) Leuchte, insbesondere Fahrzeugleuchte
DE112011101860T5 (de) Außenspiegel-Anordnung mit einem Gehäuse umfassend eine Schaltkreisplatine mit einer Mehrzahl an lichtemittierenden Dioden
DE102017213103A1 (de) Beleuchtungssystem und scheinwerfer
WO2007088157A1 (de) Optische linse und beleuchtungseinrichtung mit lichtquelle und optischer linse
EP2743565B1 (de) Leuchtvorrichtung mit fingerförmigem Lichtleiterelement und dazugehörigen Reflektor mit zwei Reflektorpartien
DE102017209787A1 (de) Head-Up-Display

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20110316

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee