DE102015213830A1

DE102015213830A1 - optical head

Info

Publication number: DE102015213830A1
Application number: DE102015213830.5A
Authority: DE
Inventors: Matthias Gebauer
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-01-26
Also published as: EP3121510B1; EP3121510A1

Abstract

Vorgestellt wird eine Vorsatzoptik mit einer zentralen Linse, die eine parallel zu einer ersten Raumrichtung liegende optische Achse aufweist und die ein zentrales Lichtbündel erzeugt, mit einem inneren Seitenreflektor, der in einer zur optischen Achse senkrechten zweiten Raumrichtung auf einer ersten Seite der optischen Achse angeordnet und dazu eingerichtet ist, ein erstes Nebenbündel parallelen Lichtes zu erzeugen, das in der zweiten Raumrichtung neben dem zentralen Lichtbündel liegt. Die Vorsatzoptik zeichnet sich dadurch aus, dass sie wenigstens einen breitseitig angeordneten weiteren Reflektor und wenigstens einen schmalseitig angeordneten äußeren Seitenreflektor aufweist, wobei der breitseitig angeordnete weitere Reflektor in einer dritten Raumrichtung auf einer ersten Seite der optischen Achse angeordnet und ein drittes Nebenbündel parallelen Lichtes erzeugt und auf den äußeren Seitenreflektor richtet, wobei der äußere Seitenreflektor dazu eingerichtet ist, das dritte Nebenbündel so umzulenken, dass es in der zweiten Raumrichtung auf einer der optischen Achse abgewandten Seite des ersten Nebenbündels neben dem ersten Nebenbündel liegt.A front lens is provided with a central lens which has an optical axis lying parallel to a first spatial direction and which produces a central light beam, with an inner side reflector arranged in a second spatial direction perpendicular to the optical axis on a first side of the optical axis and is adapted to generate a first sub-beam of parallel light, which lies in the second spatial direction next to the central light beam. The attachment optics is characterized in that it has at least one further reflector arranged on the broad side and at least one outer side reflector arranged on the narrow side, wherein the broadside arranged further reflector arranged in a third spatial direction on a first side of the optical axis and generates a third sub-beam of parallel light and directed to the outer side reflector, wherein the outer side reflector is adapted to deflect the third sub-beam so that it lies in the second spatial direction on a side facing away from the optical axis of the first sub-beam next to the first sub-beam.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorsatzoptik für eine Halbleiterlichtquelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a front optic for a semiconductor light source according to the preamble of claim 1.

Eine solche Vorsatzoptik weist eine zentrale Linse auf, die eine optische Achse und einen Fokalbereich aufweist und die dazu eingerichtet ist, aus Licht, das von dem Fokalbereich her auf sie einfällt, ein zentrales Lichtbündel zu erzeugen, in dem Licht parallel zur optischen Achse propagiert. Dabei definiert die Propagationsrichtung dieses Lichtes eine erste Raumrichtung. Die Vorsatzoptik weist darüber hinaus einen inneren Seitenreflektor auf, der in einer zur ersten Raumrichtung senkrechten zweiten Raumrichtung auf einer ersten Seite der optischen Achse angeordnet ist. Dabei ist der innere Seitenreflektor dazu eingerichtet, ein erstes Nebenbündel parallelen Lichtes zu erzeugen, in dem Licht in der ersten Raumrichtung propagiert, das in der zweiten Raumrichtung neben dem zentralen Lichtbündel liegt.Such an attachment optics has a central lens which has an optical axis and a focal region and which is adapted to generate from light incident on it from the focal region a central light bundle in which light propagates parallel to the optical axis. In this case, the propagation direction of this light defines a first spatial direction. The attachment optics furthermore has an inner side reflector which is arranged on a first side of the optical axis in a second spatial direction perpendicular to the first spatial direction. In this case, the inner side reflector is configured to generate a first sub-beam of parallel light in which propagates light in the first spatial direction, which lies in the second spatial direction next to the central light beam.

Eine solche Vorsatzoptik wird als per se bekannt vorausgesetzt.Such an attachment optics is assumed to be known per se.

Solche Vorsatzoptiken dienen dazu, Licht einer Halbleiterlichtquelle, zum Beispiel einer Leuchtdiode, zu sammeln und zu bündeln. Leuchtdioden mit weitgehend ebener Lichtaustrittsfläche sind näherungsweise Lambert-Strahler und strahlen ihr Licht daher in einen Raumwinkel ab, der fast einen Halbraum umfasst.Such auxiliary optics are used to collect light of a semiconductor light source, such as a light emitting diode, and bundle. Light-emitting diodes with largely flat light-emitting surface are approximately Lambert radiators and emit their light therefore in a solid angle, which includes almost a half-space.

Eine aus dem Licht der Halbleiterlichtquelle zu erzeugende Signallichtverteilung einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung muss, um regelkonform zu sein, dagegen bestimmte Helligkeitsanforderungen nur in einem viel kleineren Raumwinkelbereich, nämlich +/–20° in der Horizontalen und +/–10° in der Vertikalen erfüllen.In order to be compliant with the rules, a signal light distribution of a motor vehicle illumination device that is to be generated from the light of the semiconductor light source must fulfill certain brightness requirements only in a much smaller solid angle range, namely +/- 20 ° in the horizontal and +/- 10 ° in the vertical.

Meist bestehen Vorsatzoptiken aus einem transparenten Festkörper. Ein Beispiel einer solchen Vorsatzoptik ist aus der DE 10 021 114 A1 bekannt, bei der eine ebene Fläche oder eine Freiformfläche als Lichtaustrittsseite dient. Alternativ dazu kann die Lichtaustrittsseite eine Fresnel-Struktur ( DE 197 28 354 ) oder eine Streustruktur ( US 7 222 995 ) aufweisen. Eine Fresnel-Linse kann auch an der der Lichtquelle zugewandten Lichteintrittsseite der Vorsatzoptik vorhanden sein.In most cases, optical attachments consist of a transparent solid. An example of such an attachment optics is from the DE 10 021 114 A1 in which a flat surface or a free-form surface serves as a light exit side. Alternatively, the light exit side may be a Fresnel structure ( DE 197 28 354 ) or a scattering structure ( US 7 222 995 ) exhibit. A Fresnel lens may also be present on the light entry side of the attachment optics facing the light source.

Die bekannten Vorsatzoptiken sind mehr oder weniger rotationssymmetrisch, oder ihre Lichtaustrittsfläche besitzt ein Verhältnis ihrer Länge zu ihrer Breite von nahezu 1:1. Daher lassen sich diese Vorsatzoptiken nicht ohne weiteres verwenden, wenn ein Verhältnis der Länge einer Lichtaustrittsfläche zu ihrer Breite von zum Beispiel 2:1 oder 3:1 oder allgemeiner, größer als 1,5:1 gefordert wird. Bei einer Realisierung solcher Verhältnisse mit den bekannten Konzepten entstehen meist dunkle Bereiche bei der Ausleuchtung der Vorsatzoptik, was unerwünscht ist.The known attachment optics are more or less rotationally symmetrical, or their light exit surface has a ratio of its length to its width of almost 1: 1. Therefore, these attachment optics are not readily usable when a ratio of the length of a light exit surface to its width of, for example, 2: 1 or 3: 1 or more generally, greater than 1.5: 1 is required. In a realization of such conditions with the known concepts usually dark areas arise in the illumination of the optical attachment, which is undesirable.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe einer Vorsatzoptik, die auch bei einem Verhältnis der Länge ihrer Lichtaustrittsfläche zu deren Breite, das größer als 1,5 zu 1 ist eine homogen helle Ausleuchtung der Lichtaustrittsfläche bewirkt.Against this background, the object of the invention in the specification of an optical attachment, which causes a homogeneous bright illumination of the light exit surface even at a ratio of the length of their light-emitting surface to the width, which is greater than 1.5 to 1.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorsatzoptik unterscheidet sich von der eingangs genannten bekannten Vorsatzoptik insbesondere dadurch, dass sie wenigstens einen breitseitig angeordneten weiteren Reflektor und wenigstens einen äußeren Seitenreflektor aufweist, wobei der breitseitig angeordnete weitere Reflektor in der dritten Raumrichtung auf einer ersten Seite der optischen Achse angeordnet und dazu eingerichtet ist, ein drittes Nebenbündel parallelen Lichtes zu erzeugen, das zunächst eine Richtungskomponente parallel zur ersten Raumrichtung und eine Richtungskomponente parallel zur zweiten Raumrichtung und eine Richtungskomponente parallel zur dritten Raumrichtung besitzt und auf den äußeren Seitenreflektor gerichtet ist, wobei der äußere Seitenreflektor in der ersten Raumrichtung hinter dem inneren Seitenreflektor und in der zweiten Raumrichtung auf einer der optischen Achse abgewandten Seite des inneren Seitenreflektors angeordnet und dazu eingerichtet ist, das dritte Nebenbündel so umzulenken, dass das Licht des dritten Nebenbündels in die erste Raumrichtung propagiert, wobei das dritte Nebenbündel in der zweiten Raumrichtung auf einer der optischen Achse abgewandten Seite des ersten Nebenbündels neben dem ersten Nebenbündel liegt.This object is achieved with the features of claim 1. The intent optical system according to the invention differs from the known intent optical mentioned above in particular in that it has at least one broadside arranged further reflector and at least one outer side reflector, wherein the broadside arranged further reflector arranged in the third spatial direction on a first side of the optical axis and set up is to generate a third sub-beam of parallel light having first a direction component parallel to the first spatial direction and a direction component parallel to the second spatial direction and a direction component parallel to the third spatial direction and is directed to the outer side reflector, the outer side reflector in the first spatial direction behind arranged on the inner side reflector and in the second spatial direction on a side facing away from the optical axis of the inner side reflector and is adapted to the third sub-beam s o deflect that the light of the third sub-beam propagates in the first spatial direction, wherein the third sub-beam is in the second spatial direction on a side facing away from the optical axis of the first sub-beam next to the first sub-beam.

Der breitseitig, d. h. auf einer Breitseite der Vorsatzoptik angeordnete weitere Reflektor, sammelt Licht, das bei dem Stand der Technik weder auf die zentrale Linse noch auf einen der beiden Seitenreflektoren fällt. Dieses Licht würde ohne diesen Reflektor ungenutzt bleiben und/oder wegen einer Umlenkung in unerwünschte Raumrichtungen zumindest nicht gezielt zur Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung beitragen.The broadside, d. H. arranged on a broad side of the optical attachment additional reflector, collects light that falls in the prior art neither on the central lens nor on one of the two side reflectors. This light would remain unused without this reflector and / or at least not specifically contribute to the generation of the desired light distribution due to a deflection in undesired spatial directions.

Dadurch, dass der breitseitig angeordnete weitere Reflektor dieses Licht parallelisiert und zu dem dritten Nebenbündel zusammenfasst, gleicht er es in Bezug auf diese Eigenschaft der Parallelität dem zentralen Lichtbündel und dem ersten Nebenlichtbündel und dem zweiten Nebenlichtbündel an und macht dieses sonst verlorene Licht für die Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung nutzbar. The fact that the broadside arranged further reflector this light parallelized and summarized to the third sub-beam, it makes it in relation to this property of parallelism to the central light beam and the first sub-light beam and the second sub-light beam and makes this otherwise lost light for the production of desired light distribution usable.

Dadurch, dass der breitseitig angeordnete weitere Reflektor dazu eingerichtet ist, dem dritten Nebenbündel zunächst eine Richtungskomponente parallel zur ersten Raumrichtung und eine Richtungskomponente parallel zur zweiten Raumrichtung und eine Richtungskomponente parallel zur dritten Raumrichtung zu verleihen, ist die Position des äußeren Seitenreflektors, auf den das dritte Nebenbündel gerichtet wird, beim Entwurf der Vorsatzoptik konstruktiv festlegbar.The fact that the further reflector arranged on the broad side is arranged to give the third sub-bundle first a direction component parallel to the first spatial direction and a direction component parallel to the second spatial direction and a direction component parallel to the third spatial direction, is the position of the outer side reflector to which the third side reflector Sub-beam is directed constructively fixed in the design of the attachment optics.

Dadurch, dass der äußere Seitenreflektor in der ersten Raumrichtung hinter dem inneren Seitenreflektor und in der zweiten Raumrichtung auf einer der optischen Achse abgewandten Seite des inneren Seitenreflektors angeordnet und dazu eingerichtet ist, das dritte Nebenbündel so umzulenken, dass das Licht des dritten Nebenbündels in die erste Raumrichtung propagiert, wobei das dritte Nebenbündel in der zweiten Raumrichtung auf einer der optischen Achse abgewandten Seite des ersten Nebenbündels neben dem ersten Nebenbündel liegt, wird das sonst ungenutzte Licht des dritten Nebenbündels in Bezug auf seine Ausbreitungsrichtung dem Licht des zentralen Bündels und des ersten Nebenbündels angeglichen. Der verbleibende Unterschied des Lichtes des dritten Nebenbündels zu den anderen genannten Bündeln besteht darin, dass sein zur Ausbreitungsrichtung senkrechter Querschnitt neben den dazu parallelen Querschnitten der anderen Bündel liegt. Dies ergibt gerade den erwünschten Effekt der Vergrößerung der mit parallelem Licht ausgeleuchteten Länge des Vorsatzoptikquerschnitts.Characterized in that the outer side reflector in the first spatial direction behind the inner side reflector and in the second spatial direction on a side facing away from the optical axis side of the inner side reflector and is arranged to redirect the third sub-beam so that the light of the third sub-beam in the first Propagated spatial direction, wherein the third sub-beam is in the second spatial direction on a side facing away from the optical axis of the first sub-beam next to the first sub-beam, the otherwise unused light of the third sub-beam is aligned with respect to its propagation direction of the light of the central beam and the first sub-beam , The remaining difference of the light of the third sub-beam to the other bundles mentioned is that its cross-section perpendicular to the propagation direction is adjacent to the parallel cross-sections of the other bundles. This just gives the desired effect of increasing the length of the optical attachment cross section illuminated with parallel light.

Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der innere Seitenreflektor dazu eingerichtet ist, das erste Nebenbündel parallelen Lichtes so zu erzeugen, das das erste Nebenbündel, das neben dem zentralen Lichtbündel liegt, sich an dieses, dessen Form komplementierend, anschließt.A preferred embodiment is characterized in that the inner side reflector is adapted to generate the first sub-beam of parallel light so that the first sub-beam adjacent to the central light beam adjoins this, the shape of which complements.

Bevorzugt ist auch, dass das dritte Nebenbündel in der zweiten Raumrichtung auf einer der optischen Achse abgewandten Seite des ersten Nebenbündels neben dem ersten Nebenbündel liegt und sich an dieses, dessen Form komplementierend, anschließt.It is also preferred that the third sub-beam lies in the second spatial direction on a side of the first sub-beam facing away from the optical axis adjacent to the first sub-beam and adjoins this, the shape of which complements.

Ferner ist bevorzugt, dass der breitseitig angeordnete weitere Reflektor in der dritten Raumrichtung oberhalb des in einer der Schmalseiten angeordneten inneren Seitenreflektors (21) und oberhalb des ebenfalls in der Schmalseite angeordneten äußeren Seitenreflektors angeordnet ist.It is further preferred that the further reflector arranged on the broad side is arranged in the third spatial direction above the inner side reflector (1) arranged in one of the narrow sides. 21 ) and is arranged above the also arranged in the narrow side outer side reflector.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der schmalseitig angeordnete äußere Seitenreflektor in der ersten Raumrichtung hinter dem inneren Seitenreflektor und in der zweiten Raumrichtung auf einer der optischen Achse abgewandten Seite des inneren Seitenreflektors, also weiter außen als dieser, angeordnet ist.A further preferred refinement is characterized in that the outer side reflector arranged on the narrow side is arranged in the first spatial direction behind the inner side reflector and in the second spatial direction on a side of the inner side reflector facing away from the optical axis, that is, further outward than the latter.

Bevorzugt ist auch, dass der äußere Seitenreflektor als ebene Fläche verwirklicht ist.It is also preferable that the outer side reflector is realized as a flat surface.

Ferner ist bevorzugt, dass eine Lichtaustrittsfläche der Vorsatzoptik eingeformte, lichtstreuende Kissenstrukturen aufweist.Furthermore, it is preferred that a light exit surface of the attachment optics has molded, light-scattering cushion structures.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass Kissenoptiken in die Lichteintrittsfläche eingeformt sind.Another preferred embodiment is characterized in that cushion optics are molded into the light entry surface.

Bevorzugt ist auch, dass Kissenoptiken in die reflektierenden Bereiche eingeformt sind.It is also preferred that cushion optics are molded into the reflective areas.

Ferner ist bevorzugt, dass die Lichtaustrittsfläche eine gekrümmte Grundform aufweist.It is further preferred that the light exit surface has a curved basic shape.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Unteransprüchen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.Further advantages will become apparent from the following description, the drawings and the dependent claims. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description.

Dabei zeigen, jeweils in schematischer Form:Show, in schematic form:

1 eine bekannte Vorsatzoptik; 1 a known intent optics;

2 das Erscheinungsbild einer beleuchteten Lichtaustrittsfläche der bekannten Vorsatzoptik; 2 the appearance of an illuminated light exit surface of the known intent optics;

3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorsatzoptik in einer perspektivischen Ansicht; 3 an embodiment of a front optical system according to the invention in a perspective view;

4 ein gedanklich abgeteiltes Viertel der Vorsatzoptik aus der 3; und 4 a mentally divided quarter of the intentional optics from the 3 ; and

5 ein Erscheinungsbild einer beleuchteten Lichtaustrittsfläche einer solchen Vorsatzoptik. 5 an appearance of an illuminated light exit surface of such a lens attachment.

Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente.In this case, the same reference numerals in different figures denote the same or at least functionally comparable elements.

1 zeigt die eingangs genannte, per se bekannte Vorsatzoptik 10 für eine Halbleiterlichtquelle in einer perspektivischen Darstellung. 1 shows the initially mentioned, per se known attachment optics 10 for a semiconductor light source in a perspective view.

Die bekannte Vorsatzoptik weist eine zentrale Linse 12 auf, die eine optische Achse 14 und einen Fokalbereich 16 besitzt. Die Linse ist dazu eingerichtet, aus Licht, das von dem Fokalbereich her auf sie einfällt, ein zentrales Lichtbündel zu erzeugen, in dem Licht parallel zur optischen Achse propagiert. Die Propagationsrichtung dieses Lichtes definiert eine erste Raumrichtung 18, die parallel zu der optischen Achse ist. The known attachment optics has a central lens 12 on, which is an optical axis 14 and a focal area 16 has. The lens is adapted to generate from light incident on it from the focal area, a central light beam in which light propagates parallel to the optical axis. The propagation direction of this light defines a first spatial direction 18 which is parallel to the optical axis.

Ein erster Seitenreflektor 20 ist in einer zur ersten Raumrichtung senkrechten zweiten Raumrichtung 22 vor der optischen Achse 14 angeordnet.A first side reflector 20 is in a direction perpendicular to the first spatial direction second spatial direction 22 in front of the optical axis 14 arranged.

Ein zweiter Seitenreflektor 24 ist in der zweiten Raumrichtung 22 nach, bzw. hinter der optischen Achse 14 angeordnet.A second side reflector 24 is in the second spatial direction 22 to, or behind the optical axis 14 arranged.

Der erste Seitenreflektor 20 ist durch seine Form und Anordnung dazu eingerichtet, ein erstes Nebenbündel parallelen Lichtes zu erzeugen, in dem Licht in der ersten Raumrichtung 18 propagiert, wobei das erste Nebenbündel in der zweiten Raumrichtung 22 vor dem zentralen Lichtbündel liegt. Der zweite Seitenreflektor 24 ist dazu eingerichtet, ein zweites Nebenbündel parallelen Lichtes zu erzeugen, in dem Licht in der ersten Raumrichtung propagiert, das in der zweiten Raumrichtung nach (hinter) dem zentralen Lichtbündel liegt. Das erste Nebenbündel und das zweite Nebenbündel werden dabei jeweils aus Licht einer im Fokalbereich angeordneten Lichtquelle erzeugt.The first side reflector 20 is furnished by its shape and arrangement to produce a first sub-beam of parallel light, in the light in the first spatial direction 18 propagated, wherein the first sub-beam in the second spatial direction 22 lies in front of the central light beam. The second side reflector 24 is configured to generate a second sub-beam of parallel light in which propagates light in the first spatial direction, which lies in the second spatial direction to (behind) the central light beam. The first sub-beam and the second sub-beam are each generated from light of a light source arranged in the focal area.

Mit den genannten Lichtbündeln, also dem zentralen Lichtbündel, dem ersten Nebenbündel und dem zweiten Nebenbündel wird eine Lichtaustrittsfläche der bekannten Vorsatzoptik homogen mit parallelem Licht beleuchtet.With the said light bundles, that is to say the central light bundle, the first sub-bundle and the second sub-bundle, a light exit surface of the known intent optics is illuminated homogeneously with parallel light.

Die 2 zeigt das Erscheinungsbild einer derart beleuchteten Lichtaustrittsfläche, wie es sich einem Betrachter bietet, der die Lichtaustrittsfläche aus einer auf der optischen Achse der Linse liegenden Position betrachtet. Das Verhältnis der Länge dieser Lichtaustrittsfläche zu ihrer Breite beträgt ca. 2:1. Der zentrale, kreisförmig runde Lichtfleck wird durch das zentrale Lichtbündel erzeugt. Der links davon liegende, zum kreisförmig runden Lichtfleck linksseitig komplementäre und ansonsten rechteckig begrenzte Lichtfleck wird durch das erste Nebenbündel erzeugt, und der rechts davon liegende, zum kreisförmig runden Lichtfleck rechtsseitig komplementäre und ansonsten rechteckig begrenzte Lichtfleck wird durch ein zweites Nebenbündel erzeugtThe 2 shows the appearance of such illuminated light-emitting surface, as it provides a viewer who views the light exit surface from a lying on the optical axis of the lens position. The ratio of the length of this light exit surface to its width is approximately 2: 1. The central, circular round light spot is generated by the central light beam. The left of it, to the circular round light spot on the left complementary and otherwise rectangular limited light spot is generated by the first sub-beam, and the right of it, the circularly round light spot right complementary and otherwise rectangular limited light spot is generated by a second sub-beam

1 zeigt ferner, dass die Seitenreflektoren 20, 24 bei diesem Gegenstand in der zweiten Raumrichtung, bei der 1 also links und rechts, neben der zentralen Linse 12 angeordnet sind. Ihre Ausdehnung in der zweiten Raumrichtung definiert zusammengenommen die Länge der Lichtaustrittsfläche. 1 further shows that the side reflectors 20 . 24 in this object in the second spatial direction, in the 1 So left and right, next to the central lens 12 are arranged. Their extension in the second spatial direction taken together defines the length of the light exit surface.

In einer dritten Raumrichtung, die in der 1 eine vertikale Richtung ist, ist die Dicke der Vorsatzoptik nur geringfügig größer als der Durchmesser der zentralen Linse. Die Linse 12 befindet sich am Boden einer zylinderförmigen Vertiefung 30. Im Extremfall ist die genannte Dicke gerade so viel größer als der Linsendurchmesser, dass die Wandstärke der Vertiefung in der zur zweiten Raumrichtung 22 und zur optischen Achse 14 senkrechten dritten Raumrichtung 28 ein aus Stabilitätsgründen erforderliches Mindestmaß nicht unterschreitet.In a third spatial direction, in the 1 is a vertical direction, the thickness of the optical attachment is only slightly larger than the diameter of the central lens. The Lens 12 is located at the bottom of a cylindrical recess 30 , In extreme cases, said thickness is just so much larger than the lens diameter, that the wall thickness of the recess in the direction of the second spatial direction 22 and to the optical axis 14 vertical third spatial direction 28 a minimum required for stability reasons is not less.

Der Fokalbereich 16 befindet sich auf der optischen Achse 14 vor der Linse 12. Das Licht einer im Fokalbereich angeordneten Halbleiterlichtquelle 32, die in die Vertiefung hinein strahlt, wird in mehrere Bündel aufgeteilt. Ein zentrales Bündel tritt über die Lichteintrittsfläche der zentralen Linse 12 in die Vorsatzoptik ein. Weiteres Licht tritt über die Mantelfläche 34 der Vertiefung in die Vorsatzoptik ein.The focal area 16 is located on the optical axis 14 in front of the lens 12 , The light of a semiconductor light source arranged in the focal region 32 which radiates into the depression is divided into several bundles. A central bundle passes over the light entry surface of the central lens 12 in the intent optics. More light passes over the lateral surface 34 the depression in the intent optics.

Ein Teil dieses Lichts trifft auf die Seitenreflektoren 20, 24. Darüber hinaus tritt auch Licht über die Mantelfläche 34 in die Vorsatzoptik ein, das nicht auf einen der Seitenreflektoren 20, 24 fällt. Dieses Licht propagiert zu einer ersten Breitseite der Vorsatzoptik, die hier eine in der dritten Raumrichtung 28 obere Deckfläche ist, oder es propagiert zu einer zweiten Breitseite der Vorsatzoptik, die hier eine ebenfalls ebene, untere Grundfläche ist. Die Grundfläche und die Deckfläche sind dabei einander parallele, ebene Flächen, welche die Vorsatzoptik in der dritten Raumrichtung 28, hier also nach oben und unten, begrenzen. An diesen Flächen erfährt das Licht interne Totalreflexionen, die es in nicht nutzbare Bereiche der Vorsatzoptik umlenken. Dieses Licht geht daher für die Erzeugung der gewünschten Lichtverteilung und für die Erzeugung des gewünschten Erscheinungsbildes verloren. Dieser verloren gehende Anteil am Licht der Lichtquelle ist umso größer, je schmaler die Vorsatzoptik in der dritten Raumrichtung ist.Part of this light hits the side reflectors 20 . 24 , In addition, light also passes over the lateral surface 34 in the intent optics, not on one of the side reflectors 20 . 24 falls. This light propagates to a first broadside of the intent optics, here one in the third spatial direction 28 upper deck surface is, or it propagates to a second broad side of the optical attachment, which is here also a flat, lower base. The base and the top surface are parallel, flat surfaces, which the intent optics in the third spatial direction 28 , here, up and down, limit. At these surfaces, the light experiences internal total reflections, which redirect it into unusable areas of the optical attachment. This light is therefore lost for the generation of the desired light distribution and for the creation of the desired appearance. This lost share in the light of the light source is greater, the narrower the attachment optics in the third spatial direction.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorsatzoptik in einer perspektivischen Ansicht. Die Blickperspektive entspricht der Blickperspektive der 1. Die erfindungsgemäße Vorsatzoptik weist ebenfalls eine zentrale Linse 12 auf, die eine optische Achse 14 und einen Fokalbereich 16 besitzt. Die Linse ist dazu eingerichtet, aus Licht, das von dem Fokalbereich 16 her auf sie einfällt, ein zentrales Lichtbündel zu erzeugen, in dem Licht parallel zur optischen Achse propagiert. Die Propagationsrichtung dieses Lichtes definiert eine erste Raumrichtung 18, die parallel zu der optischen Achse ist. 3 shows an embodiment of a front optical system according to the invention in a perspective view. The eye perspective corresponds to the perspective of the 1 , The attachment optics according to the invention also has a central lens 12 on, which is an optical axis 14 and a focal area 16 has. The lens is made to emit light from that of the focal area 16 It occurs to them to produce a central light bundle in which light propagates parallel to the optical axis. The propagation direction of this light defines a first spatial direction 18 which is parallel to the optical axis.

Ein erster innerer Seitenreflektor 21 ist in einer zur ersten Raumrichtung 18 senkrechten zweiten Raumrichtung 22 vor der optischen Achse 14 angeordnet. Ein zweiter innerer Seitenreflektor 25 ist in der zweiten Raumrichtung 22 nach, bzw. hinter der optischen Achse 14 angeordnet. Die beiden inneren Seitenreflektoren sind bevorzugt in Schmalseiten der Vorsatzoptik eingeformt und somit einstückig stoffschlüssige Bestandteile der Vorsatzoptik. Sie sind bevorzugt sogenannte TIR-Reflektoren, an denen aus dem Fokalbereich einfallendes Licht interne Totalreflexionen erfährt. Alternativ oder ergänzend zu ihren TIR-Eigenschaften können diese Reflektoren auch spiegelnd beschichtet sein. A first inner side reflector 21 is in a direction to the first spatial direction 18 vertical second spatial direction 22 in front of the optical axis 14 arranged. A second inner side reflector 25 is in the second spatial direction 22 to, or behind the optical axis 14 arranged. The two inner side reflectors are preferably formed in narrow sides of the attachment optics and thus integrally cohesive components of the attachment optics. They are preferably so-called TIR reflectors on which incident light from the focal region undergoes internal total reflections. Alternatively or in addition to their TIR properties, these reflectors can also be mirror-coated.

Der erste innere Seitenreflektor 21 ist durch seine Form und Anordnung dazu eingerichtet, ein erstes Nebenbündel parallelen Lichtes zu erzeugen, in dem Licht in der ersten Raumrichtung 18 propagiert, und das in der zweiten Raumrichtung 22 auf einer ersten Seite der optischen Achse neben dem zentralen Lichtbündel liegt. Der zweite innere Seitenreflektor 25 ist dazu eingerichtet, ein zweites Nebenbündel parallelen Lichtes zu erzeugen, in dem Licht in der ersten Raumrichtung propagiert und das in der zweiten Raumrichtung auf einer zweiten Seite der optischen Achse neben dem zentralen Lichtbündel liegt.The first inner side reflector 21 is furnished by its shape and arrangement to produce a first sub-beam of parallel light, in the light in the first spatial direction 18 propagated, and in the second spatial direction 22 is located on a first side of the optical axis adjacent to the central light beam. The second inner side reflector 25 is configured to generate a second sub-beam of parallel light in which propagates light in the first spatial direction and which lies in the second spatial direction on a second side of the optical axis adjacent to the central light beam.

Die beiden inneren Seitenreflektoren haben bevorzugt die Form eines Teils der Fläche eines Rotationsparaboloids, dessen Brennpunkt auf der optischen Achse liegt und dessen Rotationsachse mit der optischen Achse zusammenfällt und das sich in der ersten Raumrichtung öffnet. Der unter Berücksichtigung der Brechung von Licht an der Mantelfläche 34 reale Brennpunkt des Rotationsparaboloids fällt bevorzugt mit dem Fokalbereich der Linse 12 zusammen.The two inner side reflectors preferably have the shape of part of the surface of a paraboloid of revolution whose focal point is on the optical axis and whose axis of rotation coincides with the optical axis and which opens in the first spatial direction. The taking into account the refraction of light on the lateral surface 34 real focal point of the paraboloid of revolution preferably coincides with the focal area of the lens 12 together.

Mit den genannten Lichtbündeln wird ein Teil der Lichtaustrittsfläche der erfindungsgemäßen Vorsatzoptik homogen beleuchtet. Dieser homogen ausgeleuchtete Teil entspricht der homogen ausgeleuchteten Lichtaustrittsfläche der bekannten Vorsatzoptik 10 aus der 1. Sein Erscheinungsbild entspricht daher bis auf eine weniger scharfe Begrenzung in der zweiten Raumrichtung 22 dem in der 2 dargestellten Erscheinungsbild der leuchtenden Vorsatzoptik 10.A part of the light exit surface of the optical attachment according to the invention is homogeneously illuminated with said light bundles. This homogeneously illuminated part corresponds to the homogeneously illuminated light exit surface of the known optical attachment 10 from the 1 , Its appearance therefore corresponds to a less sharp boundary in the second spatial direction 22 in the 2 illustrated appearance of the luminous intent optics 10 ,

Soweit wie bis hier beschrieben, unterscheidet sich der Gegenstand der 3, der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorsatzoptik zeigt, noch nicht von dem bekannten Gegenstand der 1.As far as described so far, the subject of the 3 , showing an embodiment of a head optical system according to the invention, not yet from the known subject of the 1 ,

Im Unterschied zum Gegenstand der 1 weist die in der 3 dargestellte Vorsatzoptik 36 zusätzliche Reflektoren auf. Diese zusätzlichen Reflektoren befinden sich sowohl auf, beziehungsweise in den Breitseiten, als auch in den Schmalseiten der Vorsatzoptik 36. Auch diese zusätzlichen Reflektoren sind bevorzugt einstückig stoffschlüssige Bestandteile des transparenten Festkörpers der Vorsatzoptik und als TIR-Reflektoren verwirklicht. Sie können aber ebenfalls auch spiegelnd beschichtet sein. Die Vorsatzoptik nach 3 lässt sich vorteilhafterweise ohne Hinterschnitt gestalten.In contrast to the subject of 1 has the in the 3 illustrated attachment optics 36 additional reflectors on. These additional reflectors are located on or in the broad sides, as well as in the narrow sides of the attachment optics 36 , These additional reflectors are preferably integrally material-bonded components of the transparent solid of the optical attachment and realized as TIR reflectors. However, they can also be mirror-coated. The intent optics after 3 can be advantageously designed without undercut.

Die erste Breitseite der Vorsatzoptik ist in der 3 die in der dritten Raumrichtung vordere und damit obere Breitseite. Die zweite Breitseite der Vorsatzoptik ist in der 3 die in der dritten Raumrichtung hintere und damit untere Breitseite. Die in den Breitseiten angeordneten zusätzlichen Reflektoren sammeln Licht, das bei der bekannten Vorsatzoptik auf die dort ebene Grundfläche und die Deckfläche auftraf und für die zu erzeugende Lichtverteilung verloren ging. Diese Anordnung wird in der vorliegenden Anmeldung auch als breitseitige Anordnung bezeichnet. Eine schmalseitige Anordnung beschreibt analog dazu eine Anordnung in einer der Schmalseiten der Vorsatzoptik. Die Schmalseiten liegen zwischen den Breitseiten.The first broadside of the attachment optics is in the 3 the front in the third spatial direction and thus upper broadside. The second broadside of the attachment optics is in the 3 the rear in the third spatial direction and thus lower broadside. The arranged in the broadsides additional reflectors collect light that came in the known intent optics on there flat base and the top surface and was lost for the light distribution to be generated. This arrangement is also referred to in the present application as a broadside arrangement. A narrow-side arrangement analogously describes an arrangement in one of the narrow sides of the attachment optics. The narrow sides are between the broadsides.

Gleichzeitig parallelisieren diese zusätzlichen Reflektoren dieses Licht und lenken dieses in der dritten Raumrichtung 28 oberhalb und unterhalb der inneren Seitenreflektoren 21, 25 aufgefangene Licht der Halbleiterlichtquelle 32 auf äußere seitliche Reflektoren, die sich auf gleicher Höhe wie die inneren Seitenreflektoren 21, 25 in den Schmalseiten der Vorsatzoptik 34 befinden. Auch diese Reflektoren sind bevorzugt in die Schmalseiten der Vorsatzoptik eingeformt und als TIR-Reflektoren verwirklicht oder spiegelnd beschichtet.At the same time, these additional reflectors parallelize this light and direct it in the third spatial direction 28 above and below the inner side reflectors 21 . 25 collected light of the semiconductor light source 32 on outer side reflectors, which are at the same height as the inner side reflectors 21 . 25 in the narrow sides of the attachment optics 34 are located. These reflectors are preferably formed in the narrow sides of the optical attachment and realized as TIR reflectors or mirror-coated.

Die äußeren seitlichen Reflektoren richten dieses parallele Licht dann auf die parallel zu dem von den inneren Seitenreflektoren reflektierten Licht und dem von der zentralen Linse gebündelten Licht aus, so dass ein quer zu der Lichtausbreitung längs der zweiten Raumrichtung 22 liegender Querschnitt der Vorsatzoptik auf einer größeren Länge homogen ausgeleuchtet wird als dies bei der bekannten Vorsatzoptik 10 der Fall ist, die nur mit der zentralen Linse und den inneren Seitenreflektoren arbeitet.The outer side reflectors then direct this parallel light onto the light reflected parallel to the light reflected from the inner side reflectors and the light focused by the central lens, so that one transverse to the light propagation along the second spatial direction 22 lying cross section of the attachment optics is homogeneously illuminated over a greater length than that in the known attachment optics 10 the case is that works only with the central lens and the inner side reflectors.

Die in der 3 dargestellte Vorsatzoptik lässt sich gedanklich in vier symmetrische Bestandteile aufteilen. Eine erste gedankliche Teilung erfolgt längs der optischen Achse und quer zur zweiten Raumrichtung 22 in eine rechte und eine linke Hälfte. Bei der in der 3 dargestellten Orientierung ist das ein Vertikalschnitt. Die optische Achse 14 liegt in der Schnittebene und die rechte und die linke Hälfte sind spiegelsymmetrisch zueinander.The in the 3 Intended optics can be thoughtfully divided into four symmetrical components. A first mental division takes place along the optical axis and transversely to the second spatial direction 22 in a right and a left half. When in the 3 This orientation is a vertical section. The optical axis 14 lies in the cutting plane and the right and the left half are mirror-symmetrical to each other.

Beide Hälften lassen sich gedanklich weiter längs der optischen Achse und quer zur dritten Raumrichtung 28 in einen oberen Teil und einen unteren Teil aufteilen. Bei der in der 3 dargestellten Orientierung ist das ein Horizontalschnitt. Wieder soll die optische Achse in der Schnittebene liegen, und der obere Teil soll spiegelsymmetrisch zum unteren Teil sein.Both halves continue to be thought along the optical axis and across the third spatial direction 28 split into an upper part and a lower part. When in the 3 Orientation shown is a horizontal section. Again, the optical axis should lie in the cutting plane, and the upper part should be mirror-symmetrical to the lower part.

Als Resultat ergeben sich vier zueinander symmetrische Viertel. Diese gedankliche Aufteilung ist insofern sinnvoll, als jedes Viertel für sich bereits die Erfindung verkörpert und die auf ein Viertel reduzierte Betrachtung das Verständnis erleichtert.The result is four symmetrical quarters. This mental division makes sense inasmuch as each quarter already embodies the invention in its own right and the consideration reduced to a quarter facilitates understanding.

4 zeigt ein solches Viertel stellvertretend für die gesamte Vorsatzoptik. Dieses Viertel entspricht dem oberen linken Viertel der Vorsatzoptik aus der 3. Wie 4 zeigt, weist die Vorsatzoptik 36 wenigstens einen breitseitig angeordneten weiteren Reflektor 38 und wenigstens einen schmalseitig angeordneten weiteren Reflektor 40 auf. Der Reflektor 38 besitzt die von den Kanten 38.1 bis 38.4 umschlossene Reflexionsfläche, und er ist in der dritten Raumrichtung 28 hinter der optischen Achse 14 und damit bei der Anordnung gemäß 3 über der optischen Achse 14 und oberhalb des in einer der Schmalseiten angeordneten inneren Seitenreflektors 21 und oberhalb des ebenfalls in der Schmalseite angeordneten äußeren Seitenreflektors angeordnet. Durch diese Anordnung sammelt er gerade das Licht aus dem Fokalbereich 16 auf, das über die Mantelfläche 34 der Vertiefung in den transparenten Festkörper der Vorsatzoptik 36 eintritt und das nicht auf den inneren Seitenreflektor 21 fällt. Die Bezeichnung der beiden Seitenreflektoren 21 und 40 als innerer und äußerer Seitenreflektor ergibt sich durch deren in der zweiten Raumrichtung unterschiedlichen Abstand zur optischen Achse 14, der beim inneren Seitenreflektor 21 kleiner ist als beim äußeren Seitenreflektor 40. 4 shows such a quarter as representative of the entire intentional optics. This quarter corresponds to the upper left quarter of the front optics from the 3 , As 4 shows, points the attachment optics 36 at least one broadside arranged further reflector 38 and at least one further narrow side arranged reflector 40 on. The reflector 38 owns those from the edges 38.1 to 38.4 enclosed reflection surface, and it is in the third spatial direction 28 behind the optical axis 14 and thus in the arrangement according to 3 above the optical axis 14 and above the inner side reflector disposed in one of the narrow sides 21 and arranged above the also arranged in the narrow side outer side reflector. With this arrangement, he just collects the light from the focal area 16 on, over the outer surface 34 the recess in the transparent solid of the optical attachment 36 and not on the inner side reflector 21 falls. The name of the two side reflectors 21 and 40 as an inner and outer side reflector results from their in the second spatial direction different distance to the optical axis 14 , the inner side reflector 21 smaller than the outer side reflector 40 ,

Der breitseitig angeordnete weitere Reflektor 38 ist durch seine Form dazu eingerichtet, ein drittes Nebenbündel parallelen Lichtes zu erzeugen, das zunächst eine Richtungskomponente parallel zur ersten Raumrichtung 18 und eine Richtungskomponente parallel zur zweiten Raumrichtung 22 und eine Richtungskomponente parallel zur dritten Raumrichtung 28 besitzt und auf einen schmalseitig angeordneten weiteren Reflektor 40 gerichtet ist.The broadside arranged further reflector 38 is by its form adapted to produce a third sub-beam of parallel light, the first a direction component parallel to the first spatial direction 18 and a direction component parallel to the second spatial direction 22 and a direction component parallel to the third spatial direction 28 owns and on a narrow side arranged another reflector 40 is directed.

Diese funktionellen Merkmale charakterisieren die Form des breitseitig angeordneten weiteren Reflektors 38. Durch die Festlegung der parallelen Abstrahlrichtung und durch die konstruktiv vorgegebenen Einfallswinkel des letztlich von dem Fokalbereich 16 ausgehenden Lichtes liegt aufgrund des Reflexionsgesetzes für jeden Strahl die Neigung eines genau diesen Strahl reflektierenden Flächenelementes des Reflektors 38 fest, so dass sich die Form der gesamten reflektierenden Fläche des breitseitig angeordneten weiteren Reflektors 38 als Summe solcher Flächenelemente ergibt und als Freiformfläche berechnen und herstellen lässt.These functional features characterize the shape of the broadside arranged further reflector 38 , By determining the parallel emission direction and by the design angle of incidence of the final of the focal area 16 Outgoing light is due to the law of reflection for each beam, the inclination of a precisely reflecting this beam surface element of the reflector 38 fixed, so that the shape of the entire reflective surface of the broadside arranged further reflector 38 as a sum of such surface elements results and can be calculated and produced as a free-form surface.

Der schmalseitig angeordnete äußere Seitenreflektor 40 ist in der ersten Raumrichtung 18 hinter dem inneren Seitenreflektor 21 und in der zweiten Raumrichtung 22 auf einer der optischen Achse 14 abgewandten Seite des inneren Seitenreflektors, also weiter außen als dieser, angeordnet. Unter der Hintereinanderanordnung wird dabei eine Anordnung verstanden, bei welcher der äußere Seitenreflektor sich in der ersten Raumrichtung weiter nach vorn erstreckt als der innere Seitenreflektor und bei welcher der innere Seitenreflektor entgegen der ersten Raumrichtung über den äußeren Seitenreflektor hinausragt. Beide Reflektoren 21, 40 können sich dabei in der ersten Raumrichtung überlappen, sie müssen sich aber nicht überlappen.The narrow side outer side reflector 40 is in the first spatial direction 18 behind the inner side reflector 21 and in the second spatial direction 22 on one of the optical axis 14 side facing away from the inner side reflector, that is further outward than this, arranged. Under the series arrangement is understood to mean an arrangement in which the outer side reflector extends in the first spatial direction further forward than the inner side reflector and wherein the inner side reflector protrudes counter to the first spatial direction over the outer side reflector. Both reflectors 21 . 40 may overlap in the first spatial direction, but they do not have to overlap.

Der äußere Seitenreflektor ist durch seine Anordnung und Form dazu eingerichtet, das dritte Nebenbündel so umzulenken, dass das Licht des dritten Nebenbündels bevorzugt parallel in die erste Raumrichtung propagiert, wobei das dritte Nebenbündel in der zweiten Raumrichtung auf einer der optischen Achse abgewandten Seite des ersten Nebenbündels neben dem ersten Nebenbündel, insbesondere dessen Form komplementierend, liegt. Diese funktionellen Merkmale charakterisieren die Form und die Anordnung des äußeren Seitenreflektors in Bezug auf die zweite Raumrichtung 22.The outer side reflector is arranged by its arrangement and shape to redirect the third sub-beam so that the light of the third sub-beam propagates preferably parallel in the first spatial direction, wherein the third sub-beam in the second spatial direction on a side facing away from the optical axis of the first sub-beam next to the first sub-beam, in particular its shape complements lies. These functional features characterize the shape and arrangement of the outer side reflector with respect to the second spatial direction 22 ,

Durch die Festlegung der ersten Raumrichtung 18 als parallele Abstrahlrichtung des äußeren Seitenreflektors und durch die konstruktiv vorgegebenen Einfallswinkel liegt aufgrund des Reflexionsgesetzes für jeden Strahl die Neigung des diesen Strahl reflektierenden Flächenelementes des äußeren Seitenreflektors fest, so dass sich die Form der gesamten reflektierenden Fläche des äußeren Seitenreflektors als Summe solcher Flächenelemente ergibt und als Freiformfläche berechnen und herstellen lässt.By defining the first spatial direction 18 as a parallel emission direction of the outer side reflector and by the design angle of incidence is due to the law of reflection for each beam, the inclination of this ray reflecting surface element of the outer side reflector fixed, so that the shape of the entire reflective surface of the outer side reflector results as the sum of such surface elements and Calculate freeform surface and have it produced.

Da das vom breitseitig angeordneten weiteren Reflektor 38 auf den äußeren Seitenreflektor 40 einfallende Licht bereits parallel ausgerichtet ist, kann der äußere Seitenreflektor als ebene Fläche verwirklicht sein. Die Strahlen 42, 44 repräsentieren das dritte Nebenbündel.Since that of the broadside arranged further reflector 38 on the outer side reflector 40 incident light is already aligned in parallel, the outer side reflector can be realized as a flat surface. The Rays 42 . 44 represent the third sub-bundle.

Bei dem Ausführungsbeispiel, das in der 4 dargestellt ist, leuchtet das dritte Nebenbündel die beiden linken Spalten der Facetten der Lichtaustrittsfläche 46 aus. Diese Facetten werden weder von dem zentralen Bündel noch von dem ersten Nebenbündel beleuchtet. Dieser Vergleich zeigt, dass die erfindungsgemäße Vorsatzoptik und insbesondere ihre Lichtaustrittsfläche 46, bei gleicher Breite in der dritten Raumrichtung 28 über eine größere Länge in der zweiten Raumrichtung 22 ausgeleuchtet wird als die bekannte Vorsatzoptik 10. Dabei wird für die Ausleuchtung der Unterschiedsbereiche, also der Bereiche, die nur bei der erfindungsgemäßen Vorsatzoptik, nicht aber bei der bekannten Vorsatzoptik ausgeleuchtet werden, Licht verwendet, das bei der bekannten Vorsatzoptik 10 an der ebenen Grundfläche und der ebenen Deckfläche in nicht nutzbare Bereiche der Vorsatzoptik reflektiert wird.In the embodiment shown in the 4 is shown, the third sub-beam illuminates the two left columns of the facets of the light exit surface 46 out. These facets are illuminated neither by the central bundle nor by the first sub-bundle. This comparison shows that the intent optical system according to the invention and in particular its light exit surface 46 , at the same width in the third spatial direction 28 over a larger one Length in the second spatial direction 22 is illuminated as the known intent optics 10 , In this case, light is used for the illumination of the areas of difference, ie the areas that are illuminated only in the intent optical system according to the invention, but not in the known intent optics, in the known intent optics 10 is reflected on the flat base and the flat top surface in unusable areas of the optical attachment.

Das Licht des dritten Nebenbündels 42, 44 geht von der im Fokalbereich 16 angeordneten Lichtquelle zunächst in radiale Richtungen aus, wobei es bevorzugt Richtungen nach vorn (erste Raumrichtung), oben (dritte Raumrichtung) und zur Seite (entgegengesetzt zur zweiten Raumrichtung) besitzt. Wie weiter oben bereits ausgeführt wurde, umfasst dieses Licht gerade die Strahlen, die weder auf die zentrale Linse 12 noch auf einen inneren Seitenreflektor 21 fallen. Durch die Erfindung wird dieses Licht am breitseitig angeordneten weiteren Reflektor 38 parallelisiert und nach vorn unten und außen gerichtet.The light of the third secondary bundle 42 . 44 goes from the focal area 16 arranged light source initially in radial directions, wherein it preferably has directions forward (first spatial direction), top (third spatial direction) and to the side (opposite to the second spatial direction). As already explained above, this light just covers the rays which are not directed towards the central lens 12 still on an inner side reflector 21 fall. By the invention of this light on the broadside arranged further reflector 38 parallelized and directed forwards and downwards and outwards.

Der äußere Seitenreflektor 40 richtet das nach vorn, unten und außen gerichtete dritte Nebenbündel dann nur noch nach vorn aus, so dass die nach unten und außen weisenden Richtungskomponenten verschwinden. Das Licht 42, 44 im dritten Nebenbündel propagiert dann vertikal auf gleicher Höhe wie das Licht im zentralen Bündel und in den seitlichen Nebenbündeln.The outer side reflector 40 then aligns the forward, downward and outward third sub-bundles only forward, so that the downward and outward-pointing direction components disappear. The light 42 . 44 in the third sub-bundle then propagates vertically at the same height as the light in the central bundle and in the lateral sub-bundles.

Ein Ausführungsbeispiel einer gesamten erfindungsgemäßen Vorsatzoptik ergibt sich dadurch, dass die übrigen drei Viertel symmetrisch zu dem hier im Detail betrachteten Viertel gestaltet werden.An exemplary embodiment of an entire optical attachment according to the invention results from the fact that the remaining three quarters are designed symmetrically to the quarter considered here in detail.

In einer weiteren Ausgestaltung weist eine ebenfalls erfindungsgemäße Vorsatzoptik eine solche Symmetrie nicht auf. Die Erfindung ist dann zum Beispiel in einem Teil, beispielsweise nur einem Viertel der Vorsatzoptik verwirklicht.In a further embodiment, a supplementary optics also according to the invention does not have such a symmetry. The invention is then realized, for example, in one part, for example only one quarter of the attachment optics.

Die 5 zeigt das Erscheinungsbild einer beleuchteten Lichtaustrittsfläche einer solchen erfindungsgemäßen Vorsatzoptik, wie es sich einem Betrachter bietet, der sich die Lichtaustrittsfläche aus einer auf der optischen Achse der Linse liegenden Position betrachtet. Das Verhältnis der Länge dieser Lichtaustrittsfläche zu ihrer Breite beträgt mehr als 3:1. Das ist, bei vergleichbarer Breite in der dritten Raumrichtung, deutlich mehr als beim Stand der Technik, der das Erscheinungsbild gemäß 2 liefert. Dabei geht die größere Länge der Ausleuchtung nicht zu Lasten der Ausleuchtung der inneren Bereiche. Die bei der Erfindung größere Länge der Ausleuchtung wird mit Licht erzielt, das beim Stand der Technik ungenutzt blieb.The 5 shows the appearance of an illuminated light-emitting surface of such a head optical system according to the invention, as it provides a viewer who views the light exit surface from a lying on the optical axis of the lens position. The ratio of the length of this light exit surface to its width is more than 3: 1. This is, with comparable width in the third spatial direction, significantly more than in the prior art, the appearance according to 2 supplies. The greater length of the illumination is not at the expense of the illumination of the inner areas. The greater length of illumination in the invention is achieved with light that has remained unused in the prior art.

In den Figuren sind Ausgestaltungen dargestellt, bei denen die Lichtaustrittsflächen mit streuenden Kissenstrukturen versehen sind. Diese Strukturen dienen dazu, das vor dem Austreten im Extremfall parallel ausgerichtete Licht (Öffnungswinkel gleich Null) auf einen für regelkonforme Signallichtverteilungen von Kraftfahrzeugleuchten üblichen Öffnungswinkel von zum Beispiel 20° in der Vertikalen und 40° in der Horizontalen aufzuweiten.In the figures, embodiments are shown in which the light exit surfaces are provided with scattering cushion structures. These structures serve to expand the parallel aligned before the exit in extreme cases light (opening angle zero) to a standard for rule-compliant signal light distributions of automotive lights opening angle of, for example, 20 ° in the vertical and 40 ° in the horizontal.

Alternativ oder ergänzend zu solchen in die jeweilige Lichtaustrittsfläche der Vorsatzoptik eingeformten Kissenoptiken können Kissenoptiken auch in die Lichteintrittsfläche, zum Beispiel in die zentrale Linsenfläche eingeformt sein.As an alternative or in addition to such pillow optics molded into the respective light exit surface of the attachment optics, cushion optics can also be formed in the light entry surface, for example in the central lens surface.

Weiter alternativ oder ergänzend können Kissenoptiken auch in die reflektierenden Bereiche eingeformt sein. Dies gilt sowohl für jeden schmalseitig angeordneten Reflektor als auch für jeden breitseitig angeordneten Reflektor.Further alternatively or additionally, cushion optics can also be molded into the reflective areas. This applies both to each reflector arranged on the narrow side and to each reflector arranged on the broad side.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Lichtaustrittsfläche eine gekrümmte Grundform auf. Je nach Ausgestaltung sind dabei nur die langen Seiten oder nur die kurzen Seiten gekrümmt, so dass sich die Form einer zylindrischen Mantelfläche ergibt, oder es sind sowohl die langen Seiten als auch die kurzen Seiten der Lichtaustrittsfläche gekrümmt, so dass sich eine im Raum gewölbte Fläche ergibt. Einer solchen Krümmung oder Wölbung können die kleineren Kissenstrukturen überlagert sein. Die Krümmung oder Wölbung kann konvex sein, sie kann aber auch konkav sein.In a preferred embodiment, the light exit surface has a curved basic shape. Depending on the configuration, only the long sides or only the short sides are curved, so that the shape of a cylindrical lateral surface results, or both the long sides and the short sides of the light exit surface are curved, so that a curved surface in space results. Such curvature or curvature may be superimposed on the smaller cushion structures. The curvature or curvature may be convex, but it may also be concave.

In weiteren Ausgestaltungen besitzt die Lichtaustrittsfläche eine gestufte Form oder verläuft nicht rechtwinklig, sondern schräg zur optischen Achse. Bei einer gekrümmten, insbesondere bei einer gewölbten Lichtaustrittsfläche ist die im Lichtweg davor liegende Umlenkfläche bevorzugt gestuft ausgeführt, um eine homogene Ausleuchtung zu erzielen.In further embodiments, the light exit surface has a stepped shape or does not extend at right angles, but obliquely to the optical axis. In the case of a curved, in particular in the case of a curved light-emitting surface, the deflecting surface lying in front of it in the light path is preferably stepped in order to achieve homogeneous illumination.

Möglich ist eine weitere Ausgestaltung, bei welcher der transparente Festkörper eine Form hat, die mehrfach und in verschiedene Richtungen abknickt. Das Abknicken kann unter verschiedenen Winkeln erfolgen, nicht nur unter 90°.Another embodiment is possible in which the transparent solid has a shape that bends several times and in different directions. The kinking can be done at different angles, not just below 90 °.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10021114 A1 [0006]
DE 19728354 [0006]
US 7222995 [0006]

Claims

Attachment optics ( 36 ) for a semiconductor light source, with a central lens ( 12 ), which has an optical axis ( 14 ) and a focal area ( 16 ) and which is adapted to light from the focal region ( 16 ), to produce a central light bundle in which light propagates parallel to the optical axis, the propagation direction of this light having a first spatial direction (FIG. 18 ), with an inner side reflector ( 21 ), which in a direction to the first spatial direction ( 18 ) vertical second spatial direction ( 22 ) is arranged on a first side of the optical axis, wherein the inner side reflector is adapted to generate a first sub-beam of parallel light in which propagates light in the first spatial direction, which is in the second spatial direction next to the central light beam, characterized that the attachment optics ( 36 ) at least one broadside arranged further reflector ( 38 ) and at least one outer side reflector, wherein the broadside arranged further reflector ( 38 ) is arranged in the third spatial direction on a first side of the optical axis and is adapted to generate a third sub-beam of parallel light having first a direction component parallel to the first spatial direction and a direction component parallel to the second spatial direction and a direction component parallel to the third spatial direction and on the outer side reflector ( 40 ), wherein the outer side reflector ( 40 ) in the first spatial direction behind the inner side reflector ( 21 ) and in the second spatial direction on a side facing away from the optical axis of the inner side reflector ( 21 ) is arranged and adapted to redirect the third sub-beam so that the light of the third sub-beam propagates in the first spatial direction, wherein the third sub-beam is in the second spatial direction on a side facing away from the optical axis of the first sub-beam next to the first sub-beam.

Attachment optics ( 36 ) according to claim 1, characterized in that the inner side reflector is adapted to generate the first sub-beam of parallel light so that the first sub-beam adjacent to the central light beam adjoins this, the shape of which complements.

Attachment optics ( 36 ) according to claim 2, characterized in that the third sub-beam is in the second spatial direction on a side facing away from the optical axis of the first sub-beam adjacent to the first sub-beam and adjoining this, the shape of which adjoins.

Attachment optics ( 36 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the broadside arranged further reflector ( 38 ) in the third spatial direction ( 28 ) above the in one of the narrow sides arranged inner side reflector ( 21 ) and is arranged above the also arranged in the narrow side outer side reflector.

Attachment optics ( 36 ) according to claim 4, characterized in that the narrow side outer side reflector ( 40 ) in the first spatial direction ( 18 ) behind the inner side reflector ( 21 ) and in the second spatial direction ( 22 ) on one of the optical axis ( 14 ) facing away from the inner side reflector, that is further outward than this, is arranged.

Attachment optics ( 36 ) according to claim 5, characterized in that the outer side reflector is realized as a flat surface.

Attachment optics ( 36 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a light exit surface ( 46 ) of the attachment optics molded, light-scattering cushion structures.

Attachment optics ( 36 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that cushion optics are formed in the light entry surface.

Attachment optics ( 36 ) according to one of the preceding claims, characterized in that cushion optics are formed in the reflective areas.

Attachment optics ( 36 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light exit surface ( 46 ) has a curved basic shape.