DE102017102345A1 - Lighting device for vehicles - Google Patents

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Gerhard Kloos
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle (1) und einer Optikeinheit (2) enthaltend eine Beleuchtungsoptik, die lichtstromabwärts zu der Lichtquelle (1) angeordnet ist, ein lichtstromabwärts zu der Beleuchtungsoptik angeordnetes Flüssigkristallfeld mit einer Mehrzahl von jeweils elektronisch ansteuerbaren Flüssigkristall-Pixeln, eine lichtstromabwärts zu dem Flüssigkristallfeld angeordnete Projektionsoptik zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung, wobei die Beleuchtungsoptik eine erste Linse (6) mit einer auf einer der Lichtquelle (1) zugewandten Seite angeordneten vorderen Linsenfläche (8) und mit einer auf einer der Lichtquelle (1) abgewandten Seite angeordneten hinteren Linsenfläche (9) aufweist, wobei die Linsenfläche (8, 9) der ersten Linse (6) kalottenförmig ausgebildet sind, und wobei die Beleuchtungsoptik in Hauptabstrahlrichtung (H) der Lichtquelle (1) hinter der ersten Linse (6) angeordnete zweite Linse (7) aufweist, deren Querschnitt längs ihrer optischen Achse (10) im Wesentlichen halbmondförmig ist.The invention relates to a lighting device for vehicles with a light source (1) and an optical unit (2) comprising an illumination optical unit which is arranged downstream of the light source (1), a liquid crystal array arranged downstream of the illumination optical system with a plurality of electronically controllable liquid crystal panels. The illumination optics comprise a first lens (6) with a front lens surface (8) arranged on a side facing the light source (1) and with a light source (1) arranged on one of the light source (1) ) facing away from the rear lens surface (9), wherein the lens surface (8, 9) of the first lens (6) are dome-shaped, and wherein the illumination optics in Hauptabstrahlrichtung (H) of the light source (1) behind the first lens (6) arranged second lens (7) up eist whose cross-section along its optical axis (10) is substantially crescent-shaped.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und einer Optikeinheit enthaltend eine Beleuchtungsoptik, die lichtstromabwärts zu der Lichtquelle angeordnet ist, ein lichtstromabwärts zu der Beleuchtungsoptik angeordnetes Flüssigkristallfeld mit einer Mehrzahl von jeweils elektronisch ansteuerbaren Flüssigkristall-Pixeln, eine lichtstromabwärts zu dem Flüssigkristallfeld angeordnete Projektionsoptik zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung.The invention relates to a lighting device for vehicles with a light source and an optical unit containing an illumination optics, which is arranged downstream of the light source, a liquid crystal array arranged downstream of the illumination optical system with a plurality of electronically controllable liquid crystal pixels, a projection optics arranged downstream of the liquid crystal panel for generating a predetermined light distribution.

Aus der DE 10 2014 110 599 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, die eine Optikeinheit enthaltend ein Flüssigkristallfeld aufweist. Zwischen dem Flüssigkristallfeld und einer Lichtquelle ist eine Beleuchtungsoptik bestehend aus mehreren Linsen, insbesondere Mikrolinsen, angeordnet, um ein Zwischenbild in einer Ebene hinter dem Flüssigkristallfeld zu erzeugen. Das Zwischenbild wird dann mittels einer lichtstromabwärts des Flüssigkristallfeldes angeordneten Projektionsoptik abgebildet, wobei durch Ansteuerung des Flüssigkristallfeldes die Abbildung auf Teile des Zwischenbildes beschränkt werden können. Die bekannte Beleuchtungsvorrichtung ist relativ voluminös.From the DE 10 2014 110 599 A1 For example, a lighting device for vehicles is known which has an optical unit containing a liquid crystal panel. Between the liquid crystal panel and a light source is an illumination optical system consisting of a plurality of lenses, in particular microlenses, arranged to produce an intermediate image in a plane behind the liquid crystal panel. The intermediate image is then imaged by means of a projection optical unit arranged downstream of the liquid crystal panel, wherein the image can be limited to parts of the intermediate image by driving the liquid crystal panel. The known lighting device is relatively bulky.

Aus der DE 20 2016 102 988 U1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und einer Optikeinheit bekannt, wobei die Optikeinheit ein Flüssigkristallfeld umfasst. Lichtstromabwärts des Flüssigkristallfeldes ist eine Projektionsoptik angeordnet zur Abbildung eines auf das Flüssigkristallfeld fokussierten bzw. geformten Lichtstrahls entsprechend einer vorgegebenen Lichtverteilung. Zur Fokussierung bzw. Formung des Lichtstrahls ist lichtstromaufwärts zum Flüssigkristallfeld eine Beleuchtungsoptik vorgesehen. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist der relativ voluminöse Aufbau.From the DE 20 2016 102 988 U1 a lighting device for vehicles with a light source and an optical unit is known, wherein the optical unit comprises a liquid crystal panel. Downstream of the liquid crystal panel, projection optics are arranged to image a light beam focused on the liquid crystal panel in accordance with a predetermined light distribution. For focusing or shaping the light beam, an illumination optical unit is provided upstream of the liquid crystal panel. A disadvantage of the known lighting device is the relatively bulky structure.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge enthaltend ein Flüssigkristallfeld derart weiterzubilden, dass das Flüssigkristallfeld derart ausgeleuchtet wird, das relativ hohe Beleuchtungsstärken, vorzugweise in einem zentralen Winkelbereich einer Lichtverteilung, erzielt werden können. Die Lichtverteilung sollte ein geringes Bauvolumen sowie möglichst wenig Abbildungsfehler aufweisen.The object of the present invention is to develop a lighting device for vehicles comprising a liquid crystal panel in such a way that the liquid crystal panel is illuminated in such a way that relatively high illuminance levels, preferably in a central angular range of a light distribution, can be achieved. The light distribution should have a low volume and minimal aberrations.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsoptik eine erste Linse mit einer auf einer der Lichtquelle zugewandten Seite angeordneten vorderen Linsenfläche und mit einer auf einer der Lichtquelle abgewandten Seite angeordneten hinteren Linsenfläche aufweist, wobei die vordere Linsenfläche und die hintere Linsenfläche kalottenförmig ausgebildet sind, und dass die Beleuchtungsoptik in Hauptabstrahlrichtung der Lichtquelle hinter der ersten Linse angeordnete zweite Linse aufweist, deren Querschnitt längs ihrer optischen Achse (10) im Wesentlichen halbmondförmig ist.To achieve this object, the invention in conjunction with the preamble of claim 1, characterized in that the illumination optics comprises a first lens having a side facing the light source side facing front lens surface and arranged on a side facing away from the light source rear lens surface, wherein the front lens surface and the rear lens surface are dome-shaped, and that the illumination optics in the main emission of the light source behind the first lens disposed second lens whose cross-section along its optical axis (10) is substantially crescent-shaped.

Die Erfindung ermöglicht eine relativ lichtstarke Einkopplung von durch eine Lichtquelle emittiertem Licht in eine Beleuchtungsoptik, die das Licht sehr stark gebündelt bzw. parallelisiert einem Flüssigkristallfeld zur weiteren Lichtformung zur Verfügung stellt. Erfindungsgemäß erfolgt diese Kollimation der Lichtstrahlen vermittels lediglich zweier Linsen. Vorteilhaft können hierdurch optische Verluste signifikant verringert werden.The invention enables a relatively high-intensity coupling of light emitted by a light source into an illumination optical unit which bundles the light very intensively or parallelized to a liquid crystal panel for further light shaping. According to the invention, this collimation of the light beams takes place by means of only two lenses. Advantageously, this optical losses can be significantly reduced.

Erfindungsgemäß ist eine der Lichtquelle zugewandte erste Linse kalottenförmig und eine der ersten Linse in Hauptabstrahlrichtung nachfolgend angeordnete zweite Linse halbmondförmig ausgebildet. Da sowohl eine hintere Linsenfläche als auch eine vordere Linsenfläche der ersten Linse kalottenförmig ausgebildet sind, braucht der Krümmungsradius der zweiten Linse nicht so hoch ausfallen. Die Gefahr einer unerwünschten internen Totalreflexion in der zweiten Linse wird hierdurch vermieden.According to the invention a first lens facing the light source is dome-shaped and one of the first lens in the main emission direction subsequently arranged second lens formed crescent-shaped. Since both a rear lens surface and a front lens surface of the first lens are dome-shaped, the radius of curvature of the second lens need not be so high. The risk of unwanted internal total reflection in the second lens is thereby avoided.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine in Hauptabstrahlrichtung hintere Linsenfläche der zweiten Linse halbkugelförmig ausgebildet. Die Wölbung dieser Linsenfläche ist so gewählt, dass in Verbindung mit den Linsenflächen der ersten Linse Licht hohen Kollimationsgrades abgestrahlt werden kann in Richtung des Flüssigkristallfeldes.According to a preferred embodiment of the invention, a rear-side in the main emission direction of the second lens lens surface is formed hemispherical. The curvature of this lens surface is chosen so that in conjunction with the lens surfaces of the first lens light of high Kollimationsgrades can be emitted in the direction of the liquid crystal panel.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die zweite Linse mit einer vorderen Linsenfläche versehen, die in einem zur optischen Achse nahen Bereich konvex- oder planförmig und in einem zur optischen Achse fernen Bereich mit einer ringförmigen Wulst versehen ist. Die Formgebung der ringförmigen Wulst ermöglicht, dass die äußeren Lichtstrahlen mit hohem Kollimationsgrad in den Strahlengang gelenkt werden können. Diese Wirkung wird durch die halbkugelförmige Form der hinteren Linsenfläche weiter verstärkt.According to one embodiment of the invention, the second lens is provided with a front lens surface, which is convex or planiform in an area close to the optical axis and provided in an area remote from the optical axis with an annular bead. The shape of the annular bead allows the outer light beams with high degree of collimation can be directed into the beam path. This effect is further enhanced by the hemispherical shape of the posterior lens surface.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die vordere Linsenfläche der ersten Linse und die hintere Linsenfläche der zweiten Linse derart aufeinander abgestimmt ausgebildet, dass eine kugelförmige Hüllfläche der Beleuchtungsoptik gebildet wird.According to one embodiment of the invention, the front lens surface of the first lens and the rear lens surface of the second lens are formed coordinated with each other such that a spherical envelope surface of the illumination optical system is formed.

Der überwiegende Bestandteil der Außenkontur der Beleuchtungsoptik hat somit eine kugelförmige Gestalt. Gedanklich ist eine Kugelform aufgetrennt, wobei die entstandenen zueinander gekehrten Linsenflächen, nämlich die hintere Linsenfläche der ersten Linse und die vordere Linsenfläche der zweiten Linse zur optischen Korrektur genutzt werden können. Durch die Kugelform können äußere Lichtstrahlen mit hohem Kollimationsgrad in den nutzbaren Strahlengang gelenkt werden.The predominant part of the outer contour of the illumination optics thus has a spherical shape. Conceptually, a spherical form is separated, with the resulting turned to each other Lens surfaces, namely the rear lens surface of the first lens and the front lens surface of the second lens can be used for optical correction. Due to the spherical shape, external light beams with a high degree of collimation can be directed into the usable beam path.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die vordere Linsenfläche und/oder die hintere Linsenfläche der ersten Linse in einem zur optischen Achse nahen Bereich (zumindest im Wesentlichen) planförmig ausgebildet. Ferner sind eine vordere Linsenfläche und/oder eine hintere Linsenfläche der ersten Linse in einem zur optischen Achse fernen Bereich (zumindest im Wesentlichen) kugelförmig ausgebildet.According to one embodiment of the invention, the front lens surface and / or the rear lens surface of the first lens are formed in a plane near the optical axis region (at least substantially) plan-shaped. Furthermore, a front lens surface and / or a rear lens surface of the first lens are formed in a region remote from the optical axis (at least substantially) spherical.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen die erste Linse und die zweite Linse eine gleiche Dicke auf. Da der Abstand der beiden Linsen zueinander relativ gering ist, weist die Beleuchtungsoptik eine Gesamtlänge im Bereich von 4 mm bis 20 mm auf, vorzugsweise 10 mm. Vorteilhaft kann hierdurch eine kompakte Beleuchtungsoptik bereitgestellt werden.According to a development of the invention, the first lens and the second lens have the same thickness. Since the distance between the two lenses relative to each other is relatively small, the illumination optical system has an overall length in the range of 4 mm to 20 mm, preferably 10 mm. Advantageously, a compact illumination optics can thereby be provided.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung und
  • 2 einen Vertikalschnitt durch eine Beleuchtungsoptik der Beleuchtungsvorrichtung.
Show it:
  • 1 a schematic representation of a lighting device and
  • 2 a vertical section through an illumination optics of the lighting device.

Eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge wird vorzugsweise als Scheinwerfer zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtverteilungen, beispielsweise Abblendlichtverteilung, Stadtlichtverteilung, Autobahnlichtverteilung etc. eingesetzt.A lighting device for vehicles is preferably used as a headlight for generating different light distributions, for example, low beam distribution, city light distribution, motorway light distribution, etc.

Die Beleuchtungsvorrichtung besteht aus einer Lichtquelle 1 und einer Optikeinheit 2 zur Erzeugung der vorgegebenen Lichtverteilung.The lighting device consists of a light source 1 and an optical unit 2 for generating the predetermined light distribution.

Die Lichtquelle 1 ist als LED-Lichtquelle, beispielsweise als ein LED-Chip, ausgebildet. Die Lichtquelle 1 kann auch als eine andere halbleiterbasierte Lichtquelle ausgebildet sein.The light source 1 is designed as an LED light source, for example as an LED chip. The light source 1 may also be formed as another semiconductor-based light source.

Die Optikeinheit 2 weist eine der Lichtquelle 1 zugewandte Beleuchtungsoptik 3, ein lichtstromabwärts zu der Beleuchtungsoptik 3 angeordnetes Flüssigkristallfeld 4 mit einer Mehrzahl von jeweils einzeln elektronisch ansteuerbaren Flüssigkristall-Pixeln sowie eine lichtstromabwärts des Flüssigkristallfeldes 4 angeordnete Projektionsoptik 5 auf.The optical unit 2 has one of the light source 1 facing illumination optics 3 , a light downstream to the illumination optics 3 arranged liquid crystal panel 4 with a plurality of individually electronically controllable liquid crystal pixels and a light downstream of the liquid crystal panel 4 arranged projection optics 5.

Die Beleuchtungsoptik 3 besteht aus zwei Linsen, nämlich aus einer der Lichtquelle 1 zugewandten ersten Linse 6 und einer auf einer der Lichtquelle 1 abgewandten Seite der ersten Linse 6 angeordneten zweiten Linse 7. Die zweite Linse ist in Hauptabstrahlrichtung H somit hinter der ersten Linse 6 angeordnet.The illumination optics 3 consists of two lenses, namely one of the light source 1 facing first lens 6 and one on one of the light source 1 opposite side of the first lens 6 arranged second lens 7 , The second lens is thus in the main emission direction H behind the first lens 6 arranged.

Die erste Linse 6 ist kalottenförmig ausgebildet. Sie weist eine der Lichtquelle 1 zugewandte vordere Linsenfläche 8 und eine auf einer der Lichtquelle 1 abgewandten Seite der ersten Linse 6 angeordnete hintere Linsenfläche 9 auf, wobei die Linsenflächen 8, 9 der ersten Linse 6 jeweils kalottenförmig ausgebildet sind. Eine Dicke d der ersten Linse 6 entspricht im Wesentlichen einer Dicke d der zweiten Linse 7. Sowohl die vordere Linsenfläche 8 als auch die hintere Linsenfläche 9 der ersten Linse 6 lassen sich jeweils in zwei Zonen bzw. Bereiche aufteilen. In einem zu einer optischen Achse 10 nahen Bereich 13 der vorderen Linsenfläche 8 und der hinteren Linsenfläche 9 sind diese im Wesentlichen plan ausgebildet. In einem zu der optischen Achse 10 der ersten Linse fernen Bereich 14 sind die vordere Linsenfläche 8 und die hintere Linsenfläche 9 demgegenüber im Wesentlichen kugelförmig ausgebildet.The first lens 6 is formed dome-shaped. It points one of the light source 1 facing front lens surface 8th and one on one of the light source 1 opposite side of the first lens 6 arranged rear lens surface 9 on, wherein the lens surfaces 8, 9 of the first lens 6 are each formed dome-shaped. A thickness d the first lens 6 essentially corresponds to a thickness d the second lens 7 , Both the front lens surface 8th as well as the rear lens surface 9 the first lens 6 can each be divided into two zones or areas. In one to an optical axis 10 near area 13 the front lens surface 8th and the rear lens surface 9 these are essentially plan-trained. In one to the optical axis 10 the first lens far area 14 are the front lens surface 8th and the rear lens surface 9 In contrast, formed substantially spherical.

Die zweite Linse 7 ist im Querschnitt längs der optischen Achse 10 im Wesentlichen halbmondförmig ausgebildet. Die zweite Linse 7 weist auf einer der ersten Linse 6 zugewandten Seite (Lichteintrittsseite der zweiten Linse 7) eine vordere Linsenfläche 11 und auf einer der ersten Linse 6 abgewandten Seite (Lichtaustrittsseite der zweiten Linse 7) eine hintere Linsenfläche 12 auf. Die hintere Linsenfläche 12 der zweiten Linse 7 ist halbkugelförmig ausgebildet. Die vordere Linsenfläche 11 der zweiten Linse 7 ist - wie die Linsenflächen 8, 9 der ersten Linse 6 - in unterschiedliche Zonen aufgeteilt. In einem zu der optischen Achse 10 nahen Bereich 15 ist die vordere Linsenfläche 11 konvex oder plan ausgebildet. In einem zu der optischen Achse 10 fernen Bereich 16 ist die vordere Linsenfläche 11 bogenförmig bzw. nach außen gewölbt ausgebildet, wobei die Bogenform durch eine ringförmige Wulst 17 gebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die vordere Linsenfläche 11 der zweiten Linse 7 in dem zu der optischen Achse 10 nahen Bereich 15 konvex ausgebildet. Diese Konvexform geht stetig in die Bogenform der Wulst 17 über.The second lens 7 is in cross-section along the optical axis 10 formed substantially crescent-shaped. The second lens 7 points to one of the first lens 6 facing side (light entrance side of the second lens 7 ) a front lens surface 11 and on one of the first lens 6 opposite side (light exit side of the second lens 7 ) a rear lens surface 12 on. The rear lens surface 12 the second lens 7 is hemispherical in shape. The front lens surface 11 the second lens 7 is - like the lens surfaces 8th . 9 the first lens 6 - divided into different zones. In one to the optical axis 10 near area 15 is the front lens surface 11 Convex or plan formed. In one to the optical axis 10 distant area 16 is the front lens surface 11 arcuate or outwardly curved, the arcuate shape by an annular bead 17 is formed. In the present embodiment, the front lens surface 11 the second lens 7 in the direction of the optical axis 10 near area 15 convex. This convex shape goes steadily into the arch shape of the bead 17 above.

Die erste Linse 6 und die zweite Linse 7 sind relativ nah zueinander angeordnet, wobei die hintere Linsenfläche 9 der ersten Linse 6 zusammen mit der Wulst 17 der vorderen Linsenfläche 11 der zweiten Linse 7 eine Ebene E aufspannt, die senkrecht zu der optischen Achse 10 verläuft.The first lens 6 and the second lens 7 are arranged relatively close to each other, with the rear lens surface 9 the first lens 6 along with the bead 17 the front lens surface 11 the second lens 7 a level e spans perpendicular to the optical axis 10 runs.

Eine Kontur der vorderen Linsenfläche 8 der ersten Linse 6 und der hinteren Linsenfläche 12 der zweiten Linse 7 sind so aufeinander abgestimmt, dass sie Teil einer gemeinsamen kugelförmigen Hüllfläche 18 sind. In 2 ist diese Hüllfläche 18 in gestrichelter Weise dargestellt. Die vordere Linsenfläche 8 der ersten Linse 6 und die hintere Linsenfläche 12 der zweiten Linse 7 umfassen etwa 240° einer solchen Kugelfläche, die sich in einer vertikalen Ebene erstreckt.A contour of the front lens surface 8th the first lens 6 and the rear lens surface 12 of the second lens 7 are coordinated so that they form part of a common spherical envelope 18 are. In 2 is this envelope 18 shown in dashed lines. The front lens surface 8th the first lens 6 and the rear lens surface 12 the second lens 7 comprise about 240 ° of such a spherical surface extending in a vertical plane.

Da die hintere Linsenfläche 9 der ersten Linse 6 in lotrechter Projektion zu der optischen Achse 10 den äußeren Wulst 17 der zweiten Linse 7 schneidet, ist eine Gesamtlänge L der Beleuchtungsoptik 3 etwa doppelt so groß wie die Dicke d der ersten Linse 6 und der zweiten Linse 7. Die Gesamtlänge L der Beleuchtungsoptik 3 kann im Bereich von 4 mm bis 20 mm, vorzugsweise 10 mm, betragen.Because the rear lens surface 9 the first lens 6 in perpendicular projection to the optical axis 10 the outer bead 17 the second lens 7 is a total length L the illumination optics 3 about twice the thickness d the first lens 6 and the second lens 7 , The total length L the illumination optics 3 may be in the range of 4 mm to 20 mm, preferably 10 mm.

Die erste Linse 6 weist ein Volumen auf, das etwa 2/3 eines Volumens der zweiten Linse 7 entspricht.The first lens 6 has a volume that is about 2/3 of a volume of the second lens 7 equivalent.

Die erste Linse 6 und die zweite Linse 7 sind insbesondere aus einem transparenten Material hergestellt. Vorzugsweise ist dabei die erste Linse 6 aus einem Glasmaterial hergestellt. Beispielsweise kann dies vorteilhaft sein für die Temperaturbeständigkeit der ersten, der Lichtquelle 1 nur wenig beabstandet angeordneten Linse 6. Die zweite Linse 7 ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt.The first lens 6 and the second lens 7 are made in particular of a transparent material. Preferably, the first lens is 6 made of a glass material. For example, this may be advantageous for the temperature resistance of the first, the light source 1 only slightly spaced lens arranged 6 , The second lens 7 is preferably made of a plastic material.

Wie aus 2 ersichtlich ist, bewirkt die Beleuchtungsoptik 3, dass ein von der Lichtquelle 1 abgestrahlter Lichtstrahl 19 parallelisiert wird. Der parallelisierte Lichtstrahl 19 trifft auf das Flüssigkristallfeld 4 (Liquid Crystal Device LCD). In Abhängigkeit von den angesteuerten Flüssigkristallpixeln erfolgt die Abbildung der Lichtpunkte durch die Projektionsoptik 5 zu der gewünschten Lichtverteilung.How out 2 can be seen causes the illumination optics 3 that one from the light source 1 radiated light beam 19 is parallelized. The parallelized light beam 19 meets the liquid crystal panel 4 (Liquid Crystal Device LCD). Depending on the driven liquid crystal pixels, the light dots are imaged by the projection optics 5 to the desired light distribution.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lichtquellelight source
22
Optikeinheitoptical unit
33
Beleuchtungsoptikillumination optics
44
Flüssigkristallfeldliquid crystal panel
55
Projektionsoptikprojection optics
66
1. Linse1. Lens
77
2. Linse2. Lens
88th
hintere Linsenflächerear lens surface
99
vordere Linsenflächefront lens surface
1010
optische Achseoptical axis
1111
hintere Linsenflächerear lens surface
1212
vordere Linsenflächefront lens surface
1313
naher Bereichclose range
1414
ferner Bereichdistant area
1515
naher Bereichclose range
1616
ferner Bereichdistant area
1717
Wulstbead
1818
Hüllflächeenvelope
1919
Lichtstrahlbeam of light
dd
Dickethickness
Ee
Ebenelevel
LL
Längelength

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014110599 A1 [0002]DE 102014110599 A1 [0002]
  • DE 202016102988 U1 [0003]DE 202016102988 U1 [0003]

Claims (10)

Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle (1) und einer Optikeinheit (2) enthaltend - eine Beleuchtungsoptik (3), die lichtstromabwärts zu der Lichtquelle (1) angeordnet ist, - ein lichtstromabwärts zu der Beleuchtungsoptik (3) angeordnetes Flüssigkristallfeld (4) mit einer Mehrzahl von jeweils elektronisch ansteuerbaren Flüssigkristall-Pixeln, - eine lichtstromabwärts zu dem Flüssigkristallfeld (4) angeordnete Projektionsoptik (5) zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsoptik (3) - eine erste Linse (6) mit einer auf einer der Lichtquelle (1) zugewandten Seite angeordneten vorderen Linsenfläche (8) und mit einer auf einer der Lichtquelle (1) abgewandten Seite angeordneten hinteren Linsenfläche (9) aufweist, wobei die vordere Linsenfläche (8) und die hintere Linsenfläche (9) kalottenförmig ausgebildet sind, und - eine in Hauptabstrahlrichtung (H) der Lichtquelle (1) hinter der ersten Linse (6) angeordnete zweite Linse (7) aufweist, deren Querschnitt längs ihrer optischen Achse (10) im Wesentlichen halbmondförmig ist.Lighting device for vehicles with a light source (1) and an optical unit (2) comprising - an illumination optical system (3), which is arranged downstream of the light source (1), - a liquid crystal array (4) arranged downstream of the illumination optical system (3) A plurality of electronically controllable liquid crystal pixels, - a light downstream of the liquid crystal panel (4) arranged projection optics (5) for generating a predetermined light distribution, characterized in that the illumination optics (3) - a first lens (6) with one on one of Having light source (1) facing side arranged front lens surface (8) and arranged with a on one of the light source (1) side rear lens surface (9), wherein the front lens surface (8) and the rear lens surface (9) are dome-shaped and - one in Hauptabstrahlrichtung (H) of the light source (1) behind the first lens (6) arrange ete second lens (7), whose cross section along its optical axis (10) is substantially crescent-shaped. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Hauptabstrahlrichtung (H) hintere Linsenfläche (12) der zweiten Linse (7) halbkugelförmig ausgebildet ist.Lighting device after Claim 1 , characterized in that in the main emission direction (H) rear lens surface (12) of the second lens (7) is formed hemispherical. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Linse (7) auf einer Lichteintrittsseite derselben eine vordere Linsenfläche (11) aufweist, die in einem zur optischen Achse (10) nahen Bereich (15) konvex- oder planförmig ausgebildet ist und in einem zu der optischen Achse (10) fernen Bereich (14) eine ringförmige Wulst (17) aufweist.Lighting device after Claim 1 or 2 , characterized in that the second lens (7) on a light entrance side of the same has a front lens surface (11) formed in a near the optical axis (10) region (15) is convex or planiform and in one to the optical axis (10) the distal region (14) has an annular bead (17). Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Linsenfläche (8) der ersten Linse (6) und die hintere Linsenfläche (12) der zweiten Linse (7) derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass sie auf einer kugelförmigen Hüllfläche (18) verlaufen.Lighting device according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the front lens surface (8) of the first lens (6) and the rear lens surface (12) of the second lens (7) are formed coordinated with each other so that they extend on a spherical envelope surface (18). Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Linsenfläche (8) und/oder die hintere Linsenfläche (9) der ersten Linse (6) in einem zu der optischen Achse (10) nahen Bereich (13) planförmig ausgebildet ist.Lighting device according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the front lens surface (8) and / or the rear lens surface (9) of the first lens (6) in a close to the optical axis (10) region (13) is formed like a plan. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Linsenfläche (8) und/oder die hintere Linsenfläche (9) der ersten Linse (6) in einem zu der optischen Achse (10) fernen Bereich kugelförmig ausgebildet ist.Lighting device according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the front lens surface (8) and / or the rear lens surface (9) of the first lens (6) is spherical in a region remote from the optical axis (10). Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linse (6) und die zweite Linse (7) eine gleiche Dicke (d) aufweisen.Lighting device according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the first lens (6) and the second lens (7) have a same thickness (d). Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsoptik (3) eine Gesamtlänge (L) im Bereich von 4 mm bis 20 mm aufweist.Lighting device according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the illumination optics (3) has an overall length (L) in the range of 4 mm to 20 mm. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linse (6) ein Volumen aufweist, das 2/3 eines Volumens der zweiten Linse (7) entspricht.Lighting device according to one of Claims 1 to 8th Characterized in that the first lens (6) has a volume corresponding to 2/3 of a volume of the second lens (7). Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linse (6) aus einem Glasmaterial hergestellt ist.Lighting device according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the first lens (6) is made of a glass material.
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