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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer ist dazu eingerichtet, mit Hilfe des Lichtmoduls eine regelkonforme Lichtverteilung zu erzeugen und weist eine Lichtquelle und eine Licht der Lichtquelle umformende Glasvorsatzoptik auf. Die Glasvorsatzoptik weist wenigstens eine lichttechnische Fläche auf, die von der Lichtquelle ausgehendes Licht bricht oder reflektiert. Ein solches Lichtmodul ist aus den
3 und
4 der Druckschrift
DE 10 2013 206 488 A1 bekannt. Dort wird im Absatz [0047] Glas als Material für ein als Vorsatzoptik dienendes Linsenarray angegeben. Das in den genannten Figuren dargestellte Linsenarray weist Stifte zur Positionierung und Durchgangsöffnungen zum Befestigen des Linsenarrays mittels Schrauben auf.
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Die Herstellung solcher Strukturen in Glas bereitet technische Schwierigkeiten, weil Glas bei den gängigen Verarbeitungstemperaturen zu zäh ist, um die genannten Strukturen mit der erforderlichen Feinheit beispielsweise durch Blankpressen herzustellen. Eine Herstellung durch ein Verfahren wie Blankpressen erlaubt andererseits das Herstellen von Glasteilen mit hoher Oberflächenqualität in großen Stückzahlen. Die Verwendung von Glas für Vorsatzoptiken an Stelle von transparentem Kunststoff ist dann erforderlich, wenn Höchstleistungs-LED als Lichtquellen verwendet werden, die soviel Wärme erzeugen, dass mit Kunststoffoptiken ein zuverlässiger Dauerbetrieb nicht gewährleistet ist. Durch die intensive Bestrahlung mit blauem Licht der LED besteht bei Kunststoffoptiken weiter das Problem, dass sich der Kunststoff bei langer Anwendungszeit durch Alterung verfärbt. Auf der anderen Seite lassen sich in Kunststoff sehr feine Strukturen mit hoher Genauigkeit und in großen Stückzahlen herstellen.
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Die Lichtquelle ist zum Beispiel eine Halbleiterlichtquelle oder ein Ensemble von Halbleiterlichtquellen. Die wenigstens eine Halbleiterlichtquelle ist auf einer Platine angeordnet und wird dort zum Beispiel in einem Sockel, der mit der Platine fest verbunden ist, gehalten. Die Glasvorsatzoptik ist durch einen Halter mit der Platine verbunden. Die Glasvorsatzoptik weist spezielle Befestigungsstrukturen auf, mit denen sie im Halter festgehalten wird. Die Glasvorsatzoptik ist zum Beispiel eine Linse, die einen zentralen Teilbereich aufweist, mit dem die gewünschten optischen Eigenschaften erzielt werden und der eine optische Achse besitzt. Die Glasvorsatzoptik weist wenigstens einen weiteren Teilbereich auf, der zur Verbindung mit dem Halter dient. Der wenigstens eine weitere Teilbereich ist zum Beispiel ein quer zur optischen Achse seitlich scheibenartig von dem zentralen Bereich abstehender Teilbereich, der keine optische Funktion besitzt. Um eine präzise Anordnung der Glasvorsatzoptik in dem Halter zu erzielen, muss der weitere Teilbereich entsprechend maßgenau und lagegenau in Bezug auf die optische Achse der Linse hergestellt werden. Dies erfordert einen hohen Fertigungsaufwand bei der Herstellung der Linse und/oder einen hohen Justierungsaufwand bei der Montage des Lichtmoduls. Beides ist nachteilig, weil es die Herstellungskosten des Lichtmoduls erhöht.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Angabe eines Lichtmoduls, das die genannten Nachteile nicht oder nur in verringertem Ausmaß aufweist und das insbesondere eine exakte Positionierung einer Glasvorsatzoptik auf einem Träger erlaubt.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Lichtmodul unterscheidet sich von dem eingangs angegebenen Stand der Technik durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Diese sehen vor, dass das Lichtmodul einen Halter aufweist, mit dem die Glasvorsatzoptik in dem Lichtmodul gehalten wird, der Halter Anlagestrukturen aufweist, die wenigstens eine lichttechnische Fläche der Glasvorsatzoptik berühren, und dass das Lichtmodul wenigstens ein elastisches Element aufweist, das ein erstes Ende aufweist, das sich an dem Halter abstützt, und das ein zweites Ende aufweist, das sich an der Glasvorsatzoptik abstützt, wobei das elastische Element eine erste Kraft auf den Halter ausübt und eine zweite Kraft auf die Glasvorsatzoptik ausübt, und wobei die beiden Kräfte entgegengesetzt zueinander gerichtet sind und die Anlagestrukturen und die lichttechnische Flächen der Glasvorsatzoptik aneinander drücken.
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Rein strukturell weist die Erfindung die folgenden Merkmale auf: Lichtmodul für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit einer Lichtquelle und einer Licht der Lichtquelle umformenden Glasvorsatzoptik, die wenigstens eine lichttechnische Fläche aufweist, und mit einem Halter, mit dem die Glasvorsatzoptik in dem Lichtmodul gehalten wird, wobei der Halter Anlagestrukturen aufweist, die wenigstens eine lichttechnische Fläche der Glasvorsatzoptik berühren, und wobei das Lichtmodul wenigstens ein elastisches Element aufweist, das ein erstes Ende aufweist, das sich an dem Halter abstützt, und das ein zweites Ende aufweist, das sich an der Glasvorsatzoptik abstützt, wobei das elastische Element eine erste Kraft auf den Halter ausübt und eine zweite Kraft auf die Glasvorsatzoptik ausübt, und wobei die beiden Kräfte entgegengesetzt zueinander gerichtet sind und die Anlagestrukturen und die lichttechnischen Flächen der Glasvorsatzoptik aneinander drücken.
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Die lichttechnische Fläche muss ohnehin zur Erzielung ihrer erwünschten lichttechnischen Eigenschaften mit hoher Präzision hergestellt werden. Dadurch, dass diese ohnehin mit hoher Präzision hergestellte Fläche des optischen Teilbereichs zusätzlich auch als Gegenfläche für Anlagestrukturen des Halters verwendet wird, kann eine hochgenaue Herstellung eines weiteren Teilbereichs entfallen, was den Herstellungsaufwand und damit die Herstellungskosten senkt. Durch die Mehrfachnutzung der lichttechnischen Fläche auch zur Befestigung entfallen darüber hinaus auch Lagetoleranzen des weiteren Teilbereichs zur optischen Achse des optischen Teilbereichs, die selbst bei einer hohen Fertigungsgenauigkeit des weiteren Teilbereichs unvermeidbar wären.
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Dadurch, dass das Lichtmodul wenigstens ein elastisches Element aufweist, das ein erstes Ende aufweist, das sich an dem Halter abstützt, und das ein zweites Ende aufweist, das sich an der Glasvorsatzoptik abstützt, wobei das elastische Element eine erste Kraft auf den Halter ausübt und eine zweite Kraft auf die Glasvorsatzoptik ausübt aus, und wobei die beiden Kräfte entgegengesetzt zueinander gerichtet sind und die Anlagestrukturen und die lichttechnische Flächen der Glasvorsatzoptik aneinander drücken, werden die einander berührenden Flächen mit einer Kraft aneinander gedrückt, die auch beim Auftreten von Lagetoleranzen nahezu konstant ist. Dieser Effekt ergibt sich dadurch, dass sich die Rückstellkräfte des elastischen Elements bei Verformungsunterschieden des elastischen Elements, die im Bereich herstellungsbedingter Lagetoleranzen von Glasvorsatzoptik und Halter liegen, kaum unterscheiden. Verformungen von Halter und/oder Glasvorsatzoptik, die durch unterschiedlich hohe Andruckkräfte zwischen Halter und Glasvorsatzoptik bedingt sein könnten, sind daher vernachlässigbar klein.
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Die Glasvorsatzoptik kann zum Beispiel in Verbindung mit einem Reflektor in einem erfindungsgemäßen Lichtmodul zur Erzeugung einer (Lichtmodul-internen) Lichtverteilung verwendet werden, mit der ein flächiger Lichtmodulator, zum Beispiel ein DLP (Digital Licht Processing) Modulator, ein LCD (Liquid Crystal Display) Modulator oder ein LCOS (Liquid Crystal on Silicon) Modulator (gleichmäßig) ausgeleuchtet wird. Alternativ kann die Glasvorsatzoptik aber auch nur in Verbindung mit dem Reflektor verwendet werden, um in dieser Verbindung zur Erzeugung einer regelungskonformen Lichtverteilung beizutragen.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Glasvorsatzoptik ein einstückiges optisches Einzelteil ist, das n optische Teilbereiche aufweist.
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Bevorzugt ist auch, dass jeder optische Teilbereich eine Linse oder eine katadioptrische Optik ist.
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Weiter ist bevorzugt, dass jeder optische Teilbereich von einer Lichtaustrittsfläche als lichttechnische Fläche begrenzt wird.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Glasvorsatzoptik in einer quer zur Richtung von durch die optischen Teilbereiche hindurchtretendem Licht liegenden Richtung weitere Teilbereiche aufweist, welche die optischen Teilbereiche umgeben. Durch diese weiteren Teilbereiche wird vor allem die mechanische Steifigkeit der Glasvorsatzoptik erhöht, was die beim Betrieb in Kraftfahrzeugen erforderliche Robustheit verbessert.
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Bevorzugt ist auch, dass die weiteren Teilbereiche dort, wo sie einstückig-stoffschlüssig in die optischen Teilbereiche übergehen, eine erste Wandstärke parallel zur optischen Achse und Richtung des Lichtdurchtritts durch die optischen Teilbereiche aufweisen, und am äußeren Rand der weiteren Teilbereiche, der die optischen Teilbereiche und die weiteren Teilbereiche in einer quer zu den optischen Achsen der optischen Teilbereiche liegenden Ebene umgibt, eine zweite Wandstärke aufweisen, wobei die zweite Wandstärke größer als die erste Wandstärke ist. Diese Ausgestaltung ist in Bezug auf die Steifigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht besonders vorteilhaft.
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Weiter ist bevorzugt, dass die Lichteintrittsseite der Glaskörpervorsatzoptik eine ebene Fläche ist.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Halter einen Halterrahmen aufweist, der ein Halterfenster umgibt, das so groß und so geformt ist, dass die optischen Teilbereiche der Glasvorsatzoptik vollständig in der Öffnung des Halterfensters liegen und dass die lichttechnischen Flächen der Glasvorsatzoptik, mit Ausnahme der von Anlagestrukturen abgedeckten Flächen, nicht abgedeckt werden und wobei der Halterrahmen so groß ist, dass er die gesamte Glasvorsatzoptik in der zur optischen Achse der optischen Teilbereiche senkrechten Ebene umgibt.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Halterrahmen Referenzstrukturen aufweist, mit denen die Lage der Baugruppe aus Halter, Glasvorsatzoptik und elastischem Element im Lichtmodul festgelegt wird.
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Bevorzugt ist auch, dass der Halter aus einem Flüssigkristallpolymer besteht.
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Weiter ist bevorzugt, dass das elastische Element ein Federblechelement ist, das einen Boden aufweist, der ein Fenster aufweist, das so groß und so geformt ist, dass die Lichteintrittsflächen der optischen Teilbereiche der Glasvorsatzoptik dann, wenn der Boden an die Lichteintrittsseite der Glasvorsatzoptik angelegt wird, in der Öffnung des Fensters liegen und dass der verbleibende Boden aus vier Federblechstreifen besteht, die paarweise parallel um die Fensteröffnung herum verlaufen, wobei Federblechstreifen eines Paares aus der Ebene des Bodens herausgebogen sind und eine Krümmung und ein abgewinkeltes Ende aufweisen, mit dem sie ein komplementär geformtes Gegenstück des Halters hintergreifen und dass das Federblechelement an jedem seiner vier Ecken ein derart gebogenes und abgewinkeltes Ende aufweist, wobei der Halter für jedes dieser Enden ein komplementär geformtes Gegenstück aufweist das auch so angeordnet ist, dass alle abgewinkelten Enden gleichzeitig ein jeweils zugehöriges und komplementär geformtes Gegenstück des Halters hintergreifen.
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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.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Dabei zeigen, jeweils in schematischer Form:
- 1 einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls;
- 2 eine vergrößerte Einzelheit aus der 1;
- 3 eine Glasvorsatzoptik, einen Halter und ein elastisches Element eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls vor dem Zusammenbau;
- 4 die Gegenstände der 3 in einer Schrägansicht in einem zusammengebauten Zustand; und
- 5 einen Schnitt durch den Gegenstand der 3 und 4.
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Im Einzelnen zeigt die 1 ein Lichtmodul 10 in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer 12. Das Lichtmodul 10 ist in einem Gehäuse 14 des Kraftfahrzeugscheinwerfers 12 angeordnet, dessen Lichtaustrittsöffnung von einer transparenten Abdeckscheibe 16 abgedeckt wird. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer 12 ist dazu eingerichtet, mit Hilfe des Lichtmoduls 10 eine regelkonforme Lichtverteilung zu erzeugen. Das Lichtmodul 10 erzeugt die Lichtverteilung entweder allein oder im Zusammenwirken mit wenigstens einem weiteren Lichtmodul des Kraftfahrzeuges und/oder im Zusammenwirken mit der Abdeckscheibe 16.
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Das Lichtmodul 10 erzeugt zum Beispiel einen Teil einer Lichtverteilung, die durch einen Beitrag eines weiteren Lichtmoduls zu einer vollständigen Scheinwerferlichtverteilung, sei es eine Abblendlichtverteilung oder eine Fernlichtverteilung, ergänzt wird. Die Abdeckscheibe 16 kann die Lichtverteilung in einem Ausführungsbeispiel dadurch beeinflussen, dass sie als Streuscheibe mit streuenden Oberflächenstrukturen verwirklicht ist.
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Das Lichtmodul 10 weist wenigstens eine Lichtquelle 18 und eine Licht 20 der Lichtquelle 18 umformende Glasvorsatzoptik 22 auf. Die Glasvorsatzoptik 22 weist wenigstens eine lichttechnische Fläche 220 auf, die von der Lichtquelle 18 ausgehendes Licht 20 so bricht oder reflektiert, dass dieses Licht 20 einen Beitrag zu der regelkonformen Lichtverteilung leistet. Weiter weist das Lichtmodul 10 einen Halter 24 auf, mit dem die Glasvorsatzoptik 22 in dem Lichtmodul 10 gehalten wird.
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Der Halter 24 weist Anlagestrukturen 240 auf, die eine lichttechnische Fläche 220 der Glasvorsatzoptik 22 berühren. Das Lichtmodul 10 weist wenigstens ein elastisches Element 26 auf. Das elastische Element 26 weist ein erstes Ende 260 auf, das sich an dem Halter 24 abstützt. Darüber hinaus weist das elastische Element 26 ein zweites Ende 262 auf, das sich an der Glasvorsatzoptik 22 abstützt. Eine Baugruppe aus Glasvorsatzoptik 22, Halter 24 und elastischem Element 26 ist an einer die Lichtquelle(n) 18 tragenden Leiterplatte 250 befestigt. Die Befestigung erfolgt zum Beispiel durch Verschrauben des Halters 24 mit der Leiterplatte 250.
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2 zeigt, wie das elastische Element 26 bei seiner Abstützung eine erste Kraft F1 auf den Halter 24 ausübt und eine zweite Kraft F2 auf die Glasvorsatzoptik 22 ausübt. Die beiden Kräfte F1, F2 sind entgegengesetzt zueinander gerichtet und drücken die Anlagestrukturen 240 und die lichttechnische Fläche 220 der Glasvorsatzoptik aneinander.
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3 zeigt eine konkrete Ausgestaltung einer Baugruppe aus Halter 24, Glasvorsatzoptik 22 und einem elastischen Element 26 vor einem Zusammenfügen dieser Einzelteile. Die Baugruppe ist im Lichtmodul 10 so angeordnet, dass das von Lichtquellen 18 (vgl. 1) des Lichtmoduls 10 ausgehende Licht 20 in Pfeilrichtung von rechts nach links durch die Glasvorsatzoptik 22 hindurchtritt.
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Die Glasvorsatzoptik 22 ist ein einstückiges optisches Einzelteil, das n = drei optische Teilbereiche 222 aufweist. Jeder optische Teilbereich 222 wird von einer Lichtaustrittsfläche als lichttechnische Fläche 220 begrenzt. Quer zur Richtung des von rechts nach links durch die optischen Teilbereiche 222 hindurchtretenden Lichtes weist die Glasvorsatzoptik 22 weitere Teilbereiche 224 auf, die die optischen Teilbereiche 222 umgeben. Die Funktion dieser weiteren Teilbereiche 224 besteht darin, eine mechanisch stabile Basisstruktur für die optischen Teilbereiche 222 der Glasvorsatzoptik 22 zu bilden, in der die Lage der optischen Teilbereiche 222 relativ zueinander starr und stabil fixiert ist. Eine weitere Funktion der weiteren Teilbereiche 224 besteht darin, außerhalb der optischen Teilbereiche 222 liegende Stützstellen bereitzustellen, an denen sich die zweiten Enden 262 des elastischen Elements 26 abstützen können. Insgesamt ergibt sich bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel in einer quer zur zentralen Richtung des Lichtdurchtritts durch die Glasvorsatzoptik 22 liegenden Ebene näherungsweise eine viereckige Form der Glasvorsatzoptik 22. Die zentrale Richtung 28 des Lichtdurchtritts ist parallel zu optischen Achsen der optischen Teilbereiche 222.
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Diese näherungsweise viereckige Form gleicher Größe besitzt auch das elastische Element 26, das als ein Federblechelement 264 verwirklicht ist. Das Federblechelement 264 weist einen Boden auf, der ein Fenster 266 aufweist.
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Das Fenster 266, das zum Beispiel durch Laserschneiden oder Stanzen erzeugt werden kann, ist so groß und so geformt, dass die Lichteintrittsflächen der optischen Teilbereiche 222 der Glasvorsatzoptik 22 dann, wenn der Boden an die Lichteintrittsseite der Glasvorsatzoptik 22 angelegt wird, in der Öffnung des Fensters 266 liegen. Die langen Seiten des Federblechelements 264 liegen dann an der Glasvorsatzoptik 22 an und bewirken damit, dass die Glasvorsatzoptik 22 in den Halter 24 gedrückt wird.
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Der verbleibende Boden besteht aus vier Federblechstreifen 268, die paarweise parallel um die Öffnung des Fensters 266 herum verlaufen. Eines der Paare zeichnet sich dadurch aus, dass seine Federblechstreifen 268 nicht dort enden, wo sie in einen Federblechstreifen des anderen Paars übergehen. Die Federblechstreifen 268 dieses ausgezeichneten Paars sind dort aus der Ebene des Bodens herausgebogen und weisen eine Krümmung und ein abgewinkeltes Ende 269 auf, mit dem sie ein komplementär geformtes Gegenstück hintergreifen können. Das Federblechelement 264 weist an jedem seiner vier Ecken ein derart gebogenes und abgewinkeltes Ende 269 auf.
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Der Halter 24 weist für jedes dieser Enden 269 ein komplementär geformtes Gegenstück 242 auf, das auch so angeordnet ist, dass alle abgewinkelten Enden 269 des elastischen Elements 26 gleichzeitig ein jeweils zugehöriges und komplementär geformtes Gegenstück 242 des Halters 24 hintergreifen können. Dabei befindet sich die Glasvorsatzoptik 22 zwischen dem Halter 24 und dem Boden des Federblechelementes 264. Die Abmessungen der Bauteile in Richtung der optischen Achsen der Glasvorsatzoptik 22 sind so bemessen, dass das Federblechelement 264 und insbesondere dessen gebogene und abgewinkelte Enden 269 elastisch verformt werden, wenn die drei Einzelteile 22, 24, 26 zusammengefügt werden. Die Richtung der optischen Achsen der Glasvorsatzoptik entspricht der Hauptlichtausbreitungsrichtung des Lichtes der Lichtquelle 18 in der Glasvorsatzoptik.
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Im Übrigen weist der Halter 24 einen stabilen Halterrahmen 244 auf, der ein Halterfenster 246 umgibt. Das Halterfenster 266 ist so groß und so geformt, dass die optischen Teilbereiche 222 der Glasvorsatzoptik 22 vollständig in der Öffnung des Halterfensters 266 liegen. Die lichttechnischen Flächen 220 der optischen Teilbereiche 222 werden daher mit Ausnahme kleiner Flächenteile, an denen Anlagestrukturen 240 des Halters 24 anliegen, nicht abgedeckt. Der Halterrahmen 244 ist weiter so groß, dass er die gesamte Glasvorsatzoptik 22 in der zur Richtung 28 der optischen Achse der optischen Teilbereiche 222 senkrechten Ebene umgibt.
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Der Halter 24 besteht bevorzugt aus einem Flüssigkristallpolymer (Liquid Crystal Polymer, LCP), weil dieses Material durch Spritzgießen verarbeitet werden kann und ausreichende Festigkeit und Temperaturbeständigkeit besitzt. Ein großer Vorteil ist auch, dass es einen ähnlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten besitzt wie das Glas der Glasvorsatzoptik 22, so dass sich die präzise Lage der Glasvorsatzoptik 22 im Halter 24 mit wechselnden Temperaturen, wie sie in Kraftfahrzeugscheinwerfern 12 auftreten, praktisch nicht ändert.
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Im Betrieb kann sich die Glasvorsatzoptik 22 durch Strahlungswärme von als Lichtquellen 18 dienenden Leuchtdioden aufheizen. Um einen Wärmestau zwischen den weiteren Teilbereichen 224 der Glasvorsatzoptik 22 und dem Halter 24 zu verhindern, weist der Halter 24 in seinem Halterrahmen 244 Ausnehmungen 247 auf, die eine Belüftung des Zwischenraums zwischen den weiteren Teilbereichen 224 der Glasvorsatzoptik 222 und dem Halterrahmen 244 verbessern.
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Darüber hinaus weist der Halterrahmen 244 Referenzstrukturen 248 auf, mit denen die Lage der Baugruppe aus Halter 24, Glasvorsatzoptik 22 und elastischem Element 26 im Lichtmodul 10 festgelegt wird. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Referenzstrukturen 248 Schraubdome 249, die Schrauben passgenau aufnehmen, mit denen die Baugruppe aus Glasvorsatzoptik 22, Halter 24 und elastischem Element 26 mit einer Lichtquelle(n) 18 tragenden Leiterplatte 250 (vergleiche 1) verschraubt wird. Der Halter liegt mit seinem Rand auf der Platine auf. Der Rand weist Ausnehmungen an den Stellen auf, an denen gebogene und abgewinkelte Enden 269 der Federblechstreifen 268 den Halterahmen umgreifen, um auf der der Glasvorsatzoptik abgewandten Seite des Halters 24 in komplementär zu den Enden 269 geformte Gegenstücke 242 des Halters eingehängt werden zu können.
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4 zeigt die durch das beschriebene Zusammenfügen entstandene Baugruppe aus Glasvorsatzoptik 22, Halter 24, und elastischem Element 32 im zusammengefügten Zustand. Die Glasvorsatzoptik 22 berührt den Halter 24 nur an dessen Anlagestrukturen 240. Die Anlagestrukturen 240 sind so um dem Umfang der Öffnung des Halterfensters 246 (vgl. 3) des Halters 24 verteilt angeordnet, dass sie die Lage der Glasvorsatzoptik 22 in einer zur optischen Achse der optischen Teilbereiche 222 senkrechten Ebene spielfrei zentriert festlegen. Um die lichttechnischen Flächen 220 der Glasvorsatzoptik 22 zu berühren, ragen die Anlagestrukturen 240 geringfügig in die Öffnung des Halterfensters 246 hinein. Die Berührung zwischen einer Anlagestruktur 240 und einer optischen Fläche 220 kann, je nach Ausgestaltung, jeweils an einem oder mehreren Punkten, einer oder mehreren Kanten oder einer oder mehreren Flächen erfolgen.
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5 zeigt einen Schnitt durch den Gegenstand der 4. Die weiteren Teilbereiche 224 weisen dort, wo sie einstückig-stoffschlüssig in die optischen Teilbereiche 222 übergehen, eine erste Dicke, bzw. eine erste Wandstärke w1 (parallel zur optischen Achse und Richtung 28 des Lichtdurchtritts durch die optischen Teilbereiche 222) auf, und sie weisen am äußeren Rand der Glasvorsatzoptik 22, der die optischen Teilbereiche 222 und die weiteren Teilbereiche 224 in einer quer zu den optischen Achsen der optischen Teilbereiche 224 liegenden Ebene umgibt, eine zweite Dicke, bzw. eine zweite Wandstärke w2 auf. Die zweite Wandstärke w2 ist größer als die erste Wandstärke w1. Als Folge ergibt sich eine vorteilhaft steife Struktur der gesamten Glasvorsatzoptik 22.
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Die Lichteintrittsseite 226 der Glaskörpervorsatzoptik 22 ist dabei bevorzugt als ebene Fläche verwirklicht, was zum Beispiel eine Bearbeitung der Teile der Fläche, die als Lichteintrittsflächen für die optischen Teilbereiche 222 dienen, vereinfacht.
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In Verbindung mit den unterschiedlichen Wandstärken w1, w2 ergibt sich, wie auch 5 deutlich zeigt, auf der Lichtaustrittsseite 228 der Glaskörpervorsatzoptik 22 eine Vertiefung zwischen den optischen Teilbereichen 222 und den äußeren Bereichen der weiteren Teilbereiche 224, in denen die äußeren Bereiche eine größere Wandstärke w2 aufweisen. Die Anlagestrukturen 240 des Halters 24 sind in den Vertiefungen angeordnet. Das hat den Vorteil, dass die Anlagestrukturen 240 die lichttechnischen Flächen 220 der optischen Teilbereiche in Bezug auf die optischen Achsen der optischen Teilbereiche 222 radial, bzw. quer zur jeweiligen optischen Achse, weit außen und axial tief in der Vertiefung berühren.
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Als Folge der radial außen liegenden Anordnung wird die (transparente) lichttechnisch wirksame Fläche jeder lichttechnischen Fläche 220 durch die (intransparenten) Anlagestrukturen 240 nur wenig verkleinert. Als Folge der tief liegenden Anordnung ergibt sich ein vorteilhaft flacher Aufbau der gesamten Baugruppe aus Glasvorsatzoptik 22, Halter 24 und elastischem Element 26 in Richtung der optischen Achsen 28 der optischen Bereiche 22. Ein äußerer Rand 245 des Halterrahmens 244 ragt in der zur zentralen Lichtdurchtrittsrichtung 28 entgegengesetzten Richtung über die Lichteintrittsseite 226 hinaus, sodass sich dort bei der Befestigung an der Leiterplatte 250 ein Abstand zwischen Leiterplatte 250 und Lichteintrittsseite 226 ergibt, der groß genug ist, um die Lichtquelle(n) 18 zwischen der Leiterplatte 250 (vergl. 1) und der Lichteintrittsseite 226 unterzubringen.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Glasvorsatzoptik 22 n = 3 optische Teilbereiche 222 auf. Die Zahl n kann andere Werte besitzen und zum Beispiel lediglich größer oder gleich 1 sein. Es ist bevorzugt, dass jeweils ein optischer Teilbereich 222 von jeweils einer Lichtquelle 18 bevorzugt beleuchtet wird. Eine Lichtquelle 18 ist dabei jeweils bevorzugt eine Halbleiterlichtquelle oder eine Gruppe gemeinsam betriebenen Halbleiterlichtquellen.
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Die optischen Teilbereiche 222 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel Linsen, die jeweils eine konvexe Lichtaustrittsfläche als lichttechnische Fläche 220 aufweisen. Diese Linsen können ebene Lichteintrittsflächen besitzen, so dass jeder optische Teilbereich 222 eine plankonvexe Linse bildet. Dies ist aber für die Erfindung nicht wesentlich. Die Lichteintrittsflächen können auch eine andere Form haben und insbesondere konkav oder konvex gekrümmt oder gewölbt sein. Die optischen Teilbereiche 222 können auch katadioptrische Optiken sein. 5 zeigt auch die zweiten Enden 262 des als Federblechelement 264 verwirklichten elastischen Elements, mit dem die Glasvorsatzoptik 22 in den Halter 24 gedrückt wird.
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Das elastische Element 26 muss nicht als einstückiges Federblechteil verwirklicht sein. Die oben beschriebenen gebogenen und abgewinkelten Enden 269 können auch ohne mit den jeweils anderen Enden verbunden zu sein, als einzelne elastische Klammern verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013206488 A1 [0001]
