DE102018113533B4 - Optische Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

Abstract

Optische Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge, die basierend auf der paraxialen Optik gestaltet ist und zum Projizieren von Licht auf eine Beleuchtungsposition dient, umfassend:
ein optisches Element (10), das eine Lichteinfallsfläche (12) und eine der Lichteinfallsfläche (12) gegenüberstehende lichtemittierende Oberfläche (14) aufweist, wobei mindestens eine der Oberflächen der Lichteinfallsfläche (12) und der lichtemittierenden Oberfläche (14) eine erste anamorphe Asphäre (30) umfasst,
eine erste Lichtquelle (20), die an einer Seite des optischen Elements (10) angeordnet ist und der Lichteinfallsfläche (12) gegenübersteht,
wobei die erste Lichtquelle (20) so konfiguriert ist, dass das Licht der ersten Lichtquelle (20) direkt auf die Lichteinfallsfläche (12) auftrifft und durch die erste anamorphe Asphäre (30) gebrochen wird, sodass, wenn das Licht durch die lichtemittierende Oberfläche (14) hindurchtritt, ein Beleuchtungsbereich (52) an der Beleuchtungsposition (50) ausgebildet wird,
wobei in Bezug auf ein XYZ-Koordinatensystem für die erste anamorphe Asphäre (30) des optischen Elements (10) folgende Formel gilt: $$\text{z}=\frac{c_x{x}^2+c_y{y}^2}{1+\sqrt{1-\left(1+k_x\right)c_x^2{x}^2-\left(1+k_y\right)c_y^2{y}^2}}+{\displaystyle {\sum }_{n=2}^{10}{A}_{2n}}{\left[\left(1-B_{2n}\right)x^2+\left(1+B_{2n}\right)y^2\right]}^n,$$

wobei der Koeffizient A_2n ein Symmetriekoeffizient ist, der Koeffizient B_2n ein Asymmetriekoeffizient ist, k_x und k_y Kegelschnittkoeffizienten sind und C_x und C_y Krümmungen sind, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Lichtquelle (20) eine quadratische Lichtquelle ist und das optische Element (10) ferner eine zweite anamorphe Asphäre (32) umfasst, die mit der ersten anamorphen Asphäre (30) verbunden ist, wobei in Bezug auf das XYZ-Koordinatensystem für die zweite anamorphe Asphäre (32) folgende Formel gilt: $$\text{z}=\frac{c{\prime }_x{x}^2+c{\prime }_y{y}^2}{1+\sqrt{1-\left(1+k{\prime }_x\right)c{\prime }_x^2{x}^2-\left(1+k{\prime }_y\right)c{\prime }_y^2{y}^2}}+{\displaystyle {\sum }_{n=2}^{10}A{\prime }_{2n}}{\left[\left(1-B{\prime }_{2n}\right)x^2+\left(1+B{\prime }_{2n}\right)y^2\right]}^n,$$

wobei der Koeffizient A'_2n ein Symmetriekoeffizient ist, der Koeffizient B'_2n ein Asymmetriekoeffizient ist, k'_x und k'_y Kegelschnittkoeffizienten sind und C'_x und C'_y Krümmungen sind,
wobei die Lichtquelle (20) auf der zentralen Achse des optischen Elementes (10) zentriert angeordnet ist,
wobei sich bei der optischen Beleuchtungsvorrichtung entweder die erste anamorphe Asphäre (30) oder die zweite anamorphe Asphäre (32) in Bezug auf das XYZ-Koordinatensystem in der Richtung Y ≥ 0 erstreckt, wobei sich die andere anamorphe Asphäre in der Richtung Y ≤ 0 erstreckt,
und wobei sich bei der optischen Beleuchtungsvorrichtung zwischen den Symmetriekoeffizienten, Asymmetriekoeffizienten, Kegelschnittkoeffizienten und Krümmungen, die zur Definition der ersten anamorphen Asphäre (30) und der zweiten anamorphen Asphäre (32) verwendet werden, die folgenden Beziehungen gelten: A_2n = A'_2n; B_2n = B'_2n; C_x = C'_x; k_x = k'_x; C_y ≠ C'_y; und k_y ≠ k'_y.

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung und das technische Gebiet der Anwendung von Beleuchtungsvorrichtungen, insbesondere eine optische Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge.
• Stand der Technik
• Fahrradbeleuchtungen erfüllen in der Regel die nachfolgend erläuterten Standards. Erstens darf an der Hell-Dunkel-Grenze kein Streulicht entstehen und die Hell-Dunkel-Grenze darf nicht so hoch sein, dass die Sicht eines entgegenkommenden Fahrzeugs oder eines entgegenkommenden Fußgängers behindert wird. Zweitens soll die Beleuchtungsbreite ausreichend groß sein. Genauer gesagt soll die Beleuchtungsbreite soweit reichen, dass eine Beleuchtung von der vorderen linken bis zur vorderen rechten Sichtlinie gewährleistet ist.
• Zur Ausbildung einer Hell-Dunkel-Grenze wird bei herkömmlichen Fahrradbeleuchtungen typischerweise eine Lampenschale vor der Lichtquelle angebracht. Durch die Reflexion des Lichts an der Lampenschale wird nach der Lichtemission die Bildung einer Hell-Dunkel-Grenze ermöglicht. Bei dieser Methode kommt es durch die Reflexion und Streuung des erzeugten Lichts jedoch zu einem Energieverlust und zu einer Abnahme der Beleuchtungseffizienz.
• Die Patentanmeldungsveröffentlichung TW 2010 22592 A offenbart eine optische Linse und eine Leuchtdioden-Beleuchtungsvorrichtung damit. In diesem Patent wird eine komplexe Oberflächenformel zur Bildung von achsensymmetrischen Beleuchtungsseiten an einer optischen Oberfläche verwendet, wobei die optische Oberfläche in eine M-Form mit einer konkaven Mitte und zwei konvexen Seiten entlang der axialen Richtung ausgebildet ist. Da die optische Oberflächenstruktur der Beleuchtungsseiten eine spezielle Struktur aufweist, ist sie nicht einfach herzustellen.
• Die Patentanmeldungsveröffentlichung US 2015 / 0 330 589 A1 offenbart einen Scheinwerfer für Fahrzeuge, bei dem zwei Linsen verwendet werden und die Krümmung ihrer Oberflächen genutzt wird. Wenn das Licht der Lichtquelle durch zwei Linsen hindurchgegangen ist, kann eine vorgegebene Verteilung des Lichts der Lichtquelle erreicht werden. Obwohl in diesem Patent keine Lampenschale verwendet wird, müssen zwei verschiedene Linsentypen zur Erfüllung der Verwendungsbedürfnisse eingesetzt werden. Somit ist die Struktur kompliziert.
• Aus der Patentanmeldungsveröffentlichung US 2016 / 0 061 399 A1 ist eine optische Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1 bekannt. Weitere optische Beleuchtungsvorrichtungen sind aus den Patenschriften US 9 982 864 B2 und US 9 494 288 B2 sowie aus der Patentanmeldungsveröffentlichung US 2010 /0 149 801A1 und der Gebrauchsmusterschrift TW M 500702 U sind weitere Beleuchtungsvorrichtungen bekannt.
• Aufgabe der Erfindung
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile der herkömmlichen Beleuchtungsvorrichtungen, nämlich dass eine große Anzahl von Bauteilen und eine komplizierte Struktur erforderlich sind, zu lösen.
• Technische Lösung
• Zur Lösung der obigen Aufgabe wird eine optische Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 bereitgestellt. Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
• Die erfindungsgemäße optische Beleuchtungsvorrichtung weist eine kombinierte Struktur auf, bei der eine Lichtquelle auf eine Linse abgestimmt ist und ein vorgegebener Beleuchtungsbereich durch eine paraxiale Optik erzeugt wird, wodurch die vorteilhaften Effekte einer reduzierten Anzahl von Komponenten und einer vereinfachten Struktur erzielt werden können. Die erfindungsgemäße optische Beleuchtungsvorrichtung kann für Fahrzeuge, wie z. B. Fahrräder, verwendet werden, wobei diese die Spezifikationen erfüllen kann und somit als Fahrzeugbeleuchtung verwendet werden kann.
• Zur Erzielung der vorab genannten vorteilhaften Effekte umfasst die erfindungsgemäße optische Beleuchtungsvorrichtung ein optisches Element mit einer Lichteinfallsfläche und einer der Lichteinfallsfläche gegenüberstehenden lichtemittierenden Oberfläche, wobei mindestens eine Oberfläche der Lichteinfallsfläche und der lichtemittierenden Oberfläche eine erste anamorphe Asphäre umfasst, wobei die erfindungsgemäße optische Beleuchtungsvorrichtung ferner eine erste Lichtquelle umfasst, die an einer Seite des optischen Elements angeordnet ist und der Lichteinfallsfläche gegenübersteht, wobei die erste Lichtquelle eine quadratische Lichtquelle ist, wobei das Licht der ersten Lichtquelle direkt auf die Lichteinfallsfläche auftrifft und durch die erste anamorphe Asphäre gebrochen wird, sodass, wenn das Licht durch die lichtemittierende Oberfläche hindurchtritt, ein Beleuchtungsbereich mit einer bestimmten Form an einer Beleuchtungsposition ausgebildet wird, wobei an der oberen (äußeren) Kante des Beleuchtungsbereichs eine Hell-Dunkel-Grenze ausgebildet ist.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Die zur Erläuterung der Ausführungsbeispiele verwendeten Zeichnungen zeigen:
• 1 eine erste schematische Darstellung der Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der ein optisches Element einer ersten Lichtquelle gegenübersteht,
• 2 eine zweite schematische Darstellung der Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der ein optisches Element einer ersten Lichtquelle gegenübersteht,
• 3 eine weitere Darstellung der Erscheinungsform der Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der ein optisches Element einer ersten Lichtquelle gegenübersteht,
• 4 eine schematische Darstellung der Struktur eines weiteren optischen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung,
• 5 ein Diagramm des Beleuchtungszustands, der von der ersten Lichtquelle und dem optischen Element gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird,
• 6 ein Diagramm des Beleuchtungszustands, der durch zwei anamorphe Asphären des optischen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird,
• 7 eine schematische Darstellung der Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine erste Lichtquelle und eine zweite Lichtquelle vorgesehen sind, die dem optischen Element gegenüberstehen,
• 8 ein Diagramm des Beleuchtungszustands, der dadurch erzeugt wird, dass gemäß der vorliegenden Erfindung eine erste Lichtquelle und eine zweite Lichtquelle nebeneinander angeordnet sind und dem optischen Element gegenüberstehen,
• 9 eine schematische Darstellung der Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine erste Lichtquelle und mehrere zweite Lichtquellen vorgesehen sind, die dem optischen Element gegenüberstehen,
• 10 ein Diagramm des Beleuchtungszustands, der dadurch erzeugt wird, dass gemäß der vorliegenden Erfindung eine erste Lichtquelle und mehrere zweite Lichtquellen in einer Matrix angeordnet sind und dem optischen Element gegenüberstehen, und
• 11 eine schematische Darstellung der Struktur gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das optische Element eine Plankonvexlinse ist.
• Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
• Es wird auf die 1 und 2 Bezug genommen, welche eine erfindungsgemäße optische Beleuchtungsvorrichtung zeigen, die ein optisches Element 10 und eine dem optischen Element 10 gegenüberstehende erste Lichtquelle 20 umfasst. Das optische Element 10 ist eine Linse, wobei die Linse eine Lichteinfallsfläche 12 und eine der Lichteinfallsfläche 12 gegenüberstehende lichtemittierende Oberfläche 14 aufweist. Die erste Lichtquelle 20 ist an einer Seite des optischen Elements angeordnet und steht der Lichteinfallsfläche 12 gegenüber.
• Es ist anzumerken, dass mindestens eine der beiden Oberflächen, nämlich entweder die Lichteinfallsfläche 12 oder die lichtemittierende Oberfläche 14, eine erste anamorphe Asphäre 30 umfasst. Die erste Lichtquelle 20 ist eine quadratische Lichtquelle. Das Licht der ersten Lichtquelle 20 trifft direkt auf die Lichteinfallsfläche 12 auf (d. h. es geht durch die paraxiale Optik hindurch und tritt in die Linse ein) und geht dann durch die lichtemittierende 14 Oberfläche hindurch. Demzufolge wird das Licht der ersten Lichtquelle 20 durch die erste anamorphe Asphäre 30 gebrochen und dann ausgestrahlt.
• Bezugnehmend auf 3 ist es möglich, dass an der ersten anamorphen Asphäre 30 mehrere (mehrstufige) verschiedene asphärische Flächen in der Y-Z-Ebene und der X-Z-Ebene existieren, wobei die asphärischen Flächen in jeder Ebene aber weiterhin zweiseitig symmetrisch sind. In Bezug auf das XYZ-Koordinatensystem gilt für die erste anamorphe Asphäre 30 folgende Formel: $$\text{z}=\frac{e_x{x}^2+c_y{y}^2}{1+\sqrt{1-\left(1+k_x\right)c_x^3{x}^3-\left(1+k_y\right)e_y^3{y}^3}}+{\displaystyle {\sum }_{n=2}^{10}{A}_{2n}}{\left[\left(1-B_{2n}\right)x^2+\left(1+B_{2n}\right)y^2\right]}^n$$

  
• Hierbei ist der Koeffizient A_2n ein Symmetriekoeffizient, der Koeffizient B_2n ist ein Asymmetriekoeffizient, k_x und k_y sind Kegelschnittkoeffizienten (conic coefficient) und C_x und C_y sind Krümmungen (curvature).
• Die erste Lichtquelle 20 ist auf den Mittelpunkt 16 des optischen Elements 10 ausgerichtet. Die in den Zeichnungen dargestellte Position der ersten Lichtquelle 20 relativ zu dem optischen Element 10 dient nur zur Veranschaulichung und ist nicht als Beschränkung für die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verstehen.
• Bezugnehmend auf 4 umfasst das optische Element 10 ferner eine zweite anamorphe Asphäre 32, die mit der ersten anamorphen Asphäre 30 verbunden ist. In Bezug auf das XYZ-Koordinatensystem gilt für die zweite anamorphe Asphäre 32 folgende Formel: $$\text{z}=\frac{e{\prime }_x{x}^2+c{\prime }_y{y}^2}{1+\sqrt{1-\left(1+k{\prime }_x\right)c{\prime }_x^3{x}^3-\left(1+k{\prime }_y\right)e{\prime }_y^3{y}^3}}+{\displaystyle {\sum }_{n=2}^{10}A{\prime }_{2n}}{\left[\left(1-B{\prime }_{2n}\right)x^2+\left(1+B{\prime }_{2n}\right)y^2\right]}^n$$

  
• Hierbei ist der Koeffizient A'_2n ein Symmetriekoeffizient, der Koeffizient B'_2n ist ein Asymmetriekoeffizient, k'_x und k'_y sind Kegelschnittkoeffizienten (conic coefficient) und C'_x und C'_y sind Krümmungen (curvature).
• Es ist anzumerken, dass, wie in der 4 gezeigt ist, entweder die erste anamorphe Asphäre 30 oder die zweite anamorphe Asphäre 32 in Bezug auf das XYZ-Koordinatensystem in der Richtung Y ≥ 0 angeordnet ist und sich die andere anamorphe Asphäre in der Richtung Y ≤ 0 erstreckt. Mindestens eines der Paare von Symmetriekoeffizienten, Asymmetriekoeffizienten, Kegelschnittkoeffizienten und Krümmungen, die zur Definition der ersten anamorphen Asphäre 30 und der zweiten anamorphen Asphäre 32 verwendet werden, ist ungleich, sodass beispielsweise die Bedingung A_2n = A'_2n; B_2n = B'_2n; C_x = C'_x; k_x = k'_x; C_y ≠ C'_y; k_y ≠ k'_y erfüllt sein kann.
• 5 zeigt Projektionsergebnisse, die sich bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ergeben, bei welcher ein optisches Element (Linse) gegenüber von einer quadratischen Lichtquelle (z.B. eine quadratische LED) angeordnet ist. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass im Beleuchtungsbereich 52 eine breite beleuchtete Fläche entsteht, wobei eine klare Hell-Dunkel-Grenze 54 zwischen der oberen Kante des Beleuchtungsbereichs 52 und der Beleuchtungsposition (dunkler Hintergrund) ausgebildet ist.
• Da die erste Lichtquelle 20 eine quadratische Lichtquelle ist, weisen die erste Lichtquelle 20 und das optische Element 10 eine erste anamorphe Asphäre 30 und/oder eine zweite anamorphe Asphäre 32 auf. Dadurch wird eine Querrichtung (Breite) des Beleuchtungsbereichs 52, die durch das Hindurchlaufen des Lichts durch die erste anamorphe Asphäre 30 und/oder die zweite anamorphe Asphäre 32 erzeugt wird, vergrößert, sodass die Hell-Dunkel-Grenze 54 ohne weitere Hilfskomponenten ausgebildet werden kann.
• Gemäß den Lehren der vorstehenden Ausführungsbeispiele kann die vorliegende Erfindung auch durch andere mögliche Ausführungsbeispiele realisiert werden, von welchen einige im Folgenden beschrieben sind.
• Bezugnehmend auf 4 und 6 umfasst das optische Element 10 eine mit einer zweiten anamorphen Asphäre 32 verbundene erste anamorphe Asphäre 30, wobei die erste anamorphe Asphäre 30 und die zweite anamorphe Asphäre 32 unterschiedlich gekrümmte Flächen aufweisen. Wenn das Licht durch das optische Element 10 hindurchtritt, können dadurch die Formen der oberen und unteren Kanten des Beleuchtungsbereichs verschieden ausgebildet sein (vgl. 6).
• Gemäß 7 umfasst ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mindestens eine zweite Lichtquelle 60. Die zweite Lichtquelle 60 ist an einer Seite des optischen Elements 10 angeordnet und liegt der Lichteinfallsfläche 12 gegenüber, wobei die zweite Lichtquelle 60 und die erste Lichtquelle 20 nebeneinander angeordnet sind. 8 zeigt einen Beleuchtungszustand, der entsteht, wenn, wie in 7 gezeigt ist, eine Struktur verwendet wird, bei der eine erste Lichtquelle 20 und eine zweite Lichtquelle 60 dem optischen Element 10 gegenüberstehen. Aus der Figur ist ersichtlich, dass die horizontale Länge des Beleuchtungsbereichs deutlich größer ist als die in 7 gezeigte Länge.
• Bezugnehmend auf 9 kann die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung den unterschiedlichen Bedürfnissen der Benutzer entsprechend in einer Ausführungsform mehrere zweite Lichtquellen 60 umfassen, wobei alle zweiten Lichtquellen 60 und die erste Lichtquelle 20 zusammen in einer Matrix angeordnet sind. 10 zeigt einen Beleuchtungszustand, der entsteht, wenn eine in 9 gezeigte Struktur verwendet wird, bei der eine erste Lichtquelle 20 und mehrere zweite Lichtquellen 60 dem optischen Element 10 gegenüberstehen. Aus der Figur ist ersichtlich, dass die horizontale Länge und die vertikale Höhe des Beleuchtungsbereichs deutlich größer sind als die in 5 und 6 gezeigte Länge und Höhe. Ferner lassen sich das Ein- und Ausschalten und die Helligkeit jeder zweiten Lichtquelle 60 durch eine geeignete elektronische Schaltung entsprechend der tatsächlichen Anwendung steuern.
• Bezugnehmend auf 1, 2 und 4 kann das optische Element 10 eine bikonvexe Linse mit mindestens einer seitlichen Oberfläche sein, die eine asymmetrische Struktur aufweist. Gemäß den vorstehenden Erläuterungen kann das optische Element 10 auch eine Plankonvexlinse sein (vgl. 11), wobei deren gekrümmte Seite die erste anamorphe Asphäre und/oder die zweite anamorphe Asphäre definiert.
• Da erfindungsgemäß ein Design mit einer einzelnen Linse und einer einzelnen Lichtquelle verwendet wird und damit bereits die Spezifikationen und Anforderungen erfüllt werden können, die hinsichtlich des Beleuchtungseffekts von Fahrradbeleuchtungen gestellt werden, hat die vorliegende Erfindung die Vorteile einer vereinfachten Struktur und geringerer Herstellungskosten. Ferner verwendet die vorliegende Erfindung das Design einer paraxialen Optik, wodurch die vorteilhaften Effekte einer Verringerung der Anzahl an Komponenten, einer Verringerung des Volumens und einer Reduzierung des Lichtenergieverlustes erzielt werden können.
• Die vorstehende Beschreibung stellt nur bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Beschränkung für den durch die Ansprüche definierten Schutzumfang dienen. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der vorstehenden Beschreibung der Erfindung und anhand der beigefügten Zeichnungen von einem Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden können, fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
• Bezugszeichenliste

10

optisches Element

12

Lichteinfallsfläche

14

lichtemittierende Oberfläche

16

Mittelpunkt

20

erste Lichtquelle

30

erste anamorphe Asphäre

32

zweite anamorphe Asphäre

50

Beleuchtungsposition

52

Beleuchtungsbereich

54

Hell-Dunkel-Grenze

60

zweite Lichtquelle

Claims (5)

1. Optische Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge, die basierend auf der paraxialen Optik gestaltet ist und zum Projizieren von Licht auf eine Beleuchtungsposition dient, umfassend: ein optisches Element (10), das eine Lichteinfallsfläche (12) und eine der Lichteinfallsfläche (12) gegenüberstehende lichtemittierende Oberfläche (14) aufweist, wobei mindestens eine der Oberflächen der Lichteinfallsfläche (12) und der lichtemittierenden Oberfläche (14) eine erste anamorphe Asphäre (30) umfasst, eine erste Lichtquelle (20), die an einer Seite des optischen Elements (10) angeordnet ist und der Lichteinfallsfläche (12) gegenübersteht, wobei die erste Lichtquelle (20) so konfiguriert ist, dass das Licht der ersten Lichtquelle (20) direkt auf die Lichteinfallsfläche (12) auftrifft und durch die erste anamorphe Asphäre (30) gebrochen wird, sodass, wenn das Licht durch die lichtemittierende Oberfläche (14) hindurchtritt, ein Beleuchtungsbereich (52) an der Beleuchtungsposition (50) ausgebildet wird, wobei in Bezug auf ein XYZ-Koordinatensystem für die erste anamorphe Asphäre (30) des optischen Elements (10) folgende Formel gilt: $$\text{z}=\frac{c_x{x}^2+c_y{y}^2}{1+\sqrt{1-\left(1+k_x\right)c_x^2{x}^2-\left(1+k_y\right)c_y^2{y}^2}}+{\displaystyle {\sum }_{n=2}^{10}{A}_{2n}}{\left[\left(1-B_{2n}\right)x^2+\left(1+B_{2n}\right)y^2\right]}^n,$$

   

   wobei der Koeffizient A_2n ein Symmetriekoeffizient ist, der Koeffizient B_2n ein Asymmetriekoeffizient ist, k_x und k_y Kegelschnittkoeffizienten sind und C_x und C_y Krümmungen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (20) eine quadratische Lichtquelle ist und das optische Element (10) ferner eine zweite anamorphe Asphäre (32) umfasst, die mit der ersten anamorphen Asphäre (30) verbunden ist, wobei in Bezug auf das XYZ-Koordinatensystem für die zweite anamorphe Asphäre (32) folgende Formel gilt: $$\text{z}=\frac{c{\prime }_x{x}^2+c{\prime }_y{y}^2}{1+\sqrt{1-\left(1+k{\prime }_x\right)c{\prime }_x^2{x}^2-\left(1+k{\prime }_y\right)c{\prime }_y^2{y}^2}}+{\displaystyle {\sum }_{n=2}^{10}A{\prime }_{2n}}{\left[\left(1-B{\prime }_{2n}\right)x^2+\left(1+B{\prime }_{2n}\right)y^2\right]}^n,$$

   

   wobei der Koeffizient A'_2n ein Symmetriekoeffizient ist, der Koeffizient B'_2n ein Asymmetriekoeffizient ist, k'_x und k'_y Kegelschnittkoeffizienten sind und C'_x und C'_y Krümmungen sind, wobei die Lichtquelle (20) auf der zentralen Achse des optischen Elementes (10) zentriert angeordnet ist, wobei sich bei der optischen Beleuchtungsvorrichtung entweder die erste anamorphe Asphäre (30) oder die zweite anamorphe Asphäre (32) in Bezug auf das XYZ-Koordinatensystem in der Richtung Y ≥ 0 erstreckt, wobei sich die andere anamorphe Asphäre in der Richtung Y ≤ 0 erstreckt, und wobei sich bei der optischen Beleuchtungsvorrichtung zwischen den Symmetriekoeffizienten, Asymmetriekoeffizienten, Kegelschnittkoeffizienten und Krümmungen, die zur Definition der ersten anamorphen Asphäre (30) und der zweiten anamorphen Asphäre (32) verwendet werden, die folgenden Beziehungen gelten: A_2n = A'_2n; B_2n = B'_2n; C_x = C'_x; k_x = k'_x; C_y ≠ C'_y; und k_y ≠ k'_y.
2. Optische Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das optische Element (10) entweder eine bikonvexe Linse oder eine Plankonvexlinse ist.
3. Optische Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei diese ferner eine zweite Lichtquelle (60) umfasst, wobei die zweite Lichtquelle (60) an einer Seite des optischen Elements (10) angeordnet ist und der Lichteinfallsfläche (12) gegenübersteht, wobei die zweite Lichtquelle (60) und die erste Lichtquelle (20) nebeneinander angeordnet sind.
4. Optische Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei diese ferner mehrere zweite Lichtquellen (60) umfasst, wobei alle zweiten Lichtquellen (60) und die erste Lichtquelle (20) zusammen in einer Matrix angeordnet sind, wobei die erste Lichtquelle (20) und alle zweiten Lichtquellen (60) an einer Seite des optischen Elements (10) angeordnet sind und der Lichteinfallsfläche (12) gegenüberstehen.
5. Optische Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Hell-Dunkel-Grenze an der äußeren Kante des Beleuchtungsbereichs (52) ausgebildet ist.

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