DE102019102040A1 - Arrangement with optics and vehicle headlights - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist eine Anordnung mit einer Optik, die eine Mehrzahl von Einkoppelflächen aufweist. Die Einkoppelflächen sind hierbei in zwei Reihen in parallelem Abstand zueinander angeordnet. Einer jeweiligen Einkoppelfläche ist zumindest eine Lichtquelle der Anordnung zugeordnet. Den Einkoppelflächen nachgeschaltet sind Auskoppelflächen. Diese sind in einer gemeinsamen Reihe angeordnet und/oder weisen eine unterschiedliche Orientierung auf.What is disclosed is an arrangement with an optical system that has a plurality of coupling surfaces. The coupling surfaces are arranged in two rows at a parallel distance from one another. At least one light source of the arrangement is assigned to a respective coupling surface. Coupling surfaces are arranged downstream of the coupling surfaces. These are arranged in a common row and / or have a different orientation.
Description
Die Erfindung geht aus von einer Anordnung mit einer Optik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer derartigen Anordnung.The invention is based on an arrangement with an optical system according to the preamble of
Auf dem Stand der Technik sind Fahrzeugscheinwerfer bekannt, die als Beleuchtungsfunktion unter anderem eine Abblendlichtfunktion und eine Fernlichtfunktion aufweisen. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen sogenannten „Adaptive Driving Beam (ADB)“ oder um ein „Adaptive Front Lighting System (AFS)“ handeln. AFS wird beispielsweise bei der Abblendlichtfunktion eingesetzt und kann ein Autobahnlicht, Schlechtwetterlicht, Stadtlicht und Kurvenlicht vorsehen. ADB wird vorzugsweise bei der Fernlichtfunktion eingesetzt und kann ein blendfreies Fernlicht ermöglichen.Vehicle headlights are known from the prior art which have, inter alia, a low beam function and a high beam function as the lighting function. This can be, for example, a so-called "Adaptive Driving Beam (ADB)" or an "Adaptive Front Lighting System (AFS)". AFS is used, for example, for the low beam function and can provide a motorway light, bad weather light, city light and cornering light. ADB is preferably used for the high beam function and can enable a glare-free high beam.
Ein Lichtbild bei einem Abblendlicht weist nach ECE 123 neben einer Vorfeldbeleuchtung auch einen Lichtstreifen oder Lichtbild über dem Horizont auf. Dieser soll dynamisch horizontal verschiebbar sein, wenn ein Fahrzeug, das das Abblendlicht emittiert, eine Kurve fährt. Diese horizontale Verschiebung kann beispielsweise mechanisch über bewegliche Teile im Fahrzeugscheinwerfer realisiert werden. Alternativ kann das Lichtbild aus einzelnen Lichtquellen, die als Pixel dienen, zusammengesetzt sein, die beispielsweise matrixartig angeordnet sind. Das Lichtbild kann durch Steuern der einzelnen Lichtquellen verändert werden, insbesondere die seitlichen Grenzen des Lichtbilds können durch Ein- und Ausschalten der jeweiligen Pixel am Rand verändert werden.According to ECE 123, a light image with a low beam also has a light strip or light image above the horizon in addition to apron lighting. This should be dynamically horizontally displaceable when a vehicle emitting the low beam turns. This horizontal displacement can be implemented mechanically, for example, by moving parts in the vehicle headlight. Alternatively, the light image can be composed of individual light sources, which serve as pixels, which are arranged, for example, in a matrix. The light image can be changed by controlling the individual light sources, in particular the lateral boundaries of the light image can be changed by switching the respective pixels on and off at the edge.
Eine wesentliche Größe, die die Qualität einer solchen Einrichtung beschreibt, ist die kleinste mögliche Verschiebung des Lichtbilds, insbesondere der seitlichen Grenzen des Lichtbilds, das als „Shift-Resolution“ bezeichnet ist. Diese kann mit der horizontalen Breite der einzelnen Pixel korrelieren.An essential parameter that describes the quality of such a device is the smallest possible shift of the photo, in particular the lateral boundaries of the photo, which is referred to as “shift resolution”. This can correlate with the horizontal width of the individual pixels.
Üblicherweise wird den Lichtquellen, bei denen es sich beispielsweise um Licht emittierende Dioden (LEDs) handeln kann, eine Primäroptik nachgeschaltet. Die Primäroptik führt das emittierte Licht zusammen, sodass eine sekundäre virtuelle Lichtquelle gebildet wird. Über eine Projektionslinse (Sekundärlinse) kann dann eine Abbildung dieser sekundären virtuellen Lichtquelle das gewünschte Lichtbild auf der Straße und/oder über den Horizont erzeugen. Kleine Pixel führen vorteilhafterweise zu einer hohen Auflösung.A primary optic is usually connected downstream of the light sources, which can be light-emitting diodes (LEDs), for example. The primary optics combine the emitted light so that a secondary virtual light source is formed. A projection of this secondary virtual light source can then generate the desired light image on the street and / or over the horizon via a projection lens (secondary lens). Small pixels advantageously lead to high resolution.
Des Weiteren ist vorteilhaft, wenn bei einer Anordnung mit mehreren Lichtquellen, beispielsweise für die Abblendlichtfunktion eines Scheinwerfers, ein Übersprechen der einzelnen Lichtquellen vermieden wird. Es ist vorteilhaft, wenn die von den einzelnen Lichtquellen emittierten einzelnen Lichtbilder sich im gesamten Lichtbild nicht überschneiden. Mit anderen Worten, vorzugsweise soll das Licht einer Lichtquelle ausschließlich in dem Winkelbereich des entsprechenden Pixels im Lichtbild gelenkt werden. Die Primäroptik ist üblicherweise aus einem transparenten Material ausgebildet, was dazu führt, dass die Lichtführung in der Primäroptik zu einem Übersprechen unterschiedlicher, beispielsweise benachbarter Pixel, führen kann. Das bedeutet, dass das emittierte Licht einer ersten LED in den Winkelbereich einer zweiten LED hineinstrahlen kann, sodass es nicht möglich ist, den Winkelbereich der zweiten LED hinreichend dunkel zu schalten, wenn die zweite LED ausgeschaltet wird. Die einzelnen Pixel können somit nicht unabhängig voneinander das gesamte Lichtbild zusammensetzen. Ein derartiges Übersprechen sollte vermieden oder zumindest reduziert werden.Furthermore, it is advantageous if, in the case of an arrangement with a plurality of light sources, for example for the low-beam function of a headlight, crosstalk of the individual light sources is avoided. It is advantageous if the individual light images emitted by the individual light sources do not overlap in the entire light image. In other words, the light from a light source should preferably be directed only in the angular range of the corresponding pixel in the light image. The primary optics are usually made of a transparent material, which means that the light guidance in the primary optics can lead to crosstalk of different, for example neighboring, pixels. This means that the emitted light of a first LED can radiate into the angular range of a second LED, so that it is not possible to switch the angular range of the second LED sufficiently dark when the second LED is switched off. The individual pixels cannot therefore compose the entire light image independently of one another. Such crosstalk should be avoided or at least reduced.
Ein weiteres technisches Problem ist die thermische Belastung durch benachbarte Lichtquellen, insbesondere in Form von LEDs. Um kleine Pixel in einer Reihe zu realisieren, wird für gewöhnlich der Abstand der einzelnen Lichtquellen technisch und geometrisch kleinstmöglich ausgebildet. Bei diesem Abstand oder engen Pitch wird während des Betriebes der Lichtquellen die thermische Belastung äußerst hoch, da benachbarte Lichtquellen als lokale Wärmequellen auftreten. Eine erwünschte Wärmespreizung ist hierdurch nicht mehr realisierbar. Somit ist es aus thermischer Sicht vorteilhaft, wenn die Lichtquellen einen größeren als den Minimalabstand zueinander aufweisen, wenn diese in einer Ebene platziert sind.Another technical problem is the thermal load from neighboring light sources, especially in the form of LEDs. In order to realize small pixels in a row, the distance between the individual light sources is usually made as small as possible technically and geometrically. With this distance or narrow pitch, the thermal load becomes extremely high during the operation of the light sources, since neighboring light sources act as local heat sources. A desired heat spread can no longer be achieved as a result. It is therefore advantageous from a thermal point of view if the light sources are at a greater distance than the minimum distance from one another if they are placed in one plane.
Ein weitere wesentliche Größe, die die Qualität einer derartigen Anordnung beschreibt, ist eine größtmögliche Intensität, die das emittierte Licht einer einzelnen Lichtquelle erreicht. Physikalisch ist die Intensität begrenzt durch eine Größe einer Austrittsapertur und einer Leuchtdichte der Lichtquelle. Vorzugsweise sollte dieser physikalischen Grenze möglichst nahe gekommen werden, also es sollten möglichst hohe Intensitäten in bestimmten Winkelbereichen oder bei den einzelnen Pixeln erreicht werden.Another important parameter that describes the quality of such an arrangement is the greatest possible intensity that the emitted light from a single light source achieves. The intensity is physically limited by the size of an exit aperture and the luminance of the light source. This physical limit should preferably be approached as closely as possible, that is to say the highest possible intensities in certain angular ranges or in the individual pixels.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung mit einer Optik zu schaffen, über die auf vorrichtungstechnisch einfache Weise und kostengünstig ein, insbesondere dynamisch veränderbares, Lichtbild mit einer hohen Auflösung und/oder Qualität ausgebildet ist. Außerdem soll ein Fahrzeugscheinwerfer mit einer derartigen Anordnung geschaffen werden.The object of the present invention is to provide an arrangement with optics, by means of which a, particularly dynamically changeable, light image with a high resolution and / or quality is formed in a device-technically simple and inexpensive manner. In addition, a vehicle headlight with such an arrangement is to be created.
Diese Aufgabe wird gelöst hinsichtlich der Anordnung mit der Optik gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Fahrzeugscheinwerfers gemäß den Merkmalen des Anspruchs 15.This object is achieved with regard to the arrangement with the optics according to the features of
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.Particularly advantageous configurations can be found in the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist eine Anordnung mit einer Optik vorgesehen. Diese kann zumindest zwei, insbesondere nebeneinander angeordnete, Reihen von Einkoppelflächen haben. Zumindest eine Reihe weist vorzugsweise eine Mehrzahl von, insbesondere facettenartiger, Einkoppelflächen auf. Die weitere Reihe hat vorzugsweise zumindest eine oder mehrere Einkoppelfläche/n. Einer jeweiligen Einkoppelfläche kann jeweils mindestens eine Lichtquelle zugeordnet sein. Des Weiteren kann für eine jeweilige Einkoppelfläche oder für zumindest einen Teil der Einkoppelflächen eine jeweilige Auskoppelfläche der Optik zugeordnet sein. Mit Vorteil sind die Auskoppelflächen in einer gemeinsamen Reihe angeordnet. Vorzugsweise ist die Optik dann derart ausgestaltet, dass das von den einzelnen Lichtquellen emittierte Licht zu einem gemeinsamen Lichtbild nach der Optik zusammengesetzt ist.According to the invention, an arrangement with optics is provided. This can have at least two, in particular juxtaposed, rows of coupling surfaces. At least one row preferably has a plurality of, in particular facet-like, coupling surfaces. The further row preferably has at least one or more coupling surfaces. At least one light source can be assigned to a respective coupling surface. Furthermore, a respective coupling-out surface can be assigned to the optics for a respective coupling-in surface or for at least some of the coupling-in surfaces. The decoupling surfaces are advantageously arranged in a common row. The optics are then preferably configured in such a way that the light emitted by the individual light sources is combined to form a common light image after the optics.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass statt einer einreihigen Anordnung eine zwei- oder mehrreihige Anordnung von Lichtquellen erfolgt und das Licht der einzelnen Lichtquellen über die Auskoppelflächen dann zu einer einzigen, insbesondere horizontalen, Reihe einfach zusammengesetzt werden kann. Dies ist durch die einreihige Ausgestaltung der Auskoppelflächen möglich. Das zusammengesetzte Lichtbild kann dann eine gleiche oder höhere Qualität eines entsprechenden Lichtbilds von einreihigen Lichtquellen, wie aus dem Stand der Technik bekannt, die einen geringstmöglichen Abstand zueinander aufweisen, haben. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch die zweireihige Ausgestaltung der Lichtquellen und den einreihigen Auskoppelflächen können die Lichtquellen einen vergleichsweise großen Abstand zueinander aufweisen, was thermisch äußerst vorteilhaft ist. Trotz dieses großen Abstands ist, aufgrund der einreihigen Anordnung der Auskoppelflächen, ein, insbesondere einzeiliges, Lichtbild in einer hohen Auflösung ermöglicht. Das Lichtbild ist dabei beispielsweise über dem Horizont vorgesehen. Mit anderen Worten ist die Anordnung der Lichtquellen, insbesondere in Form von LEDs, zweireihig statt einreihig und so verschoben, dass ein horizontaler Pitch kleiner ist als er einreihig möglich wäre. Mit der Optik können dann zwei Reihen von Lichtquellen zu einem einreihigen Lichtbild oder zu einer Reihe von „Pixeln“ zusammengeführt werden. Somit wird die thermische Belastung reduziert, da im Vergleich zur einreihigen Anordnung die Abstände der Lichtquellen deutlich vergrößert sind. Somit ergibt sich auch für vergleichbare große Pixellichtquellen ein Vorteil der zweireihigen Anordnung. Als Pixel kann beispielsweise das Lichtbild einer einzelnen Lichtquelle und/oder das über eine einzelne Einkoppelfläche und/oder eine einzelne Auskoppelfläche emittierte Licht verstanden werden.This solution has the advantage that instead of a single-row arrangement, there is a two-row or multiple-row arrangement of light sources, and the light from the individual light sources can then be simply combined into a single, in particular horizontal, row via the coupling-out surfaces. This is possible due to the single-row design of the decoupling surfaces. The composite light image can then have the same or higher quality of a corresponding light image from single-row light sources, as known from the prior art, which are as close as possible to one another. In the arrangement according to the invention due to the double-row design of the light sources and the single-row coupling-out surfaces, the light sources can be at a comparatively large distance from one another, which is extremely advantageous thermally. Despite this large distance, a, in particular single-line, light image in high resolution is made possible due to the single-row arrangement of the coupling-out areas. The light image is provided, for example, over the horizon. In other words, the arrangement of the light sources, in particular in the form of LEDs, is in two rows instead of one row and is shifted such that a horizontal pitch is smaller than would be possible in one row. The optics can then be used to merge two rows of light sources into a single-row photo or a row of “pixels”. This reduces the thermal load since the distances between the light sources are significantly increased compared to the single-row arrangement. This results in an advantage of the two-row arrangement even for comparable large pixel light sources. Pixels can be understood, for example, as the light image of an individual light source and / or the light emitted via an individual coupling surface and / or an individual coupling surface.
Die Reihe der Auskoppelflächen kann sich linear oder entlang einer Kurve erstrecken oder auch eine Mischform haben. Beispielsweise kann sich die Reihe entlang einer gekrümmten Linie auf einer Kugelschale erstrecken, bei der es sich beispielsweise um die Fokalebene einer der Optik nachgeschalteten Sekundärlinse handeln kann.The row of coupling-out surfaces can extend linearly or along a curve or can also have a mixed form. For example, the row can extend along a curved line on a spherical shell, which can be, for example, the focal plane of a secondary lens arranged downstream of the optics.
Vorzugsweise ist jeder Einkoppelfläche eine Lichtquelle oder LED-Lichtquelle zugeordnet. Es können aber auch mehrere Lichtquellen, beispielsweise zwei, für eine jeweiligen Einkoppelfläche oder für zumindest eine jeweilige Einkoppelfläche eines Teils der Einkoppelflächen. Die Lichtquellen können dann nebeneinander platziert sein (im eingebauten Zustand beispielsweise vertikal, horizontal) und/oder getrennt angesteuert werden. Als Lichtquellen können dann beispielsweise zwei LEDs oder zwei Chip- oder Abstrahlflächen auf einer LED oder auf einem LED-Chip vorgesehen sein. Sind mehrere Lichtquellen, insbesondere LEDs, für eine Einkoppelfläche vorgesehen, so können diese unterschiedliche oder leicht unterschiedliche Lichtwege aufweisen. Drei Lichtquellen für eine Einkoppelfläche können beispielsweise linear oder dreiecksförmig angeordnet sein. Eine LED kann eine ca. 1mm2 große Leuchtfläche haben. Denkbar ist auch Mini-LEDs (Kantenlänge < 200 µm) oder Micro-LEDs (Kantenlänge < 70µm) zu verwenden. Weiterhin können anstelle einer (zweiten, dritten, ..) LED oder Lichtquelle auch ein optischer Sensor für eine Einkoppelfläche oder für eine jeweilige Einkoppelfläche zumindest eines Teils der Einkoppelflächen platziert sein, welcher beispielsweise Rückstrahlung aus bestimmten Raumwinkelbereichen aufnehmen kann. Dadurch kann ein Signal eines anderen Fahrzeugs empfangen werden. Ein derartiger Sensor ist somit äußerst bauraumsparend angeordnet. Zur Messung können die anderen Lichtquellen oder zumindest die benachbarten Lichtquellen, insbesondere kurz, abgeschaltet werden und/oder die jeweils emittierte Signalstrahlung ist moduliert. Natürlich können die Lichtquellen oder LEDs des eigenen Fahrzeugs auch (über Modulation) Information in die zugeordneten Winkelbereiche aussenden. Dazu kann/können zumindest eine Lichtquelle/LED oder eine Mehrzahl von Lichtquellen/LEDs als Infrarot-Lichtquellen/Infrarot-LEDs ausgebildet sein (auch die Empfänger). Damit kann eine raumwinkelselektive Kommunikation mit einem anderen Fahrzeug etc. ermöglicht werden.A light source or LED light source is preferably assigned to each coupling surface. However, several light sources, for example two, can also be used for a respective coupling surface or for at least one respective coupling surface of a part of the coupling surfaces. The light sources can then be placed next to one another (in the installed state, for example vertically, horizontally) and / or can be controlled separately. Then, for example, two LEDs or two chip or radiation surfaces can be provided as light sources on one LED or on one LED chip. If a plurality of light sources, in particular LEDs, are provided for a coupling surface, these can have different or slightly different light paths. Three light sources for a coupling surface can be arranged, for example, linearly or triangularly. An LED can have an approximately 1mm 2 large illuminated area. Mini LEDs (edge length <200 µm) or micro LEDs (edge length <70 µm) are also conceivable. Furthermore, instead of a (second, third, ..) LED or light source, an optical sensor for a coupling surface or for a respective coupling surface of at least part of the coupling surfaces can be placed, which can, for example, absorb reflection from certain solid angle ranges. This allows a signal from another vehicle to be received. Such a sensor is thus arranged in an extremely space-saving manner. For the measurement, the other light sources or at least the neighboring light sources can be switched off, in particular briefly, and / or the signal radiation emitted in each case is modulated. Of course, the light sources or LEDs of your own vehicle can also (via modulation) send information into the assigned angular ranges. For this purpose, at least one light source / LED or a plurality of light sources / LEDs can be designed as infrared light sources / infrared LEDs (including the receivers). This enables communication with another vehicle etc. that is selective from a solid angle.
Vorzugsweise ist die Optik derart ausgestaltet, dass über eine jeweilige Auskoppelfläche die Strahlung einen Lichtbereich ausleuchtet. Die Lichtbereiche können dann eine Reihe bilden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Teil der Lichtbereiche oder alle Lichtbereiche aneinander angrenzen. Des Weiteren ist alternativ oder zusätzlich denkbar, dass sich zumindest ein Teil oder alle Lichtbereiche überschneiden.The optics are preferably designed in such a way that the radiation illuminates a light area via a respective coupling-out surface. The light areas can then form a row. Alternatively or additionally, it can be provided that adjoin at least some of the light areas or all light areas to one another. Furthermore, it is alternatively or additionally conceivable that at least some or all of the light areas overlap.
Vorzugsweise sind die Lichtquellen oder zumindest ein Teil der Lichtquellen einzeln ansteuerbar, insbesondere ein- und ausschaltbar und/oder dimmbar. Hierdurch kann dann beispielsweise ein AFS, wie eingangs erläutert, umgesetzt sein.The light sources or at least some of the light sources can preferably be controlled individually, in particular switched on and off and / or dimmable. In this way, for example, an AFS can be implemented, as explained at the beginning.
Die Auskoppelflächen sind beispielsweise in einer gemeinsamen Reihe, insbesondere nebeneinander, angeordnet und können beispielsweise aneinander angrenzen.The decoupling surfaces are arranged, for example, in a common row, in particular next to one another, and can adjoin one another, for example.
Bei der Strahlungsquelle handelt es sich vorzugsweise um eine lichtemittierende Diode (LED). Diese kann in Form mindestens einer einzeln gehäusten LED oder in Form mindestens eines LED-Chips, der eine oder mehrere Leuchtdioden aufweist, oder in Form einer Mini-LED oder in Form einer µLED vorliegen. Es können mehrere LED-Chips auf einem gemeinsamen Substrat („Submount“) montiert sein und eine LED bilden oder einzeln oder gemeinsam beispielsweise auf einer Platine (z.B. FR4, Metallkernplatine, etc.) befestigt sein („CoB“ = Chip on Board). Die mindestens eine LED kann mit mindestens einer eigenen und/oder gemeinsamen Optik zur Strahlführung ausgerüstet sein, beispielsweise mit mindestens einer Fresnel-Linse oder einem Kollimator. Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen LEDs, beispielsweise auf Basis von AlInGaN oder InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs) einsetzbar. Die LED-Chips können direkt emittierend sein oder einen vorgelagerten Leuchtstoff aufweisen. Alternativ kann die lichtemittierende Komponente eine Laserdiode oder eine Laserdiodenanordnung sein. Denkbar ist auch eine OLED-Leuchtschicht oder mehrere OLED-Leuchtschichten oder einen OLED-Leuchtbereich vorzusehen. Die Emissionswellenlängen der lichtemittierenden Komponenten können im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich liegen. Die lichtemittierenden Komponenten können zusätzlich mit einem eigenen Konverter ausgestattet sein. Bevorzugt emittieren die LED-Chips weißes Licht im genormten ECE-Weißfeld der Automobilindustrie, beispielsweise realisiert durch einen blauen Emitter und einen gelb/grünen Konverter.The radiation source is preferably a light-emitting diode (LED). This can be in the form of at least one individually packaged LED or in the form of at least one LED chip which has one or more light-emitting diodes, or in the form of a mini-LED or in the form of a μLED. Several LED chips can be mounted on a common substrate ("submount") and form an LED or attached individually or together, for example on a circuit board (e.g. FR4, metal core board, etc.) ("CoB" = chip on board). The at least one LED can be equipped with at least one of its own and / or common optics for beam guidance, for example with at least one Fresnel lens or a collimator. Instead of or in addition to inorganic LEDs, for example based on AlInGaN or InGaN or AlInGaP, organic LEDs (OLEDs, e.g. polymer OLEDs) can generally also be used. The LED chips can be directly emitting or have an upstream phosphor. Alternatively, the light-emitting component can be a laser diode or a laser diode arrangement. It is also conceivable to provide an OLED luminescent layer or a plurality of OLED luminescent layers or an OLED luminescent area. The emission wavelengths of the light-emitting components can be in the ultraviolet, visible or infrared spectral range. The light-emitting components can also be equipped with their own converter. The LED chips preferably emit white light in the standardized ECE white field of the automotive industry, for example implemented by a blue emitter and a yellow / green converter.
Die Lichtquelle kann beispielsweise auch ausgebildet sein als: eine Glühlampe; eine Halogenlampe, eine Halogen-Retrofit-LED-Lampe, eine LED-Lampe für Fahrzeuganwendungen, so wie die OSRAM XLS LED Lampe (wie sie beispielsweise in der
Bei der bevorzugten Ausführungsform kann zumindest ein Teil der oder alle Auskoppelflächen eine unterschiedliche Orientierung aufweisen. So kann beispielsweise ein Teil der Auskoppelflächen eine erste Orientierung, und ein weiterer Teil der Auskoppelflächen eine zweite Orientierung haben. Diese Lösung hat den Vorteil, dass ein Übersprechen des emittierten Lichts der einzelnen Lichtquellen vermindert oder sogar verhindert werden kann. Eine Ursache des unerwünschten Übersprechens im Stand der Technik liegt darin, dass das Licht der einzelnen Lichtquellen aus sehr ähnlicher Richtung auf Auskoppelflächen gleicher Neigung trifft. Durch die unterschiedlich orientierten oder geneigten Auskoppelflächen gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann somit Licht aus unterschiedlichen Richtungen auf die Auskoppelflächen treffen. Mit anderen Worten werden die Richtungen, aus denen das Licht benachbarter Lichtquellen emittiert wird, deutlich unterschiedlicher. Auskoppelflächen können zueinander deutlich unterschiedlich geneigt sein und ein Austreten eines Fehllichts aus der Optik kann weitestgehend verhindert oder vermieden sein.In the preferred embodiment, at least some or all of the coupling-out surfaces can have a different orientation. For example, part of the coupling-out surfaces can have a first orientation and another part of the coupling-out surfaces can have a second orientation. This solution has the advantage that crosstalk of the emitted light from the individual light sources can be reduced or even prevented. One cause of the undesired crosstalk in the prior art is that the light from the individual light sources strikes coupling surfaces of the same inclination from a very similar direction. Due to the differently oriented or inclined decoupling surfaces according to the preferred embodiment, light from different directions can thus strike the decoupling surfaces. In other words, the directions from which the light of neighboring light sources is emitted become significantly different. Coupling surfaces can be inclined significantly differently from one another, and the escape of a false light from the optics can be largely prevented or avoided.
Vorzugsweise wird die Strahlung einer jeweiligen Lichtquelle über die zugeordnete Einkoppelfläche hin zur zugeordneten Auskoppelfläche derart geführt, dass die Auskoppelfläche die Strahlung in Richtung der optischen Hauptachse auskoppelt. Die Lichtquellen und/oder die Einkoppelflächen und/oder die Auskoppelflächen können hierzu entsprechend angeordnet und ausgestaltet sein.The radiation from a respective light source is preferably guided via the assigned coupling-in surface to the assigned coupling-out surface in such a way that the coupling-out surface couples the radiation in the direction of the main optical axis. For this purpose, the light sources and / or the coupling-in surfaces and / or the coupling-out surfaces can be arranged and configured accordingly.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine jeweilige Auskoppelfläche im Vergleich zu seinen benachbarten Auskoppelflächen oder seiner benachbarten Auskoppelfläche eine unterschiedliche Orientierung aufweisen. Beispielsweise sind die Auskoppelflächen eben ausgestaltet und/oder bezüglich der optischen Hauptachse geneigt. Des Weiteren ist denkbar, dass die Auskoppelflächen in Richtung ihrer Reihe betrachtet wechselweise, insbesondere sägezahnartig, in eine erste Richtung und eine zweite Richtung orientiert sind. Ein unerwünschtes Übersprechen kann somit durch große Sprünge in der Orientierung der Auskoppelflächen verhindert werden. Wenn beispielsweise Licht einer Lichtquelle zur zugeordneten Auskoppelfläche geführt wird und dabei hin zur benachbarten oder zu den benachbarten Auskoppelflächen überspricht, dann wird es dadurch, dass es aus einer anderen Richtung im Vergleich zum Licht für die benachbarten Auskoppelflächen kommt, nicht über die benachbarten Auskoppelflächen ausgekoppelt, sondern nur über die zugeordnete Auskoppelfläche. Das übersprechende Licht kann beispielsweise durch eine „Total Internal Reflexion (TIR)“ über die benachbarten Auskoppelflächen zurückreflektiert werden und/oder in eine andere Richtung weg von der optischen Hauptachse bzw. weg von einer möglicherweise nachgeschalteten Sekundäroptik gelenkt werden. Auch bei einer thermischen Ausdehnung der Lichtquellen kann somit ein Übersprechen verhindert oder zumindest wesentlich vermindert werden.In a further embodiment of the invention, a respective outcoupling surface can have a different orientation compared to its neighboring outcoupling surfaces or its adjacent outcoupling surface. For example, the decoupling surfaces are flat and / or inclined with respect to the main optical axis. Furthermore, it is conceivable that the decoupling surfaces, viewed in the direction of their row, are oriented alternately, in particular sawtooth-like, in a first direction and a second direction. Unwanted crosstalk can thus be prevented by large jumps in the orientation of the decoupling surfaces become. If, for example, light from a light source is guided to the assigned coupling-out area and thereby cross-talks to the neighboring or to the neighboring coupling-out areas, then it does not couple out via the neighboring coupling-out areas because it comes from a different direction compared to the light for the neighboring coupling-out areas. but only via the assigned decoupling surface. The crosstalk light can be reflected back, for example, by a “total internal reflection (TIR)” over the adjacent coupling-out surfaces and / or directed in a different direction away from the main optical axis or away from any secondary optics that may be connected downstream. In the event of thermal expansion of the light sources, crosstalk can thus be prevented or at least significantly reduced.
Mit anderen Worten können die Auskoppelflächen derart ausgestaltet und angeordnet sein und/oder die Lichtquellen derart ausgestaltet und angeordnet sein und/oder die Einkoppelflächen derart ausgestaltet und angeordnet sein, dass die Strahlung einer Lichtquelle über die zugeordnete Auskoppelfläche in Richtung der Hauptachse geführt wird und dass Strahlen dieser Lichtquelle, die auf benachbarte oder eine benachbarte Auskoppelfläche/n trifft, über diese Auskoppelfläche/n von der optischen Hauptachse, insbesondere zumindest teilweise, weggeführt ist.In other words, the coupling-out surfaces can be designed and arranged in such a way and / or the light sources can be configured and arranged in such a way and / or the coupling-in surfaces can be configured and arranged in such a way that the radiation from a light source is guided in the direction of the main axis via the assigned coupling-out surface and that rays this light source, which strikes adjacent or an adjacent coupling-out surface (s), is guided away from the main optical axis, in particular at least partially, via this coupling-out surface / s.
Vorzugsweise können die Auskoppelflächen, die in die erste Richtung weisen, in einer ersten Ebene liegen und die Auskoppelflächen, die in eine zweite Richtung weisen, in einer zweiten Ebene liegen. Dies führt zu einer äußerst einfachen Ausgestaltung der Optik. Die Ebenen können sich schneiden, wobei dann die Schnittlinie sich vorzugsweise quer zur optischen Hauptachse und/oder in horizontaler Richtung im montierten Zustand der Optik erstrecken kann.The coupling-out surfaces which point in the first direction can preferably lie in a first plane and the coupling-out surfaces which point in a second direction lie in a second plane. This leads to an extremely simple design of the optics. The planes can intersect, in which case the cutting line can preferably extend transversely to the main optical axis and / or in the horizontal direction in the assembled state of the optics.
In weiterer vorrichtungstechnisch einfacher Ausgestaltung kann eine jeweilige Auskoppelfläche auf einem keilförmigen Optikabschnitt eine Keilfläche bilden. Beispielsweise kann dann ein jeweiliger keilförmiger Optikabschnitt eine stirnseitige Optikfläche haben, über die Strahlungen reflektiert und/oder von der optischen Hauptachse weggeführt ist. Des Weiteren kann ein jeweiliger keilförmiger Optikabschnitt zwei seitliche Optikflächen haben, über die Strahlung reflektiert und/oder von der optischen Hauptachse weggeführt sein kann. Somit können auf einfache Weise mehrere Funktionsflächen bei einem keilförmigen Optikabschnitt vorgesehen sein, um ein Licht wunschgemäß zu leiten.In a further embodiment that is simple in terms of device technology, a respective decoupling surface can form a wedge surface on a wedge-shaped optical section. For example, a respective wedge-shaped optical section can then have an end-face optical surface, via which the radiation is reflected and / or guided away from the main optical axis. Furthermore, a respective wedge-shaped optical section can have two lateral optical surfaces, via which radiation can be reflected and / or can be guided away from the main optical axis. Thus, a plurality of functional surfaces can be provided in a simple manner in a wedge-shaped optical section in order to direct a light as desired.
Die Optikabschnitte der Optik sind beispielsweise über ihre seitlichen Optikflächen miteinander verbunden. Sie können also einfach über die seitlichen Optikflächen einstückig ausgestaltet sein. Eine derartige Optik kann auch einfach beispielsweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt sein. Die seitlichen Optikflächen können sich beispielsweise dann in Richtung hin zur zugeordneten stirnseitigen Optikfläche verbreitern. Denkbar ist auch, dass ein Teil einer jeweiligen seitlichen Optikfläche, der sich ausgehend von der zugeordneten stirnseitigen Optikfläche erstreckt, freiliegt.The optics sections of the optics are connected to one another, for example, via their lateral optics surfaces. So you can simply be designed in one piece via the side optic surfaces. Such optics can also be easily produced, for example, in an injection molding process. The lateral optic surfaces can then widen, for example, in the direction of the associated front optic surface. It is also conceivable that part of a respective lateral optical surface, which extends from the assigned front optical surface, is exposed.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Optikabschnitte mit den Auskoppelflächen auf einer Stirnfläche eines pyramidenstumpfförmigen oder kegelstumpfförmigen Teilabschnitt der Optik ausgebildet sein. Der Teilabschnitt befindet sich hierbei vorzugsweise in Abstrahlrichtung. Eine derartige Optik ist einfach, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren, herstellbar. Des Weiteren kann in die Optik eingekoppeltes Licht durch den sich verjüngenden Teilabschnitt zu den Auskoppelflächen hin geführt werden. Es ist denkbar, dass der Teilabschnitt von einem Flansch umfasst ist oder sich ausgehend von einem die Optik umgreifenden Flansch erstreckt. In Richtung der optischen Hauptachse gesehen schließt sich der Flansch vorzugsweise am breiten Ende des Teilabschnitts an.In a further embodiment of the invention, the optics sections with the coupling-out surfaces can be formed on an end face of a truncated pyramid-shaped or truncated-cone section of the optics. The section is preferably located in the direction of radiation. Such optics are simple to produce, for example in an injection molding process. Furthermore, light coupled into the optics can be guided through the tapering section to the coupling-out surfaces. It is conceivable that the subsection is encompassed by a flange or extends from a flange encompassing the optics. When viewed in the direction of the main optical axis, the flange preferably adjoins the wide end of the section.
Die Auskoppelflächen und Einkoppelflächen können auf jeweils voneinander wegweisenden Optikseiten der Optik ausgebildet sein. Alle oder ein Teil der Einkoppelflächen sind vorzugsweise konvex ausgestaltet, wobei sie sich hin in Abstrahlrichtung verbreiten können und sich somit hin zur jeweiligen Lichtquelle verjüngen können. Über die Einkoppelfläche eingestrahltes Licht kann somit großräumig zum Teilabschnitt geführt werden, und über diesen dann zu den Auskoppelflächen. Durch die konvexe oder gekrümmte Einkoppelfläche kann eine Abbildung der zugeordneten Lichtquelle zu einer „sekundären virtuellen Lichtquelle“ führen, die eine Leuchtdichte hat, die fast der Leuchtdichte der Lichtquelle entspricht. Die Einkoppelflächen oder zumindest ein Teil der Einkoppelflächen können platzsparend aneinander angrenzen. Des Weiteren ist denkbar, dass sich an einem jeweiligen Einkoppelflächenabschnitt der Optik, auf dem jeweils eine Einkoppelfläche ausgebildet ist, jeweils ein zylindrischer Optikabschnitt in Abstrahlrichtung anschließt. Die Optikabschnitte können dann im Teilabschnitt und/oder im Flanschabschnitt der Optik münden. Des Weiteren ist denkbar, dass die zylindrischen Optikabschnitte aneinander angrenzend oder einstückig miteinander verbunden sind.The coupling-out surfaces and coupling-in surfaces can each be formed on optics sides of the optics that point away from one another. All or part of the coupling-in surfaces are preferably convex, in which case they can spread out in the direction of radiation and thus taper towards the respective light source. Light radiated in via the coupling-in surface can thus be guided over a large area to the partial section, and then via this to the coupling-out surfaces. Due to the convex or curved coupling surface, an image of the assigned light source can lead to a “secondary virtual light source”, which has a luminance that almost corresponds to the luminance of the light source. The coupling surfaces or at least part of the coupling surfaces can adjoin one another to save space. Furthermore, it is conceivable for a respective cylindrical optical section to be connected to a respective coupling surface section of the optics, on each of which a coupling surface is formed. The optics sections can then open into the subsection and / or the flange section of the optics. Furthermore, it is conceivable that the cylindrical optical sections are adjacent to one another or are connected to one another in one piece.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist denkbar, dass die Optik eine Primäroptik ist, der eine Sekundäroptik nachgeschaltet ist. Beispielsweise kann die Sekundäroptik als plankonvexe Linse ausgestaltet sein, deren konvexe Seite weg von der Primäroptik weist. Die Auskoppelflächen liegen dann vorzugsweise, insbesondere etwa, in der Fokalebene der Sekundäroptik. Denkbar ist auch, dass Mittelpunkte der Auskoppelflächen auf der Petzval-Fläche der Sekundärlinse für eine gleichmäßigere Abstrahlung und bessere Homogenität liegen.In a further embodiment of the invention, it is conceivable that the optics are primary optics, followed by secondary optics. For example, the secondary optics can be designed as a plano-convex lens, the convex side of which points away from the primary optics. The decoupling surfaces are then preferably, in particular approximately, in the focal plane of the secondary optics. It is also conceivable that center points of the coupling-out surfaces lie on the Petzval surface of the secondary lens for a more uniform radiation and better homogeneity.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen den Lichtquellen und den Einkoppelflächen der Optik eine Lochblende oder Lochplatte vorgesehen sein. Diese hat beispielsweise für eine jeweilige Einkoppelfläche eine jeweilige Blendenöffnung oder Loch. Hierdurch kann auf einfache Weise ein Übersprechen verhindert oder zumindest vermindert werden, insbesondere im Bereich zwischen den Lichtquellen und den Einkoppelflächen. Ein Übersprechen kann dann insbesondere auch bei thermischer Ausdehnung verhindert werden. Die Lochplatte erstreckt sich beispielsweise quer zur optischen Hauptachse. Es ist denkbar, dass die Lochplatte derart angeordnet und ausgestaltet ist, dass über diese die Einkoppelflächen oder ein jeweiliger Optikabschnitt mit einer Einkoppelfläche in ein jeweiliges Loch der Lochplatte bei der Montage eingefädelt wird. Die Optikabschnitte können hierdurch positioniert und/oder gehalten und/oder geführt werden. Weiterhin ist denkbar, dass die Löcher oder ein Teil der Löcher zur zugeordneten Lichtquelle versetzt sind, also beispielsweise nicht direkt über der LED positioniert sind sein. Diese Löcher können dann beispielsweise etwas seitlich versetzt sein. Die Größen der Löcher sind vorzugsweise gleich oder unterschiedlich.In a further embodiment of the invention, a pinhole or perforated plate can be provided between the light sources and the coupling surfaces of the optics. For example, this has a respective aperture or hole for a respective coupling surface. In this way, crosstalk can be prevented or at least reduced, in particular in the area between the light sources and the coupling surfaces. Crosstalk can then be prevented, particularly in the case of thermal expansion. The perforated plate extends, for example, transversely to the main optical axis. It is conceivable that the perforated plate is arranged and designed in such a way that the coupling surfaces or a respective optical section with a coupling surface is threaded into a respective hole of the perforated plate during assembly. The optical sections can hereby be positioned and / or held and / or guided. It is also conceivable that the holes or a part of the holes are offset from the associated light source, that is to say, for example, not be positioned directly above the LED. These holes can then be offset somewhat to the side, for example. The sizes of the holes are preferably the same or different.
Vorteilhafterweise kann die kleinste Größe eines Pixels, bei einer Zweireihigkeit, kleiner als der kleinste Abstand zweier Lichtquellen sein, insbesondere bis zu halb so groß.The smallest size of a pixel, in the case of a two-row arrangement, can advantageously be smaller than the smallest distance between two light sources, in particular up to half as large.
Des Weiteren ist vorteilhaft, dass durch die mehrreihige Anordnung der Lichtquellen beispielsweise eine Leiterplatte, auf der die Lichtquellen angeordnet sind, vergleichsweise thermisch entspannt ist, da die einzelnen Lichtquellen und somit Wärmequellen weiter voneinander entfernt sind.Furthermore, it is advantageous that due to the multi-row arrangement of the light sources, for example a circuit board on which the light sources are arranged is comparatively thermally relaxed, since the individual light sources and thus heat sources are further apart.
Des Weiteren ist vorteilhaft, da die Optik das Übersprechen zumindest vermindert oder sogar verhindert, dass eine jeweilige Einkoppelfläche nicht in einer Aussparung oder Hinterschneidung der Optik ausgebildet werden muss, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Den Einkoppelflächen nachgeschaltete Lichtleiter sind ebenfalls nicht mehr notwendig.Furthermore, it is advantageous since the optics at least reduce or even prevent the crosstalk that a respective coupling surface does not have to be formed in a recess or undercut of the optics, as is known from the prior art. Light guides downstream of the coupling surfaces are also no longer necessary.
Denkbar ist, dass die Lichtquellen oder ein Teil der Lichtquellen sichtbares Licht und/oder dass Lichtquellen oder ein Teil der Lichtquellen nicht sichtbares Licht emittieren. Beispielsweise kann die Anordnung auch für das Senden und/oder Empfangen von Infrarot(IR)-Strahlung benutzt werden. So kann ein Teil der Lichtquellen oder alle Lichtquellen beispielsweise IR-Strahlung emittieren. Insbesondere zur räumlich fein differenzierten Kommunikation mit räumlich verschiedenen anderen Empfängern und/oder Sendern, aber auch zur Nicht-Blendung oder Entblendung beziehungsweise Nicht-Störung anderer infrarotsensitiver Sender-Empfänger-Systeme, beispielsweise von anderen Verkehrsteilnehmern.It is conceivable that the light sources or part of the light sources emit visible light and / or that light sources or part of the light sources emit invisible light. For example, the arrangement can also be used for sending and / or receiving infrared (IR) radiation. For example, some or all of the light sources can emit IR radiation. In particular for finely differentiated communication with spatially different other receivers and / or transmitters, but also for non-glare or anti-glare or non-interference with other infrared-sensitive transmitter-receiver systems, for example from other road users.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass eine oder mehrere seitlichen Auskoppelflächen der Reihe größer als die inneren Auskoppelflächen sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere seitliche Einkoppelflächen einer Reihe oder einer jeweiligen Reihe der Einkoppelflächen auf einer Seite oder beiden Seiten größer als die inneren Einkoppelflächen sind, die beispielsweise eine gleiche Größe aufweisen.In a further embodiment of the invention it can also be provided that one or more lateral coupling-out areas of the row are larger than the inner coupling-out areas. Alternatively or additionally, it can be provided that one or more lateral coupling surfaces of a row or a respective row of the coupling surfaces are larger on one or both sides than the inner coupling surfaces, which have the same size, for example.
Die Lichtquellen können beispielsweise in einer Ebene angeordnet sein. Denkbar ist auch die Lichtquellen in mehrere - insbesondere parallelen Ebenen anzuordnen, beispielsweise zwei Ebenen. Somit können beispielsweise LEDs ,zweilagig' hintereinander oder im Parallelabstand überlappend platziert sein und somit der optische Bauraumabstand kleiner sein. Vorzugsweise kann der optische Abstand (Lichtbild) der Chipflächen (Pixel) kleiner als der minimale Bauraum-Abstand sein.The light sources can be arranged in one plane, for example. It is also conceivable to arrange the light sources in several, in particular parallel, levels, for example two levels. Thus, for example, LEDs can be placed in two layers one behind the other or overlapping in parallel spacing and the optical space spacing can thus be smaller. The optical distance (light image) of the chip areas (pixels) can preferably be smaller than the minimum installation space distance.
Erfindungsgemäß ist ein Scheinwerfer oder Fahrzeugscheinwerfer mit der optischen Anordnung gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Aspekte vorgesehen. Die Reihen der Auskoppelflächen und/oder der Einkoppelflächen und/oder der Lichtquellen sind beispielsweise dann im montierten Zustand in horizontaler Richtung angeordnet.According to the invention, a headlamp or vehicle headlamp is provided with the optical arrangement according to one or more of the preceding aspects. The rows of the coupling-out surfaces and / or the coupling-in surfaces and / or the light sources are then arranged, for example, in the horizontal state in the assembled state.
Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeug mit dem Scheinwerfer gemäß einem oder mehrerer vorhergehender Aspekte vorgesehen.According to the invention, a vehicle with the headlight is provided according to one or more of the preceding aspects.
Das Fahrzeug kann ein Luftfahrzeug oder ein wassergebundenes Fahrzeug oder ein landgebundenes Fahrzeug sein. Das landgebundene Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug oder ein Fahrrad sein. Besonders bevorzugt ist das Fahrzeug ein Lastkraftwagen oder ein Personenkraftwagen oder ein Kraftrad. Das Fahrzeug kann des Weiteren als nicht-autonomes oder teil-autonomes oder autonomes Fahrzeug ausgestaltet sein.The vehicle can be an aircraft or a waterborne vehicle or a landborne vehicle. The land vehicle can be a motor vehicle or a rail vehicle or a bicycle. The vehicle is particularly preferably a truck or a passenger car or a motorcycle. The vehicle can also be designed as a non-autonomous or partially autonomous or autonomous vehicle.
Offenbart ist eine Anordnung mit einer Optik, die eine Mehrzahl von Einkoppelflächen aufweist. Die Einkoppelflächen sind hierbei in zwei Reihen in parallelem Abstand zueinander angeordnet. Einer jeweiligen Einkoppelfläche ist zumindest eine Lichtquelle der Anordnung zugeordnet. Den Einkoppelflächen nachgeschaltet sind Auskoppelflächen. Diese sind in einer gemeinsamen Reihe angeordnet und/oder weisen eine unterschiedliche Orientierung auf.What is disclosed is an arrangement with an optical system that has a plurality of coupling surfaces. The coupling surfaces are arranged in two rows at a parallel distance from one another. At least one light source of the arrangement is assigned to a respective coupling surface. Coupling surfaces are arranged downstream of the coupling surfaces. These are in arranged in a common row and / or have a different orientation.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Figuren zeigen:
-
1 in einer Seitenansicht eine Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
2a bis2c verschiedene Ansichten die Optik der Anordnung aus1 zusammen mit einer Lochplatte, -
3 in einer perspektivischen Darstellung die Optik zusammen mit Lichtquellen aus der Anordnung aus1 , -
4 in einer weiteren perspektivischen Darstellung dieOptik aus 1 , -
5 in einer Hinteransicht die Optik zusammen mit Lichtquellen aus der Anordnung aus1 , -
6 in einer Draufsicht die Optik zusammen mit Lichtquellender Anordnung aus 1 , wobei eine von einer Lichtquelle emittierte Strahlung dargestellt ist, -
7 in einer Seitenansichtdie Anordnung aus 1 , wobei die Strahlung einer Lichtquelle dargestellt ist, -
8 in einer perspektivischen Darstellungdie Optik aus 1 , wobei die Strahlung einer Lichtquelle dargestellt ist, -
9 in einer Seitenansicht dieOptik aus 1 , wobei die Strahlung einer Lichtquelle dargestellt ist, -
10 schematisch verschiedene vonder Anordnung aus 1 emittierte Lichtbilder und -
11 in einer Draufsicht eine Optik zusammen mit Lichtquellen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
-
1 in a side view an arrangement according to an embodiment, -
2a to2c different views from the optics of thearrangement 1 together with a perforated plate, -
3rd in a perspective view, the optics together with light sources from thearrangement 1 , -
4th in a further perspective representation theoptics 1 , -
5 in a rear view the optics together with light sources from thearrangement 1 , -
6 in a top view the optics together with light sources of thearrangement 1 , wherein radiation emitted by a light source is shown, -
7 in a side view thearrangement 1 , wherein the radiation from a light source is shown, -
8th the optics in aperspective view 1 , wherein the radiation from a light source is shown, -
9 the optics in aside view 1 , wherein the radiation from a light source is shown, -
10th schematically different from thearrangement 1 emitted light images and -
11 a top view of an optics together with light sources according to a further embodiment.
Gemäß
In
Gemäß
Gemäß
In der Seitenansicht gemäß
Hierbei ist n1 der Brechungsindex des Materials (beispielsweise Silikon oder PMMA oder PC) von der Optik
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, für das der Einfachheit halber keine Figur dargestellt ist, weisen zumindest ein Teil der Auskoppelflächen oder alle Auskoppelflächen mehr als zwei unterschiedliche Orientierungen im Raum auf. Beispielsweise können ein Teil der Auskoppelflächen oder alle Auskoppelflächen in alle Raumrichtungen verkippt sein. Durch die vollräumliche Verkippung kann der optische Wirkungsgrad erhöht sein. Beispielsweise ist auch denkbar, dass in der Reihe von Auskoppelflächen eine oder mehrere äußere Auskoppelfläche/n einer oder beider Reihenendseite/n derart orientiert sind, dass diese in eine Richtung weg von der Reihe an Auskoppelflächen und weg von der optischen Hauptachse weist/weisen. Mit anderen Worten erstreckt/erstrecken sich diese Auskoppelflächen/n in Richtung der Reihe gesehen von außen nach innen derart, dass sie sich von den Lichtquellen entfernt/entfernen. Beispielsweise ist/sind diese Auskoppelflächen/n im montierten Zustand der Optik - zum Beispiel in einem Fahrzeug - in vertikaler Richtung nicht geneigt und weisen in horizontale Richtung, insbesondere weg von der Reihe. Ist bei jeder Reihenendseite zumindest jeweils eine derartig Auskoppelfläche vorgesehen, so sind diese dann vorzugsweise v-förmig zueinander angeordnet, wobei sie sich in Richtung weg von der Optik einander annähern. Also kann beispielsweise zumindest eine Auskoppelfläche vorgesehen sein - insbesondere zumindest eine randseitige - die rampenartig in der Reihe angeordnet ist und sich in Reiheninnenrichtung erhöht, also sich von den Lichtquellen entfernt. Denkbar ist auch, dass zumindest eine Auskoppelfläche in Richtung der Reihe geneigt ist und zwar nach innen, also sich rampenartig der Optik und den Lichtquellen annähert. Die mittleren oder inneren Auskoppelflächen können bei dieser Ausführungsform entsprechend wie bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform ausgebildet sein.In a further exemplary embodiment, for the sake of simplicity, no figure is shown, at least some of the decoupling surfaces or all decoupling surfaces have more than two different orientations in space. For example, part of the coupling-out surfaces or all coupling-out surfaces can be tilted in all spatial directions. Due to the full spatial tilt, the optical efficiency can be increased. For example, it is also conceivable that in the row of coupling-out areas one or more outer coupling-out area (s) of one or both row end sides are oriented such that they point in a direction away from the row of coupling-out areas and away from the main optical axis. In other words, these outcoupling surfaces extend in the direction of the row from the outside inwards in such a way that they move away from the light sources. For example, in the assembled state of the optics - for example in a vehicle - these decoupling surfaces are not inclined in the vertical direction and point in the horizontal direction, in particular away from the row. If at least one such coupling-out surface is provided on each end of the row, these are then preferably arranged in a V-shape with respect to one another, approaching one another in the direction away from the optics. Thus, for example, at least one decoupling surface can be provided - in particular at least one edge-side - which is arranged in a ramp-like manner in the row and rises in the row's inner direction, that is to say it moves away from the light sources. It is also conceivable that at least one decoupling surface is inclined in the direction of the row, specifically inwards, that is to say it approaches the optics and the light sources in a ramp-like manner. In this embodiment, the central or inner coupling-out surfaces can be designed in the same way as in the embodiment explained above.
Mit anderen Worten sind bei dem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können alle Auskoppelelemente, insbesondere die außenliegenden, in alle Raumrichtung verkippt sein (eine Verkippung nach außen bringt Licht nach innen auf die Mitte der Sekundärlinse). Die zentralen Auskoppelelemente können normal angeordnet sein. Durch eine voll-räumliche Verkippung kann ein optischer Wirkungsgrad erhöht sein.In other words, in the exemplary embodiment which is not shown, all the coupling-out elements, in particular the outer ones, can be tilted in all spatial directions (tilting outwards brings light inwards onto the center of the secondary lens). The central decoupling elements can be arranged normally. An optical efficiency can be increased by fully spatial tilting.
Gemäß
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- FahrzeugscheinwerferVehicle headlights
- 22nd
- Anordnungarrangement
- 4,64.6
- Reihe von LichtquellenSeries of light sources
- 88th
- Optische HauptachseMain optical axis
- 10,1210.12
- Optikoptics
- 1313
- FokalebeneFocal plane
- 1414
- LochplattePerforated plate
- 1616
- Lochhole
- 18 bis 5218 to 52
- LichtquelleLight source
- 5454
- EinkoppelflächeCoupling surface
- 5656
- OptikabschnittOptics section
- 5858
- FlanschabschnittFlange section
- 6060
- TeilabschnittSubsection
- 6262
- StirnseiteFace
- 6464
- OptikabschnittOptics section
- 6666
- AuskoppelflächeDecoupling surface
- 6868
- StirnflächeFace
- 70, 7270, 72
- Seitliche OptikflächeLateral optic surface
- 7474
- Strahlungradiation
- 76 bis 8476 to 84
- AbbildungIllustration
- 8686
- LichtbildPhoto
- 8888
- Optikoptics
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 202014002809 U1 [0020]DE 202014002809 U1 [0020]
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2019
- 2019-01-28 DE DE102019102040.9A patent/DE102019102040A1/en active Pending
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