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[Technisches Gebiet]
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Die Erfindung betrifft eine optische Linse zum Einsatz in einem Fahrzeug, insbesondere eine optische Linse, die zur Beleuchtung bzw. zur Warnung in ein Fahrzeug eingebaut ist.
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[Stand der Technik]
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Aus der
WO 2005/001 332 A1 , die im Folgenden als Dokument
1 bezeichnet ist, ist eine optische Linse [siehe
4] bekannt. Die optische Linse
3 ist hierbei an einer Lichtquelle
4 zugewandten Seite mit einem Vorsprung
31 versehen, der umfangsseitig eine flache und schräge Fläche
32 aufweist. Weiterhin besitzt der Vorsprung
31 mittig eine Nut
33, deren Öffnung auf die Montagestelle der Lichtquelle
4 ausgerichtet ist, und wobei der Nutgrund, welcher der Öffnung der Nut
33 gegenüberliegt, als Krümmungsfläche
34 bezeichnet ist, die ausgehend von ihren beiden Seiten zur Mitte hin konvex ausgebildet ist. Die Nut
33 ist umfangsseitig von einer Wand abgegrenzt, die ebenfalls konvex ausgebildet und als vertikale Fläche
35 bezeichnet ist, welche die Krümmungsfläche
34 und die flache und schräge Fläche
32 verbindet.
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Leuchtet die Lichtquelle, dann werden die Lichtstrahlen durch die Krümmungsfläche 34 und die vertikale Fläche 35 von der optischen Linse 3 empfangen, wobei die Lichtstrahlen an der Verbindungsstelle der flachen und schrägen Fläche 32 bzw. der Krümmungsfläche 34 mit der vertikalen Fläche 35 so eingeführt werden, dass die Lichtstrahlen letztendlich aus der Lichtaustrittsfläche austreten.
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Da die vertikale Fläche 35 der optischen Linse 3 zweidimensional ausgeführt ist, ist es nicht zu vermeiden, gebrochene Lichtstrahlen L2 und ein Teil von Reflexionslichtstrahlen L3 beim Eintritt der Lichtstrahlen L1 von der vertikalen Fläche 35 in die optische Linse 3 aufgrund der Änderung des Mediums auf der vertikalen Fläche 35 zu erzeugen. Hierbei werden die gebrochenen Lichtstrahlen L2 durch die flache und schräge Fläche 32 so reflektiert, dass Reflexionslichtstrahlen L4 erzeugt werden. Die durch die flache und schräge Fläche 32 erzeugten Reflexionslichtstrahlen L4 werden weiterhin durch die Lichtaustrittsfläche nach außen ausgebreitet. Aufgrund der durch die vertikale Fläche 35 und die flache und schräge Fläche 32 erzeugten Reflexionslichtstrahlen L3 und den gebrochenen Lichtstrahlen L2 wird eine Dämpfung der Stärke der Lichtstrahlen von der Lichtquelle 4 in der optischen Linse 3 verursacht, wodurch die Lichtstärke der auf die Lichtaustrittsfläche gebrochenen Lichtstrahlen ebenfalls verringert wird. Wie in 1 des Dokuments 1 gezeigt gilt das snelliussches Brechungsgesetz nach dem Eintritt der Lichtstrahlen in die optische Linse 3 (N1·sinθ1 = N2·sinθ2, N1 als das erste Medium, N2 als das zweite Medium, sinθ1 und sinθ2 jeweils als Einfalls- bzw. Brechungswinkel). In diesem Fall werden die gebrochenen Lichtstrahlen durch die flache und schräge Fläche 32 in die optische Linse 3 fokussiert, derart, dass sich die Lichtstrahlen sowie deren Helligkeit nach der optischen Bildschirmprüfung nicht gleichmäßig auswirken. Wird der Winkel der von der flachen und schrägen Fläche 32 auf die Lichtaustrittsfläche gebrochenen Lichtstrahlen L2 so gesteuert, dass sich die Lichtstrahlen L2 vertikal zu der Lichtaustrittsfläche befindet und nach vorne projektiert werden, dann muss die Umfangsseite der flachen und schrägen Fläche 32 als mehrschichtige Krümmungsfläche ausgeführt sein, um eine relativ optimale Gleichmäßigkeit der Lichtstrahlen auf der Lichtaustrittsfläche zu realisieren. Allerdings werden hierbei die Entwicklung sowie die Herstellung der optischen Linse 3 schwieriger und komplizierter gemacht.
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Durch die Erfindung wird eine optische Linse zum Einsatz in einem Fahrzeug bereitgestellt, bei der die Fortbewegungsrichtung der aus der Lichtaustrittsfläche der optischen Linse eines Fahrzeugs austretenden Lichtstrahlen mittels Hyperbelgesetzes gesteuert wird, wobei sich die austretenden Lichtstrahlen vertikal zu der Lichtaustrittsfläche befinden. Auf diese Weise ist eine gleichmäßige Helligkeit zu realisieren, wobei eine leichte Entwicklung und Herstellung der optischen Linse eines Fahrzeugs gewährleistet ist.
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Gemäß der Erfindung ist eine optische Linse zum Einsatz in einem Fahrzeug bereitgestellt, die an der Lichtquelle zugewandten Seite mit einem Vorsprung so ausgebildet ist, dass der Vorsprung geringfügig schüsselförmig ausgeführt ist. Außerdem ist der Vorsprung umfangsseitig mit einer ersten Krümmungsfläche versehen und besitzt mittig eine Nut, deren Öffnung auf die Montagestelle der Lichtquelle ausgerichtet ist, wobei der Nutgrund, welcher der Öffnung der Nut gegenüberliegt, als zweite Krümmungsfläche bezeichnet ist, die ausgehend von ihren beiden Seiten zur Mitte hin konvex ausgebildet ist. Darüber hinaus ist die Nut umfangsseitig von einer Wand abgegrenzt, die ebenfalls konvex ausgebildet und als dritte Krümmungsfläche bezeichnet ist, welche die zweite Krümmungsfläche und die erste Krümmungsfläche verbindet.
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Auf diese Weise kann ein Hyperbelbrennpunkt auf einer Seite der Lichtquelle erzeugt werden, wenn die Lichtquelle durch die dritte Krümmungsfläche durchdringt. Hierbei liegt der Hyperbelbrennpunkt gegenüber der ersten Krümmungsfläche. Auf diese Weise kann die Fortbewegungsrichtung der aus der Lichtaustrittsfläche austretenden Lichtstrahlen so gesteuert werden, dass sich die Stärke der Lichtstrahlen gleichmäßig auswirkt.
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[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer in Schnitt gezeigten erfindungsgemäßen optischen Linse mit einer Lichtquelle;
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2 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen optischen Linse mit einer Lichtquelle;
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3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen optischen Linse mit dem eingezeichneten Strahlweg von Licht; und
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4 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen optischen Linse mit dem eingezeichneten Strahlweg von Licht.
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[Erläuterung der bevorzugten Ausführungsform]
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In 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße optische Linse 1 eines Fahrzeugs dargestellt, die als Lichtleiter ausgeführt ist. Die optische Linse 1 ist an der Lichtquelle 2 zugewandten Seite mit einem Vorsprung 11 so ausgebildet, dass der Vorsprung 11 geringfügig schüsselförmig ausgeführt ist. Außerdem ist der Vorsprung 11 umfangsseitig mit einer ersten Krümmungsfläche 12 versehen und besitzt mittig eine Nut 13, deren Öffnung auf die Montagestelle der Lichtquelle 2 ausgerichtet ist, wobei der Nutgrund, welcher der Öffnung der Nut 13 gegenüberliegt, als zweite Krümmungsfläche 14 bezeichnet ist, die ausgehend von ihren beiden Seiten zur Mitte hin konvex ausgebildet ist.
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Darüber hinaus ist die Nut 13 umfangsseitig von einer Wand abgegrenzt, die ebenfalls konvex ausgebildet und als dritte Krümmungsfläche 15 bezeichnet ist, welche die zweite Krümmungsfläche 14 und die erste Krümmungsfläche 12 verbindet. Hierbei ist eine Lichtaustrittsfläche 16 an einer dem Vorsprung 11 gegenüberliegenden Seite der optischen Linse 1 angeordnet.
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Weiterhin ist die Lichtaustrittsfläche 16 der optischen Linse 1 eines Fahrzeugs gemäß der Erfindung als gewölbter Vorsprung oder als glatte und flache Fläche ausgeführt.
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Bezug nehmend auf 3 ist eine Lichtquelle 2 in der Nähe der Nut 13 des Vorsprungs 11 der optischen Linse 1 angeordnet. In diesem Fall treten die Lichtstrahlen der Lichtquelle 2 bei der Beleuchtung der Lichtquelle 2 über die zweite Krümmungsfläche 14 und die dritte Krümmungsfläche 15 in die optische Linse 1 ein. Durch die von der dritten Krümmungsfläche 15 eingetretenen Lichtstrahlen R1 entstehen wegen der Änderung des Mediums gebrochene Lichtstrahlen R2 und Reflexionslichtstrahlen R3. Die gebrochenen Lichtstrahlen R2 werden so reflektiert, dass Reflexionslichtstrahlen R4 auf der ersten Krümmungsfläche 12 entstehen. Die Reflexionslichtstrahlen R4 treten hierbei unmittelbar durch die optische Linse 1 eines Fahrzeugs aus der Lichtaustrittsfläche 16 aus. Gemäß dem Hyperbelgesetz (dritte Krümmungsfläche 15 und erste Krümmungsfläche 12) wird ein Hyperbelbrennpunkt der Reflexionslichtstrahlen R3 auf einer Seite der Lichtquelle 2 erzeugt, der der ersten Krümmungsfläche 12 gegenübersteht. Dadurch überlappen sich der Hyperbelbrennpunkt der Verlängerungslinie der gebrochenen Lichtstrahlen R2 und die Reflexionslichtstrahlen R3. Im Zusammenhang damit werden die Reflexionslichtstrahlen R4, aufgrund der optischen ersten Krümmungsfläche 12, durch die gebrochenen Lichtstrahlen R2 so gesteuert, dass alle Reflexionslichtstrahlen R4 parallel verlaufen und vertikal aus der Lichtaustrittsfläche 16 der optischen Linse 1 eines Fahrzeugs austreten, unter der Voraussetzung, dass die Lichtaustrittsfläche 16 glatt und flach ausgeführt ist. Auf diese Weise können der Winkel sowie die Fortbewegungsrichtung der Lichtstrahlen so gesteuert werden, dass die Lichtstrahlen, sowie ihre Stärke, gleichmäßiger werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft somit eine Optische Linse zum Einsatz in einem Fahrzeug, die als Lichtleiter ausgeführt ist. Die optische Linse ist an der Lichtquelle zugewandten Seite mit einem Vorsprung so ausgebildet, dass der Vorsprung geringfügig schüsselförmig ausgeführt ist. Außerdem ist der Vorsprung umfangsseitig mit einer ersten Krümmungsfläche versehen und besitzt mittig eine Nut, deren Öffnung auf die Montagestelle der Lichtquelle ausgerichtet ist, wobei der Nutgrund, welcher der Öffnung der Nut gegenüberliegt, als zweite Krümmungsfläche bezeichnet ist, die ausgehend von ihren beiden Seiten zur Mitte hin konvex ausgebildet ist. Darüber hinaus ist die Nut umfangsseitig von einer Wand abgegrenzt, die ebenfalls konvex ausgebildet und als dritte Krümmungsfläche bezeichnet ist, welche die zweite Krümmungsfläche und die erste Krümmungsfläche verbindet. Auf diese Weise kann ein Hyperbelbrennpunkt auf einer Seite der Lichtquelle erzeugt werden, wenn die Lichtquelle durch die dritte Krümmungsfläche durchdringt. Hierbei liegt der Hyperbelbrennpunkt gegenüber der ersten Krümmungsfläche. Auf diese Weise kann die Fortbewegungsrichtung der aus der Lichtaustrittsfläche austretenden Lichtstrahlen so gesteuert werden, dass sich die Stärke der Lichtstrahlen gleichmäßig auswirkt.
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Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht die Schutzansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die dem Sinn nach gemäß den Schutzansprüchen vorgenommen werden, gehören zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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