DE202020005897U1 - Projection device for a motor vehicle headlight - Google Patents

Projection device for a motor vehicle headlight Download PDF

Info

Publication number
DE202020005897U1
DE202020005897U1 DE202020005897.1U DE202020005897U DE202020005897U1 DE 202020005897 U1 DE202020005897 U1 DE 202020005897U1 DE 202020005897 U DE202020005897 U DE 202020005897U DE 202020005897 U1 DE202020005897 U1 DE 202020005897U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
micro
optics
projection device
array
coupling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202020005897.1U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZKW Group GmbH
Original Assignee
ZKW Group GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZKW Group GmbH filed Critical ZKW Group GmbH
Priority to DE202020005897.1U priority Critical patent/DE202020005897U1/en
Publication of DE202020005897U1 publication Critical patent/DE202020005897U1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/265—Composite lenses; Lenses with a patch-like shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/29—Attachment thereof
    • F21S41/295—Attachment thereof specially adapted to projection lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0062—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between
    • G02B3/0068—Stacked lens arrays, i.e. refractive surfaces arranged in at least two planes, without structurally separate optical elements in-between arranged in a single integral body or plate, e.g. laminates or hybrid structures with other optical elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Projektionsvorrichtung (10) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, welche Projektionsvorrichtung (10) eingerichtet ist, Licht einer Lichtquelle (20) vor die Projektionsvorrichtung (10) in Richtung einer Hauptabstrahlrichtung (X) zu projizieren, wobei die Projektionsvorrichtung (10) Folgendes umfasst:- zumindest ein erstes Mikrooptikarray (100), welches eine Mehrzahl in einer Ebene matrixartig angeordnete Einkoppel-Mikrooptiken (110) aufweist, welche Einkoppel-Mikrooptiken (110) jeweils einen ersten Brennpunkt (F1) aufweisen, wobei das erste Mikrooptikarray (100) eingerichtet ist, Lichtstrahlen einer Lichtquelle (20) in die Projektionsvorrichtung (10) einzukoppeln, wobei jede Einkoppel-Mikrooptik (110) des ersten Mikrooptikarrays (100) eingerichtet ist, parallel zur Hauptabstrahlrichtung (X) auf die Einkoppel-Mikrooptiken (110) einfallende Lichtstrahlen in dem jeweiligen ersten Brennpunkt (F1) zu bündeln,- zumindest ein zweites Mikrooptikarray (200), welches eine Mehrzahl in einer Ebene matrixartig angeordnete Auskoppel-Mikrooptiken (210) aufweist, welche Auskoppel-Mikrooptiken (210) jeweils einen zweiten Brennpunkt (F2) aufweisen, wobei das zweite Mikrooptikarray (200) eingerichtet ist, in die Projektionsvorrichtung (10) eingekoppelte Lichtstrahlen aus der Projektionsvorrichtung (10) in Richtung der Hauptabstrahlrichtung (X) auszukoppeln, wobei jede Auskoppel-Mikrooptik (210) eingerichtet ist, Lichtstrahlen, welche den zweiten Brennpunkt (F2) schneiden, parallel zur Hauptabstrahlrichtung (X) aus der Projektionsvorrichtung auszukoppeln,- zumindest eine Substratschicht (300), welche sich zumindest abschnittsweise entlang einer Ebene (E) erstreckt, wobei das zumindest eine erste Mikrooptikarray (100) an einer ersten Seite (310) der Substratschicht (300) angeordnet ist, und wobei das zumindest eine zweite Mikrooptikarray (200) an einer zweiten Seite (320) der Substratschicht (300) angeordnet ist, wobei die zweite Seite (320) der Substratschicht (300) der ersten Seite (310) der Substratschicht (300) gegenüberliegend angeordnet ist,dadurch gekennzeichnet, dassdie zumindest eine Substratschicht (300) zumindest abschnittsweise schräg zur Hauptabstrahlrichtung (X) angeordnet ist, sodass die zumindest eine Substratschicht (300) einen Neigungswinkel (W) zur Hauptabstrahlrichtung (X) abweichend von 90 Grad aufweist,wobei jeweils eine Einkoppel-Mikrooptik (110) des ersten Mikrooptikarrays (100) und jeweils eine korrespondierende Auskoppel-Mikrooptik (210) des zweiten Mikrooptikarrays (200) ein Mikrooptikpaar bilden,wobei das erste und das zweite Mikrooptikarray (100, 200) derart zueinander an der Substratschicht (300) angeordnet ist, dass der erste und der zweite Brennpunkt (F1, F2) jedes Mikrooptikpaares in einem gemeinsamen Brennpunkt zusammenfallen, welcher in der zumindest einen Substratschicht (300) gelegen ist, sodass ein parallel zur Hauptabstrahlrichtung (X) auf eine Einkoppel-Mikrooptik (110) des Mikrooptikpaars einfallendes Lichtstrahlbündel aus der Auskoppel-Mikrooptik (210) des entsprechenden Mikrooptikpaares als zur Hauptabstrahlrichtung (X) paralleles Lichtstrahlbündel auskoppelbar ist, wobei das auskoppelbare Lichtstrahlbündel einen Parallelversatz zu dem einfallenden Lichtstrahlbündel aufweist.Projection device (10) for a motor vehicle headlight, which projection device (10) is set up to project light from a light source (20) in front of the projection device (10) in the direction of a main emission direction (X), the projection device (10) comprising the following:- at least one first micro-optics array (100), which has a plurality of in-coupling micro-optics (110) arranged in a matrix-like manner in one plane, which in-coupling micro-optics (110) each have a first focal point (F1), wherein the first micro-optics array (100) is set up to emit light beams of a Coupling the light source (20) into the projection device (10), each coupling micro-optics (110) of the first micro-optics array (100) being set up, parallel to the main emission direction (X) onto the coupling micro-optics (110) in the respective first focal point (F1) to bundle, - at least a second micro-optical array (200), which has a plurality in a plane m has decoupling micro-optics (210) arranged in an array-like manner, which decoupling micro-optics (210) each have a second focal point (F2), the second micro-optics array (200) being set up, light beams from the projection device (10) coupled into the projection device (10) in the direction of the main direction of emission (X), each decoupling micro-optics (210) being set up to decouple light beams which intersect the second focal point (F2) parallel to the main direction of emission (X) from the projection device, - at least one substrate layer (300), which extends at least in sections along a plane (E), the at least one first micro-optics array (100) being arranged on a first side (310) of the substrate layer (300), and the at least one second micro-optics array (200) being arranged on a second side (320) of the substrate layer (300), wherein the second side (320) of the substrate layer (300) of the first side (310 ) is arranged opposite the substrate layer (300), characterized in that the at least one substrate layer (300) is arranged at least in sections obliquely to the main direction of emission (X), so that the at least one substrate layer (300) deviates from an angle of inclination (W) to the main direction of emission (X). of 90 degrees, wherein in each case a coupling-in micro-optics (110) of the first micro-optics array (100) and in each case a corresponding coupling-out micro-optics (210) of the second micro-optics array (200) form a pair of micro-optics, wherein the first and the second micro-optics array (100, 200) is arranged relative to one another on the substrate layer (300) in such a way that the first and the second focal point (F1, F2) of each pair of micro-optics coincide in a common focal point, which is located in the at least one substrate layer (300), so that a parallel to the main emission direction (X) light beam from the A decoupling micro-optics (210) of the corresponding pair of micro-optics as the main emission direction (X) parallel light beam can be coupled out, wherein the decoupled light beam has a parallel offset to the incident light beam.

Description

Die Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, welche Projektionsvorrichtung eingerichtet ist, Licht einer Lichtquelle vor die Projektionsvorrichtung in Richtung einer Hauptabstrahlrichtung zu projizieren, wobei die Projektionsvorrichtung Folgendes umfasst:

  • - zumindest ein erstes Mikrooptikarray, welches eine Mehrzahl in einer Ebene matrixartig angeordnete Einkoppel-Mikrooptiken aufweist, welche Einkoppel-Mikrooptiken jeweils einen ersten Brennpunkt aufweisen, wobei das erste Mikrooptikarray eingerichtet ist, Lichtstrahlen einer Lichtquelle in die Projektionseinrichtung einzukoppeln, wobei jede Einkoppel-Mikrooptik des ersten Mikrooptikarrays eingerichtet ist, parallel zur Hauptabstrahlrichtung auf die Einkoppel-Mikrooptiken einfallende Lichtstrahlen in dem jeweiligen ersten Brennpunkt zu bündeln,
  • - zumindest ein zweites Mikrooptikarray, welches eine Mehrzahl in einer Ebene matrixartig angeordnete Auskoppel-Mikrooptiken aufweist, welche Auskoppel-Mikrooptiken jeweils einen zweiten Brennpunkt aufweisen, wobei das zweite Mikrooptikarray eingerichtet ist, in die Projektionseinrichtung eingekoppelte Lichtstrahlen aus der Projektionseinrichtung in Richtung der Hauptabstrahlrichtung auszukoppeln, wobei jede Auskoppel-Mikrooptik eingerichtet ist, Lichtstrahlen, welche den zweiten Brennpunkt schneiden, parallel zur Hauptabstrahlrichtung aus der Projektionsoptik auszukoppeln,
  • - zumindest eine Substratschicht, welche sich zumindest abschnittsweise entlang einer Ebene erstreckt, wobei das zumindest eine erste Mikrooptikarray an einer ersten Seite der Substratschicht angeordnet ist, und wobei das zumindest eine zweite Mikrooptikarray an einer zweiten Seite der Substratschicht angeordnet ist, wobei die zweite Seite der Substratschicht der ersten Seite der Substratschicht gegenüberliegend angeordnet ist.
The invention relates to a projection device for a motor vehicle headlight, which projection device is set up to project light from a light source in front of the projection device in the direction of a main emission direction, the projection device comprising the following:
  • - at least one first micro-optics array, which has a plurality of in-coupling micro-optics arranged in a matrix-like manner in one plane, which in-coupling micro-optics each have a first focal point, the first micro-optics array being set up to couple light beams from a light source into the projection device, each in-coupling micro-optics of the first micro-optical array is set up to focus light beams incident on the in-coupling micro-optics parallel to the main emission direction at the respective first focal point,
  • - at least one second micro-optics array, which has a plurality of decoupling micro-optics arranged in a matrix-like manner in one plane, which decoupling micro-optics each have a second focal point, the second micro-optics array being set up to decouple light beams coupled into the projection device from the projection device in the direction of the main emission direction, wherein each decoupling micro-optics is set up to decouple light beams which intersect the second focal point parallel to the main emission direction from the projection optics,
  • - at least one substrate layer which extends at least in sections along a plane, the at least one first micro-optics array being arranged on a first side of the substrate layer, and the at least one second micro-optics array being arranged on a second side of the substrate layer, the second side of the Substrate layer is arranged opposite the first side of the substrate layer.

Weiters betrifft die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer erfindungsgemäßen Projektionsvorrichtung.Furthermore, the invention relates to a motor vehicle headlight with at least one projection device according to the invention.

In der Automobilindustrie entsteht immer mehr der Wunsch, dass Linsen bzw. Mikrooptiklinsen abseits von einer planaren Erstreckung auch geneigten bzw. gebogenen Konturen folgen können, welche nicht zwangsläufig orthogonal zu einer Hauptabstrahlrichtung angeordnet sein müssen, um mehr Möglichkeiten im Design von Kraftfahrzeugscheinwerfern zu haben, beispielsweise bei der Konstruktion von Tagfahrlichter oder Abblendlichter.In the automotive industry, there is an increasing desire for lenses or micro-optical lenses to be able to follow inclined or curved contours apart from a planar extension, which do not necessarily have to be arranged orthogonally to a main emission direction in order to have more options in the design of motor vehicle headlights, for example in the construction of daytime running lights or low beams.

Im Stand der Technik gibt es bereits Möglichkeiten Konstruktionen zu entwerfen, die abseits einer zur Hauptabstrahlrichtung orthogonalen Fläche sind, jedoch sind hier lediglich Abweichungen von bis zu ungefähr 5° Grad möglich.There are already possibilities in the prior art to design constructions that are off a surface that is orthogonal to the main emission direction, but deviations of only up to approximately 5° degrees are possible here.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Projektionsvorrichtung bereitzustellen.It is therefore an object of the invention to provide an improved projection device.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die zumindest eine Substratschicht zumindest abschnittsweise schräg zur Hauptabstrahlrichtung angeordnet ist, sodass die zumindest eine Substratschicht einen Neigungswinkel zur Hauptabstrahlrichtung abweichend von 90 Grad aufweist,
wobei jeweils eine Einkoppel-Mikrooptik des ersten Mikrooptikarrays und jeweils eine korrespondierende Auskoppel-Mikrooptik des zweiten Mikrooptikarrays ein Mikrooptikpaar bilden,
wobei das erste und das zweite Mikrooptikarray derart zueinander an der Substratschicht angeordnet ist, dass der erste und der zweite Brennpunkt jedes Mikrooptikpaares in einem gemeinsamen Brennpunkt zusammenfallen, welcher in der zumindest einen Substratschicht gelegen ist, sodass ein parallel zur Hauptabstrahlrichtung auf eine Einkoppel-Mikrooptik des Mikrooptikpaars einfallendes Lichtstrahlbündel aus der Auskoppel-Mikrooptik des entsprechenden Mikrooptikpaares als zur Hauptabstrahlrichtung paralleles Lichtstrahlbündel auskoppelbar ist, wobei das auskoppelbare Lichtstrahlbündel einen Parallelversatz zu dem einfallenden Lichtstrahlbündel aufweist.This object is achieved in that the at least one substrate layer is arranged at least in sections obliquely to the main direction of emission, so that the at least one substrate layer has an angle of inclination to the main direction of emission deviating from 90 degrees,
wherein in each case one coupling-in micro-optics of the first micro-optics array and in each case a corresponding decoupling micro-optics of the second micro-optics array form a pair of micro-optics,
wherein the first and the second micro-optical array are arranged relative to one another on the substrate layer in such a way that the first and the second focal point of each pair of micro-optics coincide in a common focal point, which is located in the at least one substrate layer, so that a beam parallel to the main emission direction is directed onto a coupling micro-optical system of the Micro-optical pair incident light beam from the decoupling micro-optics of the corresponding pair of micro-optics can be coupled out as a parallel light beam to the main emission direction, wherein the decoupled light beam has a parallel offset to the incident light beam.

Auf diese Weise lassen sich eingangs erwähnte Abweichungen von einer Fläche orthogonal zur Hauptabstrahlrichtung von bis zu 30° Grad realisieren.In this way, the initially mentioned deviations from a surface orthogonal to the main emission direction of up to 30 degrees can be realized.

Es kann vorgesehen sein, dass die Projektionsvorrichtung zumindest eine Lichtquelle umfasst, welche eingerichtet ist, parallel zur Hauptabstrahlrichtung ausgerichtete Lichtstrahlen zu emittieren.It can be provided that the projection device comprises at least one light source which is set up to emit light beams aligned parallel to the main emission direction.

Es kann vorgesehen sein, dass die Auskoppel-Mikrooptiken des zweiten Mikrooptikarrays als Teil eines Ellipsoiden ausgebildet sind.It can be provided that the decoupling micro-optics of the second micro-optics array are formed as part of an ellipsoid.

Es kann vorgesehen sein, dass die Einkoppel-Mikrooptiken des ersten Mikrooptikarrays als Freiformlinsen ausgebildet sind.It can be provided that the in-coupling micro-optics of the first micro-optics array are designed as free-form lenses.

Es kann vorgesehen sein, dass die Einkoppel-Mikrooptiken des ersten Mikrooptikarrays jeweils als Zylinderlinse ausgebildet sind.It can be provided that the in-coupling micro-optics of the first micro-optics array are each designed as a cylindrical lens.

Es kann vorgesehen sein, dass die Auskoppel-Mikrooptiken des zweiten Mikrooptikarrays und/oder die Einkoppel-Mikrooptiken des ersten Mikrooptikarrays nicht rotationssymmetrisch um die Hauptabstrahlrichtung ausgebildet sind.Provision can be made for the decoupling micro-optics of the second micro-optics array and/or the in-coupling micro-optics of the first microphone rooptikarrays are not rotationally symmetrical about the main direction of emission.

Es kann vorgesehen sein, dass die Einkoppel-Mikrooptiken des ersten Mikrooptikarrays gesehen in Hauptabstrahlrichtung asymmetrisch zu dem jeweiligen ersten Brennpunkt horizontal beschnitten sind.It can be provided that the in-coupling micro-optics of the first micro-optics array are trimmed horizontally asymmetrically to the respective first focal point, viewed in the main emission direction.

Es kann vorgesehen sein, dass die Einkoppel-Mikrooptiken eine erste optische Achse aufweisen und die Auskoppel-Mikrooptiken eine zweite optische Achse aufweisen, wobei das erste Mikrooptikarray und das zweite Mikrooptikarray derart zueinander angeordnet sind, dass für jedes Mikrooptikpaar die erste und die optische Achse auf einer gemeinsamen Achse liegen, welche Achse parallel zur Hauptabstrahlrichtung verläuft.Provision can be made for the coupling-in micro-optics to have a first optical axis and for the coupling-out micro-optics to have a second optical axis, the first micro-optics array and the second micro-optics array being arranged relative to one another in such a way that for each pair of micro-optics the first and the optical axis are lie on a common axis, which axis runs parallel to the main direction of emission.

Die Aufgabe wird ebenso gelöst durch einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer erfindungsgemäßen Projektionsvorrichtung.The object is also achieved by a motor vehicle headlight with at least one projection device according to the invention.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von beispielhaften Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt

  • 1 eine beispielhafte Projektionsvorrichtung in einer schematischen Darstellung, wobei die Projektionsvorrichtung eine Substratschicht aufweist, an deren gegenüberliegenden Seiten ein erstes Mikrooptikarray und ein zweites Mikrooptikarray angeordnet ist, und
  • 2 die beispielhafte Projektionsvorrichtung in einer Detaildarstellung, wobei die Substratschicht schräg zu einer Hauptabstrahlrichtung angeordnet ist, wobei zusätzlich ein beispielhaftes Mikrooptikpaar, umfassend eine Einkoppel-Mikrooptik des ersten Mikrooptikarrays und eine Auskoppel-Mikrooptik des zweiten Mikrooptikarrays, gezeigt ist.
The invention is explained in more detail below with reference to exemplary drawings. Here shows
  • 1 an exemplary projection device in a schematic representation, wherein the projection device has a substrate layer on whose opposite sides a first micro-optics array and a second micro-optics array are arranged, and
  • 2 the exemplary projection device in a detailed representation, wherein the substrate layer is arranged obliquely to a main emission direction, wherein an exemplary pair of micro-optics, comprising a coupling-in micro-optics of the first micro-optics array and a coupling-out micro-optics of the second micro-optics array, is additionally shown.

1 zeigt eine beispielhafte Projektionsvorrichtung 10 für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, welche Projektionsvorrichtung 10 eingerichtet ist, Licht einer Lichtquelle vor die Projektionsvorrichtung in Richtung einer Hauptabstrahlrichtung zu projizieren 1 12 shows an exemplary projection device 10 for a motor vehicle headlight, which projection device 10 is set up to project light from a light source in front of the projection device in the direction of a main emission direction

Die Projektionsvorrichtung 10 umfasst dabei ein erstes Mikrooptikarray 100, welches eine Mehrzahl in einer Ebene matrixartig angeordnete Einkoppel-Mikrooptiken 110 aufweist, und ein zweites Mikrooptikarray 200, welches eine Mehrzahl in einer Ebene matrixartig angeordnete Auskoppel-Mikrooptiken 210 aufweist. Ferner umfasst die Projektionsvorrichtung 10 eine Substratschicht 300, welche sich entlang einer Ebene E erstreckt, wobei das erste Mikrooptikarray 100 an einer ersten Seite 310 der Substratschicht 300 angeordnet ist, und wobei das zweite Mikrooptikarray 200 an einer zweiten Seite 320 der Substratschicht 300 angeordnet ist, wobei die zweite Seite 320 der Substratschicht 300 der ersten Seite 310 der Substratschicht 300 gegenüberliegend angeordnet ist.The projection device 10 comprises a first micro-optics array 100, which has a plurality of in-coupling micro-optics 110 arranged in a matrix-like manner in one plane, and a second micro-optics array 200, which has a plurality of out-coupling micro-optics 210 arranged in a matrix-like manner in one plane. Furthermore, the projection device 10 comprises a substrate layer 300, which extends along a plane E, the first micro-optical array 100 being arranged on a first side 310 of the substrate layer 300, and the second micro-optical array 200 being arranged on a second side 320 of the substrate layer 300, wherein the second side 320 of the substrate layer 300 is arranged opposite the first side 310 of the substrate layer 300 .

2 zeigt eine Detailansicht der Projektionsvorrichtung 10, wobei die Substratschicht 300 schräg zur Hauptabstrahlrichtung X angeordnet ist, sodass die zumindest eine Substratschicht 300 einen Neigungswinkel W zur Hauptabstrahlrichtung X abweichend von 90 Grad aufweist. 2 shows a detailed view of the projection device 10, the substrate layer 300 being arranged obliquely to the main emission direction X, so that the at least one substrate layer 300 has an inclination angle W to the main emission direction X deviating from 90 degrees.

Die Projektionsvorrichtung 10 umfasst weiters eine Lichtquelle 20, welche eingerichtet ist, parallel zur Hauptabstrahlrichtung X ausgerichtete Lichtstrahlen zu emittieren.The projection device 10 also includes a light source 20 which is set up to emit light beams aligned parallel to the main emission direction X.

Ferner weisen die Einkoppel-Mikrooptiken 110 jeweils einen ersten Brennpunkt F1 auf, wobei das erste Mikrooptikarray 100 eingerichtet ist, Lichtstrahlen der Lichtquelle 20 in die Projektionsvorrichtung 10 einzukoppeln, wobei jede Einkoppel-Mikrooptik 110 des ersten Mikrooptikarrays 100 eingerichtet ist, parallel zur Hauptabstrahlrichtung X auf die Einkoppel-Mikrooptiken 110 einfallende Lichtstrahlen in dem jeweiligen ersten Brennpunkt F1 zu bündeln.Furthermore, the coupling micro-optics 110 each have a first focal point F1, the first micro-optics array 100 being set up to couple light beams from the light source 20 into the projection device 10, each coupling micro-optics 110 of the first micro-optics array 100 being set up parallel to the main emission direction X the coupling micro-optics 110 to bundle incident light beams in the respective first focal point F1.

Die Auskoppel-Mikrooptiken 210 weisen ferner jeweils einen zweiten Brennpunkt F2 auf, wobei das zweite Mikrooptikarray 200 eingerichtet ist, in die Projektionsvorrichtung 10 eingekoppelte Lichtstrahlen aus der Projektionsvorrichtung 10 in Richtung der Hauptabstrahlrichtung X auszukoppeln, wobei jede Auskoppel-Mikrooptik 210 eingerichtet ist, Lichtstrahlen, welche den zweiten Brennpunkt F2 schneiden, parallel zur Hauptabstrahlrichtung X aus der Projektionsvorrichtung auszukoppeln.The decoupling micro-optics 210 also each have a second focal point F2, with the second micro-optics array 200 being set up to decouple light beams coupled into the projection device 10 from the projection device 10 in the direction of the main emission direction X, with each decoupling micro-optics 210 being set up to transmit light beams, which intersect the second focal point F2 parallel to the main emission direction X from the projection device.

Wie in 2 zu sehen ist, bilden jeweils eine Einkoppel-Mikrooptik 110 des ersten Mikrooptikarrays 100 und jeweils eine korrespondierende Auskoppel-Mikrooptik 210 des zweiten Mikrooptikarrays 200 ein Mikrooptikpaar, wobei das erste und das zweite Mikrooptikarray 100, 200 derart zueinander an der Substratschicht 300 angeordnet ist, dass der erste und der zweite Brennpunkt F1, F2 jedes Mikrooptikpaares in einem gemeinsamen Brennpunkt zusammenfallen, welcher in der zumindest einen Substratschicht 300 gelegen ist, sodass ein parallel zur Hauptabstrahlrichtung X auf eine Einkoppel-Mikrooptik 110 des Mikrooptikpaars einfallendes Lichtstrahlbündel aus der Auskoppel-Mikrooptik 210 des entsprechenden Mikrooptikpaares als zur Hauptabstrahlrichtung X paralleles Lichtstrahlbündel auskoppelbar ist, wobei das auskoppelbare Lichtstrahlbündel einen Parallelversatz zu dem einfallenden Lichtstrahlbündel aufweist.As in 2 can be seen, a coupling micro-optics 110 of the first micro-optics array 100 and a corresponding coupling-out micro-optics 210 of the second micro-optics array 200 form a pair of micro-optics, the first and the second micro-optics array 100, 200 being arranged relative to one another on the substrate layer 300 such that the first and the second focal point F1, F2 of each pair of micro-optics coincide in a common focal point, which is located in the at least one substrate layer 300, so that a light beam incident parallel to the main emission direction X onto a coupling-in micro-optic 110 of the pair of micro-optics from the coupling-out micro-optic 210 of the corresponding pair of micro-optics can be decoupled as a light beam parallel to the main emission direction X, wherein the decoupled light beam has a parallel offset to the incident light beam.

Ferner weisen die Einkoppel-Mikrooptiken 110 eine erste optische Achse A1 und die Auskoppel-Mikrooptiken 210 eine zweite optische Achse A2 auf, wobei das erste Mikrooptikarray 100 und das zweite Mikrooptikarray 200 derart zueinander angeordnet sind, dass für jedes Mikrooptikpaar die erste und zweite die optische Achse A1, A2 auf einer gemeinsamen Achse liegen, welche Achse parallel zur Hauptabstrahlrichtung X verläuft, sodass einfallende Lichtstrahlen, welche parallel zur gemeinsamen optischen Achse und auf die gemeinsame optische Achse auf die entsprechende Einkoppel-Mikrooptik 110 einfallen, gerade und ohne Ablenkung aus der entsprechenden Auskoppel-Mikrooptik 210 des Mikrooptikpaares ausgekoppelt werden.Furthermore, the in-coupling micro-optics 110 have a first optical axis A1 and the out-coupling micro-optics 210 have a second optical axis A2, the first micro-optics array 100 and the second micro-optics array 200 being arranged relative to one another such that for each pair of micro-optics the first and second optical Axis A1, A2 lie on a common axis, which axis runs parallel to the main emission direction X, so that incident light rays, which are parallel to the common optical axis and incident on the common optical axis on the corresponding coupling micro-optics 110, straight and without deflection from the corresponding Outcoupling micro-optics 210 of the pair of micro-optics are decoupled.

Dabei sind die Auskoppel-Mikrooptiken 210 des zweiten Mikrooptikarrays 200 als Teil eines Ellipsoiden ausgebildet und die Einkoppel-Mikrooptiken 110 des ersten Mikrooptikarrays 100 als Freiformlinsen bzw. als Zylinderlinsen ausgebildet, wobei die Einkoppel-Mikrooptiken 110 des ersten Mikrooptikarrays 100 gesehen in Hauptabstrahlrichtung X asymmetrisch zu dem jeweiligen ersten Brennpunkt F1 horizontal beschnitten sind.The coupling-out micro-optics 210 of the second micro-optics array 200 are designed as part of an ellipsoid and the coupling-in micro-optics 110 of the first micro-optics array 100 are designed as free-form lenses or as cylindrical lenses, with the coupling-in micro-optics 110 of the first micro-optics array 100 being asymmetrical when viewed in the main emission direction X are cropped horizontally at the respective first focal point F1.

Die Einkoppel-Mikrooptiken 110 sind dabei derart asymmetrisch beschnitten, dass ausgehend von einer symmetrischen Sammeloptik jeweils ein unterer Teil bzw. ein Teil unterhalb der optischen Achse mehrheitlich vorhanden ist.The in-coupling micro-optics 110 are cut asymmetrically in such a way that, starting from a symmetrical collecting optic, a lower part or a part below the optical axis is mostly present.

Generell wird die Zuordnung der Begriffe hinsichtlich einer Orientierung, wie beispielsweise „horizontal“, „vertikal“, „in horizontaler Richtung“, „in vertikaler Richtung“, „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „darunter“, „darüber“ etc. lediglich zur Vereinfachung gewählt und diese Begriffe beziehen sich möglicherweise auf die Darstellung in den Zeichnungen, nicht jedoch notwendigerweise auf eine aktuelle Gebrauchslage der Projektionsvorrichtung.In general, the terms are assigned with regard to an orientation, such as "horizontal", "vertical", "in the horizontal direction", "in the vertical direction", "above", "below", "in front", "rear", "below". ', 'above', etc., are chosen for convenience only and such terms may refer to what is shown in the drawings but not necessarily to an actual usage position of the projection device.

Ferner sind die Auskoppel-Mikrooptiken 210 des zweiten Mikrooptikarrays 200 nicht rotationssymmetrisch um die Hauptabstrahlrichtung X ausgebildet, wobei die Auskoppelfläche der Auskoppel-Mikrooptik 210 rotationssymmetrisch um die zweite optische Achse A2 ist.Furthermore, the decoupling micro-optics 210 of the second micro-optics array 200 are not rotationally symmetrical about the main emission direction X, the decoupling surface of the decoupling micro-optics 210 being rotationally symmetrical about the second optical axis A2.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Projektionsvorrichtungprojection device
2020
Lichtquellelight source
100100
Erste MikrooptikarrayFirst microoptics array
110110
Einkoppel-MikrooptikCoupling micro-optics
200200
Zweites MikrooptikarraySecond micro-optics array
210210
Auskoppel-MikrooptikExtraction micro-optics
300300
Substratschichtsubstrate layer
310310
Erste SeiteFirst page
320320
Zweite SeiteSecond page
A1A1
Erste optische AchseFirst optical axis
A2A2
Zweite optische AchseSecond optical axis
EE
Ebenelevel
F1F1
Erster BrennpunktFirst focus
F2F2
Zweiter BrennpunktSecond focus
XX
Hauptabstrahlrichtungmain emission direction
WW
Neigungswinkeltilt angle

Claims (9)

Projektionsvorrichtung (10) für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, welche Projektionsvorrichtung (10) eingerichtet ist, Licht einer Lichtquelle (20) vor die Projektionsvorrichtung (10) in Richtung einer Hauptabstrahlrichtung (X) zu projizieren, wobei die Projektionsvorrichtung (10) Folgendes umfasst: - zumindest ein erstes Mikrooptikarray (100), welches eine Mehrzahl in einer Ebene matrixartig angeordnete Einkoppel-Mikrooptiken (110) aufweist, welche Einkoppel-Mikrooptiken (110) jeweils einen ersten Brennpunkt (F1) aufweisen, wobei das erste Mikrooptikarray (100) eingerichtet ist, Lichtstrahlen einer Lichtquelle (20) in die Projektionsvorrichtung (10) einzukoppeln, wobei jede Einkoppel-Mikrooptik (110) des ersten Mikrooptikarrays (100) eingerichtet ist, parallel zur Hauptabstrahlrichtung (X) auf die Einkoppel-Mikrooptiken (110) einfallende Lichtstrahlen in dem jeweiligen ersten Brennpunkt (F1) zu bündeln, - zumindest ein zweites Mikrooptikarray (200), welches eine Mehrzahl in einer Ebene matrixartig angeordnete Auskoppel-Mikrooptiken (210) aufweist, welche Auskoppel-Mikrooptiken (210) jeweils einen zweiten Brennpunkt (F2) aufweisen, wobei das zweite Mikrooptikarray (200) eingerichtet ist, in die Projektionsvorrichtung (10) eingekoppelte Lichtstrahlen aus der Projektionsvorrichtung (10) in Richtung der Hauptabstrahlrichtung (X) auszukoppeln, wobei jede Auskoppel-Mikrooptik (210) eingerichtet ist, Lichtstrahlen, welche den zweiten Brennpunkt (F2) schneiden, parallel zur Hauptabstrahlrichtung (X) aus der Projektionsvorrichtung auszukoppeln, - zumindest eine Substratschicht (300), welche sich zumindest abschnittsweise entlang einer Ebene (E) erstreckt, wobei das zumindest eine erste Mikrooptikarray (100) an einer ersten Seite (310) der Substratschicht (300) angeordnet ist, und wobei das zumindest eine zweite Mikrooptikarray (200) an einer zweiten Seite (320) der Substratschicht (300) angeordnet ist, wobei die zweite Seite (320) der Substratschicht (300) der ersten Seite (310) der Substratschicht (300) gegenüberliegend angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Substratschicht (300) zumindest abschnittsweise schräg zur Hauptabstrahlrichtung (X) angeordnet ist, sodass die zumindest eine Substratschicht (300) einen Neigungswinkel (W) zur Hauptabstrahlrichtung (X) abweichend von 90 Grad aufweist, wobei jeweils eine Einkoppel-Mikrooptik (110) des ersten Mikrooptikarrays (100) und jeweils eine korrespondierende Auskoppel-Mikrooptik (210) des zweiten Mikrooptikarrays (200) ein Mikrooptikpaar bilden, wobei das erste und das zweite Mikrooptikarray (100, 200) derart zueinander an der Substratschicht (300) angeordnet ist, dass der erste und der zweite Brennpunkt (F1, F2) jedes Mikrooptikpaares in einem gemeinsamen Brennpunkt zusammenfallen, welcher in der zumindest einen Substratschicht (300) gelegen ist, sodass ein parallel zur Hauptabstrahlrichtung (X) auf eine Einkoppel-Mikrooptik (110) des Mikrooptikpaars einfallendes Lichtstrahlbündel aus der Auskoppel-Mikrooptik (210) des entsprechenden Mikrooptikpaares als zur Hauptabstrahlrichtung (X) paralleles Lichtstrahlbündel auskoppelbar ist, wobei das auskoppelbare Lichtstrahlbündel einen Parallelversatz zu dem einfallenden Lichtstrahlbündel aufweist.Projection device (10) for a motor vehicle headlight, which projection device (10) is set up to project light from a light source (20) in front of the projection device (10) in the direction of a main emission direction (X), the projection device (10) comprising the following: - at least one first micro-optics array (100), which has a plurality of in-coupling micro-optics (110) arranged in a matrix-like manner in one plane, which in-coupling micro-optics (110) each have a first focal point (F1), wherein the first micro-optics array (100) is set up to emit light beams of a Coupling the light source (20) into the projection device (10), each coupling micro-optics (110) of the first micro-optics array (100) being set up, parallel to the main emission direction (X) onto the coupling micro-optics (110) in the respective first focal point (F1) to bundle, - at least a second micro-optical array (200), which has a plurality in one plane has decoupling micro-optics (210) arranged in a matrix-like manner, which decoupling micro-optics (210) each have a second focal point (F2), the second micro-optics array (200) being set up, light beams from the projection device (10) coupled into the projection device (10) in the direction of the main direction of emission (X), each decoupling micro-optics (210) being set up to couple out light beams which intersect the second focal point (F2) parallel to the main direction of emission (X) from the projection device, - at least one substrate layer (300), which extends at least in sections along a plane (E), the at least one first micro-optics array (100) being arranged on a first side (310) of the substrate layer (300), and the at least one second micro-optics array (200) being arranged on a second side (320) of the substrate layer (300) is arranged, wherein the second side (320) of the substrate layer (300) of the first side ( 310) of the substrate layer (300) arranged opposite is, characterized in that the at least one substrate layer (300) is arranged at least in sections obliquely to the main direction of emission (X), so that the at least one substrate layer (300) has an angle of inclination (W) to the main direction of emission (X) deviating from 90 degrees, with each a coupling micro-optics (110) of the first micro-optics array (100) and a corresponding decoupling micro-optics (210) of the second micro-optics array (200) form a pair of micro-optics, the first and the second micro-optics array (100, 200) in such a way to each other on the substrate layer (300) is arranged such that the first and the second focal point (F1, F2) of each pair of micro-optics coincide in a common focal point, which is located in the at least one substrate layer (300), so that a beam parallel to the main emission direction (X) onto a coupling Micro-optics (110) of the pair of micro-optics incident light beam from the decoupling micro-optics (210) of the corresponding micro pair of optics can be coupled out as a light beam bundle that is parallel to the main emission direction (X), the light beam bundle that can be coupled out having a parallel offset to the incident light beam bundle. Projektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsvorrichtung (10) zumindest eine Lichtquelle (20) umfasst, welche eingerichtet ist, parallel zur Hauptabstrahlrichtung (X) ausgerichtete Lichtstrahlen zu emittieren.projection device claim 1 , characterized in that the projection device (10) comprises at least one light source (20) which is set up to emit light beams aligned parallel to the main emission direction (X). Projektionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppel-Mikrooptiken (210) des zweiten Mikrooptikarrays (200) als Teil eines Ellipsoiden ausgebildet sind.projection device claim 1 or 2 , characterized in that the decoupling micro-optics (210) of the second micro-optics array (200) are formed as part of an ellipsoid. Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkoppel-Mikrooptiken (110) des ersten Mikrooptikarrays (100) als Freiformlinsen ausgebildet sind.Projection device according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the coupling micro-optics (110) of the first micro-optics array (100) are designed as free-form lenses. Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkoppel-Mikrooptiken (110) des ersten Mikrooptikarrays jeweils als Zylinderlinse ausgebildet sind.Projection device according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the coupling micro-optics (110) of the first micro-optics array are each designed as a cylindrical lens. Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskoppel-Mikrooptiken (210) des zweiten Mikrooptikarrays (200) und/oder die Einkoppel-Mikrooptiken (110) des ersten Mikrooptikarrays (100) nicht rotationssymmetrisch um die Hauptabstrahlrichtung (X) ausgebildet sind.Projection device according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the coupling-out micro-optics (210) of the second micro-optics array (200) and/or the coupling-in micro-optics (110) of the first micro-optics array (100) are not rotationally symmetrical about the main emission direction (X). Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkoppel-Mikrooptiken (110) des ersten Mikrooptikarrays (100) gesehen in Hauptabstrahlrichtung (X) asymmetrisch zu dem jeweiligen ersten Brennpunkt (F1) horizontal beschnitten sind.Projection device according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the in-coupling micro-optics (110) of the first micro-optics array (100) seen in the main emission direction (X) asymmetrically to the respective first focal point (F1) are cut horizontally. Projektionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einkoppel-Mikrooptiken (110) eine erste optische Achse (A1) aufweisen und die Auskoppel-Mikrooptiken (210) eine zweite optische Achse (A2) aufweisen, wobei das erste Mikrooptikarray (100) und das zweite Mikrooptikarray (200) derart zueinander angeordnet sind, dass für jedes Mikrooptikpaar die erste und die optische Achse (A1, A2) auf einer gemeinsamen Achse liegen, welche Achse parallel zur Hauptabstrahlrichtung (X) verläuft.Projection device according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the in-coupling micro-optics (110) have a first optical axis (A1) and the out-coupling micro-optics (210) have a second optical axis (A2), wherein the first micro-optics array (100) and the second micro-optics array (200 ) are arranged relative to one another in such a way that for each pair of micro-optics the first and the optical axis (A1, A2) lie on a common axis, which axis runs parallel to the main emission direction (X). Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer Projektionsvorrichtung (10) einem der Ansprüche 1 bis 8.Motor vehicle headlights with at least one projection device (10) one of Claims 1 until 8th .
DE202020005897.1U 2020-12-18 2020-12-18 Projection device for a motor vehicle headlight Active DE202020005897U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202020005897.1U DE202020005897U1 (en) 2020-12-18 2020-12-18 Projection device for a motor vehicle headlight

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202020005897.1U DE202020005897U1 (en) 2020-12-18 2020-12-18 Projection device for a motor vehicle headlight

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202020005897U1 true DE202020005897U1 (en) 2023-02-06

Family

ID=85284434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202020005897.1U Active DE202020005897U1 (en) 2020-12-18 2020-12-18 Projection device for a motor vehicle headlight

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202020005897U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3803196B1 (en) Light module for a motor vehicle headlamp
DE102013100557B4 (en) Lighting device for vehicles
EP2955432B1 (en) Illumination device for vehicles
DE102018110793A1 (en) projection headlights
DE202021100910U1 (en) Signal light device for a motor vehicle headlight
WO2021008865A1 (en) Projection headlight for vehicles
DE102020102226A1 (en) Lighting device for a vehicle, in particular headlights
DE102020100762A1 (en) Lighting device for a motor vehicle, in particular high-resolution headlights
EP4217646A1 (en) Lighting device for a motor vehicle headlamp
DE102020119939A1 (en) Headlight for a vehicle and vehicle with such a headlamp
EP4040040B1 (en) Projection device for a motor vehicle headlamp
EP4217650B1 (en) Lighting device for a motor vehicle headlight
DE202020005897U1 (en) Projection device for a motor vehicle headlight
WO2021122565A1 (en) Lighting device for a motor vehicle headlight
EP3571437A1 (en) Lighting device for a motor vehicle headlight
EP4015896A1 (en) Projection device for a motor vehicle headlight
DE102017122207A1 (en) Lighting device for a motor vehicle
DE102018112453A1 (en) Advance light module
DE102021125141A1 (en) LIGHT FOR A VEHICLE
DE102021119971A1 (en) LAMP FOR A MOTOR VEHICLE AND MOTOR VEHICLE WITH THE SAME
DE102019119638A1 (en) Lighting device for vehicles
DE202020100789U1 (en) Headlights for a vehicle
DE112020001664T5 (en) Low beam distribution structure for automobiles
DE102020102291A1 (en) Lighting device for vehicles
EP4089319B1 (en) Signal light device for a motor vehicle headlight

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years