EP0877899B1 - Fahrzeugleuchte - Google Patents

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EP0877899B1
EP0877899B1 EP97950186A EP97950186A EP0877899B1 EP 0877899 B1 EP0877899 B1 EP 0877899B1 EP 97950186 A EP97950186 A EP 97950186A EP 97950186 A EP97950186 A EP 97950186A EP 0877899 B1 EP0877899 B1 EP 0877899B1
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EP
European Patent Office
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partial
vehicle lamp
lamp according
fresnel lens
partial surface
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EP97950186A
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French (fr)
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Hubert Flottmeyer
Peter Leinwand
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Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/255—Filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255

Definitions

  • the invention relates to a vehicle lamp according to the features of the preamble of claim 1.
  • GB 2 262 801 is a vehicle lamp with a housing and a lens that closes the housing are known.
  • the Vehicle lamp has at least one lamp chamber in the corner area of the Motor vehicle is arranged such that the light distribution generated both for Vehicle longitudinal axis and the vehicle side.
  • To generate the Light distribution in the luminaire chamber is a light source and the light of the Fresnel lens collecting light source arranged in at least one Part of the lens is arranged adjacent to the lens and itself extends essentially over the entire luminaire chamber.
  • the Fresnel lens points at least one curved partial surface.
  • the Fresnel lenses used have either very simple geometries that the desired Not guarantee light distribution or the Fresnel lenses have very expensive complicated, difficult to construct geometries, their construction and Manufacturing are very expensive.
  • the invention has for its object to provide a vehicle lamp that using a Fresnel lens as a light-collecting medium, the best possible, up to the Side area of the vehicle extending light distribution and Light illumination achieved and at the same time easy and inexpensive to construct and is producible.
  • each partial area is simple geometric structure can be constructed inexpensively and for a simple and inexpensive manufacturing tools that can be created independently Have surface areas of simple structuring to be processed from one another.
  • the configuration of the first partial surface as a spherical surface proves to be particularly advantageous because the associated tool as a symmetrical Turned part can be formed.
  • the same advantages result if the second and third sub-areas than in essentially straight surface elements are formed.
  • the second partial surface becomes freer as a slightly curved surface Geometry selected, the surface of the tool can be used to generate the Fresnel disk in this section made in simple form as a milled part become.
  • the choice of a surface of free geometry results in the special Advantage that the free end portion of the third sub-area best matches the course the vehicle lamp in the side area and thus to the course of the Vehicle body can be adjusted. With today's vehicle bodies this area often has a curvature in all directions.
  • Figure 1 shows a vehicle lamp for installation in the corner area of a Motor vehicle.
  • This vehicle lamp can, as in the one shown here Embodiment, a rear light, or as z.
  • B. front Flashing light should be designed.
  • the vehicle lamp has a housing (G) which is closed by a lens (L). At least one lamp chamber (K) is arranged in the corner area of the vehicle in the housing (G).
  • the lamp chamber (K) receives a light source (Q), which is inserted into the housing (G), for example via a socket (S).
  • the luminaire chamber (K) shown here has a Fresnel lens (F) as the light-collecting means, which extends essentially over the entire luminaire chamber (K) and is arranged in at least one partial area adjacent to the lens (L).
  • the Fresnel lens (F) is divided into three partial areas (T1, T2, T 3) in order to enable the best possible illumination of the lens (L) in all surface areas while being as simple as possible to manufacture.
  • the central partial surface (T1) is designed, for example, as a curved spherical surface and has the center of the concentrically arranged prism rings (P), not shown here, which continue in alignment in all partial surfaces (T1, T2, T 3) of the Fresenl lens (F).
  • the light source (Q) is arranged with its light-emitting filament at the focal point of the Fresnel lens (F).
  • the partial surface (T2) adjoining the first partial surface (T1) in the lateral region of the vehicle lamp continuously changes into the geometric shape of the first partial surface (T1) in the region of the vertical dividing line (TL 1, 2).
  • the second partial surface (T2) in the region of its free end is optimally adapted to the surface profile of the housing wall of the housing (G) and / or the surface profile of the lens (L) in this region.
  • the second partial surface (T2) is designed as a surface of free geometry carrying prism rings (P) or scattering elements, the tool of which can be designed, for example, as a milled part.
  • the second partial surface can also be designed essentially in a straight line and the generating tool can be designed as a turned part.
  • the first partial surface can (T1) extend as far as the housing (G) towards the center of the vehicle.
  • the embodiment shown here is the first partial area (T1) continuously into a third partial area (T3) in the area of the dividing line (TL 1,3).
  • the third partial surface (T3) of the Fresnel lens (F) can be essentially rectilinear surface or as shown in the here Embodiment, have a conical surface so that the best possible Adjustment and the best possible transition of the first partial area (T1) in the area the dividing line (TL1, 3) in the third sub-area (T3) is guaranteed because both Areas in the area of the dividing line (TL 1.3) have the same radius.
  • Figure 2 illustrates the structure of the Fresnel lens (E) shown here by way of example three partial areas (T1, T2, T 3) each on the dividing lines (TL1, 2 and TL 1,3) merge continuously.
  • the center (Z) of FIG. 2 is also the concentrically arranged primer rings (P) and the corresponding focal point (B) the Fresnel lens (F) can be removed.
  • Figure 2 also illustrates that the Fresnel lens (F) spans an angle of approx. 90 °.
  • the through the Fresnel lens (F) in the horizontal section spanned angle between 80 ° and 120 °.
  • the prism rings (P) emit radiation Light from the light source, not shown, in a radiation direction between 0 ° to 45 °.
  • the primer rings (P) on the second partial surface (T2) serve only the Side illumination.
  • Figure 3 shows the Fresnel disk (F) in a front view.
  • P Prism rings
  • Z Z
  • Increasing the central light emission can take the place of Total reflection prisms in the one indicated by the dashed line Area that extends around the center, also using prisms breaking Find.
  • the Fresnel lens (F) is preferably made in one piece from plastic.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Aus GB 2 262 801 ist eine Fahrzeugleuchte mit einem Gehäuse und einer das Gehäuse abschließenden Lichtscheibe bekannt. Die Fahrzeugleuchte weist mindestens eine Leuchtenkammer auf, die im Eckbereich des Kraftfahrzeugs derart angeordnet ist, daß die erzeugte Lichtverteilung sowohl zur Fahrzeuglängsachse als auch zur Fahrzeugseite erfolgt. Zur Erzeugung der Lichtverteilung ist in der Leuchtenkammer eine Lichtquelle und eine das Licht der Lichtquelle sammelnde Fresnellinse angeordnet, die in mindestens einem Teilbereich der Lichtscheibe zu der Lichtscheibe benachbart angeordnet ist und sich im wesentlichen über die gesamte Leuchtenkammer erstreckt. Die Fresnellinse weist dabei mindestens eine gekrümmte Teilfläche auf.
Bei Fahrzeugleuchten dieser Bauart stellt sich das Problem, die gesamte Lichtscheibe möglichst gleichmäßig bei Einhaltung der gesetzlich vorgegebenen Lichtverteilung auszuleuchten. Die zur Anwendung kommenden Fresnellinsen weisen dabei entweder sehr einfache Geometrien auf, die die gewünschte Lichtverteilung nicht gewährleisten oder die Fresnellinsen weisen sehr aufwendige komplizierie, schwer zu konstruierende Geometrien auf, deren Konstruktion und Herstellung sehr kostenintensiv sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugleuchte zu schaffen, die mittels einer Fresnellinse als lichtsammelndes Mittel eine bestmögliche, bis in den Seitenbereich des Fahrzeugs sich erstreckende Lichtverteilung und Lichtausleuchtung erzielt und gleichzeitig einfach und kostengünstig konstruierbar und herstellbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß das Zentrum der konzentrisch angeordneten Prismenringe in einer ersten gekrümmten Teilfläche angeordnet ist, ergibt sich der Vorteil einer bestmöglichen Ausnutzung der von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtstrahlen, die diesem Zentrum unmittelbar im Brennpunkt der Linse gegenübersteht, zur Nutzung für den wesentlichen Lichtverteilungsbereich in der Hauptlichtabstrahlrichtung. Durch die Anordnung einer zweiten Teilfläche, die sich bis in den Seitenbereich der Leuchtenkammer erstreckt, ergibt sich dabei die einfache Möglichkeit, die Lichtverteilung für die Seitenausleuchtung bestmöglich zu gestalten.
Durch die Abgrenzung der einzelnen Teilflächen durch vertikale Trennlinien bei gleichzeitiger Wahl unterschiedlicher Flächengeometrien für die einzelnen Teilflächen ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß jede Teilfläche als einfaches geometrisches Gebilde kostengünstig konstruiert werden kann und für eine einfache und kostengünstige Herstellung Werkzeuge erstellt werden können, die unabhängig voneinander zu bearbeitende Flächenbereiche einfacher Strukturierung aufweisen.
Als besonders vorteilhaft erweist sich dabei, daß sich die konzentrischen Prismenringe über die Trennlinie hinaus fluchtend in der jeweils anderen Teilfläche fortsetzen, wodurch vermieden wird, daß trotz Kombination von Einzelflächen mit unterschiedlicher Geometrie eine uneinheitliche Ausleuchtung der Lichtscheibe erfolgt.
Die Ausgestaltung der ersten Teilfläche als eine Kugelfläche erweist sich dabei als besonders vorteilhaft, da das dazugehörige Werkzeug als eine symmetrisches Drehteil ausgebildet werden kann.
Die gleichen Vorteile ergeben sich, wenn die zweite und dritte Teilfläche als im wesentlichen gradlinig verlaufende Flächenelemente ausgebildet werden. Wird die dritte Teilfläche als eine Kegelfläche ausgebildet, kann das zur Herstellung dienende Werkzeug ebenfalls in einfacher Form als ein Drehteil hergestellt werden.
Wird die zweite Teilflache als eine leicht gekrümmt verlaufende Fläche freier Geometrie gewählt, kann die Fläche des Werkzeugs zur Erzeugung der Fresnellscheibe in diesem Abschnitt in einfacher Form als ein Frästeil hergestellt werden. Bei der Wahl einer Fläche freier Geometrie ergibt sich dabei der besondere Vorteil, daß der freie Endabschnitt der dritten Teilfläche bestmöglich an den Verlauf der Fahrzeugleuchte im Seitenbereich und damit an den Verlauf der Fahrzeugkarosserie angepaßt werden kann. Bei heutigen Fahrzeugkarosserien weist dieser Bereich häufig eine Krümmung in allen Richtungen auf.
Durch die Unterteilung der ersten Teilfläche in unterschiedliche Radien aufweisende Kugelflächen ergibt sich der Vorteil, daß die Fresnellinse in dem Bereich der stärksten Krümmung der Fresnellinse bestmöglich an die gewünschte Lichtverteilung und den Verlauf der Lichtscheibe angepaßt werden kann.
Durch die Anpassung der Flächenverläufe der einzelnen Teilflächen im Bereich der Trennlinien zu den jeweils benachbarten Teilflächen, ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß die Teilflächen der Fresnellinse kontinuierlich ohne Sprünge ineinander übergehen, wodurch eine negative Beeinflussung der Lichtabstrahlung vermieden wird und die Fertigung vereinfacht wird. In diesem Zusammenhang erweist es sich als besonders vorteilhaft, die gesamte Fresnellinse mit allen Teilflächen einstückig in einem Arbeitsvorgang herzustellen.
Eine besonders einheitliche Ausleuchtung ergibt sich, wenn sich die konzentrischen Prismenringe fluchtend in allen Teilflächen fortsetzen.
Im folgenden wird kurz anhand von Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrzeugleuchte beschrieben.
Es zeigen
Figur 1
einen horizontalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugleuchte,
Figur 2
einen horizontalen Schnitt durch eine Fresnellinse gemäß Figur 1,
Figur 3
eine Vorderansicht einer Fresnellinse gemäß Figur 2.
In allen Figuren werden für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet.
Figur 1 zeigt eine Fahrzeugleuchte zum Einbau in den Eckbereich eines Kraftfahrzeugs. Diese Fahrzeugleuchte kann, wie in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel, eine Heckleuchte sein, oder aber auch als z. B. vordere Blinkleuchte ausgebildet sein.
Die Fahrzeugleuchte weist ein Gehäuse (G) auf, welches durch eine Lichtscheibe (L) abgeschlossen ist. In dem Gehäuse (G) ist mindestens eine Leuchtenkammer (K) im Eckbereich des Fahrzeugs angeordnet Die Leuchtenkammer (K) nimmt eine Lichtquelle (Q) auf, die z.B. über eine Fassung (S) in das Gehäuse (G) eingesetzt ist. Die hier gezeigte Leuchtenkammer (K) weist als lichtsammelndes Mittel eine Fresnellinse (F) auf, die sich im wesentlichen über die gesamte Leuchtenkammer (K) erstreckt und in mindestens einem Teilbereich benachbart zu Lichtscheibe (L) angeordnet ist. Die Fresnellinse (F) ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel in drei Teilflächen (T1, T2, T 3) unterteilt, um bei einer möglichst einfachen Herstellbarkeit eine bestmögliche Ausleuchtung der Lichtscheibe (L) in allen Flächenbereichen zu ermöglichen. Die zentrale Teilfläche (T1) ist beispielhaft als eine gekrümmte Kugelfläche ausgebildet und weist das Zentrum der hier nicht gezeigten konzentrisch angeordneten Prismenringe (P) auf, die sich fluchtend in alle Teilflächen (T1, T2, T 3) der Fresenllinse (F) fortsetzen. Die Lichtquelle (Q) ist dabei mit ihrer lichtabstrahlenden Glühwendel im Brennpunkt der Fresnellinse (F) angeordnet. Die sich im seitlichen Bereich der Fahrzeugleuchte an die erste Teilfläche (T1) anschließende Teilfläche (T2) geht im Bereich der vertikalen Trennlinie (TL 1, 2) kontinuierlich in die geometrische Form der ersten Teilfläche (T1) über. Des weiteren ist die zweite Teilfläche (T2) im Bereich ihres freien Endes optimal dem Flächenverlauf der Gehäusewandung des Gehäuses (G) und / oder dem Flächenverlauf der Lichtscheibe (L) in diesem Bereich angepaßt. Zu diesem Zweck ist die zweite Teilfläche (T2) als eine Prismenringe (P) oder Streuelemente tragende Flache freier Geometrie ausgebildet, deren erzeugendes Werkzeug z.B. als ein Frästeil ausgebildet sein kann.
Für eine einfachere Herstellbarkeit kann die zweite Teilfläche auch im wesentlichen geradlinig ausgebildet werden und das erzeugende Werkzeug als ein Drehteil ausgeführt sein.
Abweichend von dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel kann die erste Teilfläche (T1) sich bis zum Gehäuse (G) zur Fahrzeugmitte hin gesehen erstrecken. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel geht die erste Teilfläche (T1) jedoch kontinuierlich in eine dritte Teilfläche (T3) im Bereich der Trennlinie (TL 1,3) über. Die dritte Teilfläche (T3) der Fresnellinse (F) kann dabei als im wesentlichen geradlinig verlaufende Fläche ausgebildet sein oder, wie in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel, eine Kegelfläche aufweisen, so daß eine bestmögliche Anpassung und ein bestmöglicher Übergang der ersten Teilfläche (T1) im Bereich der Trennlinie (TL1, 3) in die dritte Teilfläche (T3) gewährleistet wird, da beide Flächen im Bereich der Trennlinie (TL 1,3) den gleichen Radius aufweisen.
Figur 2 verdeutlicht den Aufbau der hier beispielhaft gezeigten Fresnellinse (E), mit drei Teilflächen (T1, T2, T 3) die an den Trennlinien (TL1, 2 und TL 1,3) jeweils kontinuierlich ineinander übergehen. Aus Figur 2 ist zudem das Zentrum (Z) der konzentrisch angeordneten Primenringe (P) und der dazugehörige Brennpunkt (B) der Fresnellinse (F) entnehmbar. Figur 2 verdeutlicht zudem, daß die Fresnellinse (F) einen Winkel von ca. 90° aufspannt. Bei anderen Ausführungen kann der durch die Fresnellinse (F) im horizontalen Schnitt aufgespannte Winkel zwischen 80° und 120° betragen. Weiterhin ist aus Figur 2 erkennbar, daß sich die Prismenteilung kontinuierlich und fluchtend über die Trennlinien (TL 1,2 und TL 1,3) hinweg in die jeweils benachbarte angrenzende Fläche fortsetzt. Aus dieser Figur wird zudem deutlich, daß die Prismenringe (P), die als Totalreflektionsprismen und / oder Brechprismen ausgebildet sein können, in unterschiedlichen Bereichen der Fresnellinse (F) unterschiedliche Gestaltungen aufweisen, die der jeweils zu erzielenden Lichtverteilungsfunktion angepaßt sind. So sind die Ringprismen (P) um das Zentrum herum bis zu dem freien Endabschnitt der dritten Teilfläche (T3) im wesentlichen als Totalreflektionsprismen ausgebildet, die das Licht von der hier nicht gezeigten Lichtquelle in der Hauptlichtabstrahlrichtung ablenken. Im Eckbereich der durch den in Figur 2 entnehmbaren linken Bereich der ersten Teilfläche (T1) abgedeckt ist, erfolgt über die Prismenringe (P) eine Abstrahlung des Lichts von der nicht gezeigten Lichtquelle in eine Abstrahlrichtung zwischen 0° bis 45°. Die Primenringe (P) auf der zweiten Teilfläche (T2) dienen allein der Seitenausleuchtung.
Figur 3 zeigt die Fresnellscheibe (F) in einer Vorderansicht. Hierbei sind die konzentrisch um das Zentrum (Z) angeordneten Prismenringe (P) und deren kontinuierliche Fortführung über die einzelnen Teilflächen hinaus erkennbar. Zur Erhöhung der zentralen Lichtabstrahlung können an Stelle von Totalreflektionsprismen in dem durch die gestrichelte Linie gekennzeichneten Bereich, der sich um das Zentrum herum erstreckt, auch Brechprismen Anwendung finden.
Die Fresnellinse (F) wird bevorzugt aus Kunststoff einstückig gefertigt.

Claims (13)

  1. Fahrzeugleuchte, mit einem Gehäuse (G), mit einer das Gehäuse (G) abschließenden Lichtscheibe (L), die sich über einen Eckbereich des Fahrzeugs erstreckt, mit mindestens einer Leuchtenkammer (K) in dem Gehäuse (G) in der eine Lichtquelle (Q) angeordnet ist, und mit einer zwischen der Lichtquelle (Q) und der Lichtscheibe (L) angeordneten konzentrisch angeordnete Prismenringe (P) aufweisenden Fresnellinse (F), die mindestens in einem Teilbereich der Lichtscheibe (L) zu dieser benachbart angeordnet ist, wobei die Fresnellinse (F) mindestens eine Teilfläche aufweist, die gekrümmt verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnellinse (F) aus einer das Zentrum (Z) der konzentrisch angeordneten Prismenringe (P) aufweisenden gekrümmten ersten Teilfläche (T1) und einer sich bis in den Seitenbereich der Leuchtenkammer (K) erstreckenden zweiten Teilfläche (T2) besteht, daß die Teilflächen (T1, T2) sich unterscheidende Flächengeometrien aufweisen, daß die Teilflächen (T1, T2) durch vertikal verlaufende Trennlinien (TL 1,2) zueinander abgegrenzt sind und daß sich die konzentrischen Prismenringe (P) über die Trennlinien (TL 1,2) hinaus fluchtend in der jeweils anderen Teilfläche fortsetzen.
  2. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilfläche (T1) eine Kugelfläche ist.
  3. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Teilfläche (T2) im wesentlichen gradlinig verläuft.
  4. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Teilfläche (T2) eine leicht gekrümmt verlaufende Fläche freier Geometrie ist.
  5. Fahrzeugleuchte nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die erste Teilfläche (T1) zur Fahrzeugmitte eine dritte Teilfläche (T3) anschließt.
  6. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Teilfläche (T3) im wesentlichen gradlinig verläuft.
  7. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Teilfläche (T3) eine Kegelfläche ist.
  8. Fahrzeugleuchte nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilfläche (T1) aus unterschiedliche Radien aufweisenden Kugelflächen aufgebaut ist.
  9. Fahrzeugleuchte nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilflächen (T1, T2, T 3) an ihren Trennlinien (TL1, 2; TL 1,3) zur jeweils benachbarten Teilfläche an den Flächenverlauf dieser Teilfläche angepaßt ist.
  10. Fahrzeugleuchte nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnellinse (F) mit allen Teilflächen (T1, T2, T 3) einstückig ausgebildet ist.
  11. Fahrzeugleuchte nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die konzentrischen Prismenringe (P) fluchtend in alle Teilflächen (T1, T2, T 3) fortsetzen.
  12. Fahrzeugleuchte nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnellinse (F) im horizontalen Schnitt einen Winkel zwischen 80° und 120° aufspannt.
  13. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnellinse (F) einen Winkel von etwa 90° aufspannt.
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EP (1) EP0877899B1 (de)
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