EP1170548A2 - Lens for a lamp and lamp elements provided with such lenses - Google Patents
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- EP1170548A2 EP1170548A2 EP01115704A EP01115704A EP1170548A2 EP 1170548 A2 EP1170548 A2 EP 1170548A2 EP 01115704 A EP01115704 A EP 01115704A EP 01115704 A EP01115704 A EP 01115704A EP 1170548 A2 EP1170548 A2 EP 1170548A2
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- lenses
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- 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
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Definitions
- the present invention relates to a lens for a lamp, in particular a motor vehicle lamp, according to the preamble of claim 1.
- the invention further relates to a Cover plate for a lamp, in particular a motor vehicle lamp, which is provided with such lenses, and one Reflector for a lamp, in particular a motor vehicle lamp, which is provided with such lenses.
- the cover plate the luminaire on the one facing the light source
- the surface each individual lens is a top view mostly square or rectangular section of a spherical surface formed, i.e. every single lens is opposite first outer boundary radii, e.g. above and below, as well as opposing second outer boundary radii, e.g. left and right.
- the individual lenses on the Bump inside a motor vehicle lamp cover usually to each other, so that the cover plate surface optimal is exploited.
- That through the edge of the individual lenses formed grid is usually horizontal and vertical aligned, i.e. the the top and bottom of a lens forming boundary radii run horizontally in plan view, while those that form the left and right edges of a lens Boundary radii of each lens are arranged vertically in plan view are.
- each lens so the light image projected by the lens corresponds to essentially the shape of the lens outline.
- One in top view rectangular lens will therefore project a rectangular light image etc.
- the invention has for its object to provide a lens where the light distribution regardless of the shape of the Lens outline can be chosen.
- This task is based on known lenses with spherical segment Surface solved according to the invention in that a the first range of im connecting the first boundary radii is substantially cylindrical segment shape, the Axis of the cylinder in plan view parallel to the first boundary radii runs and the radius of the first area is smaller than the second outer boundary radii. Furthermore according to the invention is a the second limiting radii connecting second region of substantially cylindrical segment Shape present, with the axis of the cylinder with respect to a top view of the lens parallel to the second Boundary radii run and the radius of the second area is smaller than the first outer boundary radii.
- the lens furthermore has surfaces that of the first outer boundary radii, the second outer Boundary radii, the first area and the second area be limited and the freeform surfaces are starting out from the first and second boundary radii to develop first and second area.
- developer is meant here that the free-form surface on the outer Edge with the first or the second outer boundary radius matches and where it matches the first or second Area that takes shape. Between the shape of the freeform surface changes continuously from the a boundary condition (first or second outer limitation radius) to the other boundary condition (first or second cylinder segment-shaped Area).
- an inventive Lens is the first area in terms of extension the apex region arranged in the center of the first boundary radii, while the second area is one in terms of extension the apex region arranged in the center of the second boundary radii is.
- the first runs Vertex area preferably perpendicular to the second vertex area.
- Such an embodiment allows one in Top view square or rectangular lens a diamond shape To achieve light distribution.
- the intersecting cylindrical segment first and second areas scatter that Light more or less by one depending on its width vertical or horizontal axis, while the freeform surfaces due to their diagonally increasing radius, the light Scatter towards the center of the lens so that outside of one Connection line of the respectively adjacent free ends of the first and second areas practically no light intensity there is more.
- Other than rhomboidal light distributions can be arranged by a corresponding arrangement of the cylindrical segment Areas and suitable adaptation of the free-form surfaces achieve.
- both the first cylindrical segment-shaped area and the degenerate the second cylindrical segment-shaped region into a line can and then in the strict sense no longer any width having.
- the conditions are the same as for a conventional spherical lens, i.e. the first and the second Area differ when they each have a line degenerate, no longer from the form they are in a ball lens occurs.
- this only applies to the Line degenerate first or second cylindrical segment-shaped Area, however, are outside the first and second areas the free-form surfaces again as described above.
- the width of the first region is mostly and / or the second range is chosen to be greater than zero the light distribution through these areas not just focus on the axes.
- preferred embodiments have the invention Lentils in a square or plan view rectangular outline.
- the present Invention is not limited to such outlines.
- the lens can also be round. The first boundary radii then fall with the second boundary radii together.
- the lens according to the invention has so far been associated with the cover plate of a lamp described as a lens
- the lens according to the present invention also be designed as a reflection lens.
- a variety of reflective lenses lenses according to the invention can be arranged on a reflector, e.g. also in a horizontal and vertical grid, um to achieve a light distribution as with accordingly trained scattering lenses can be achieved on the cover plate would.
- Fig. 1 shows a lens 10 with a rectangular outline in plan view for use in a rear fog lamp, not shown, seen from the light source, not shown.
- the Lens 10 is designed as a scatter lens, a variety such lenses 10 in a horizontally and vertically aligned Grid on the inside of a cover plate (not shown) the rear fog lamp arranged.
- you can the lenses 10 are designed as reflection lenses and on one Reflector (not shown) of the rear fog lamp arranged his.
- each individual lens 10 is limited by first outer boundary radii 12 and 14, which are on opposite Arranged sides of the lens 10 and shown in Are upper and lower boundary radii, and by second outer boundary radii 16 and 18, the also on opposite sides of the lens 10 arranged and left and in the present embodiment right boundary radii are.
- first outer boundary radii 12 and 14 are on opposite Arranged sides of the lens 10 and shown in Are upper and lower boundary radii
- second outer boundary radii 16 and 18 the also on opposite sides of the lens 10 arranged and left and in the present embodiment right boundary radii are.
- the curvature of the upper limit radius 12 is equal to that Curvature of the lower limit radius 14 and the curvature of the left boundary radius 16 is equal to the curvature of the right Limiting radius 18.
- the lens 10 which is legal in Europe required light distribution of a rear fog lamp shown.
- the light intensity must be on a horizontal central axis H in a range of 10 ° be at least 150 candela to the left and right of origin 0, likewise the minimum light intensity must be vertical Center axis V in a range of 5 ° up and down be 150 candela in origin.
- the required minimum light intensity only 75 candela.
- the rhombus-shaped surface according to FIG. 2 does not have a minimum light intensity demands, i.e. in the areas outside the rhombus-shaped No light needs to be scattered on the surface.
- the lens 10 shown in FIG. 1 has a first cylindrical segment-shaped region 20 which connects the first outer boundary radii 12 and 14 to one another and which is arranged centrally with respect to the extent of the outer boundary radii 12 and 14.
- the first cylinder segment-shaped region 20 is therefore an apex region.
- the central longitudinal axis A 1 belonging to the first cylindrical segment-shaped region 20 runs parallel to the first outer boundary radii 12 and 14 with respect to a plan view of the lens 10.
- the lens 10 comprises a second cylindrical segment-shaped region 22, which connects the second boundary radii with one another, is arranged centrally with respect to the extent of the second boundary radii, and whose axis A 2 runs parallel to the second boundary radii 16 and 18 in a plan view of the lens 10 ,
- the second region 22 in the form of a cylindrical segment is thus also an apex region in the exemplary embodiment shown; it crosses the first vertex at a right angle.
- the first cylindrical segment-shaped region 20 is designed that he focuses the light on an area, the center of which is formed by the axis V in Fig. 2 and which is still extends somewhat to the left and right of the V axis.
- the first cylindrical segment-shaped region 20 To the required Minimum light intensity also at the ends of the V axis, i.e. in Area of greatest deflection from here 5 °, still sure to ensure, is the first cylindrical segment-shaped region 20 further designed in such a way that it not only increases the light by up to 5 ° upwards or downwards, but a little more in addition, for example up to about 8 ° up or down.
- the second concentrates cylindrical segment Region 22 the light along axis H of Figure 2, i.e. on this axis H and in an area slightly above and below the axis H. Also the second cylindrical segment Area 22 is designed so that it does not only switch the light up to 10 ° to the left or right, but a little bit more, for example up to about 13 or 14 ° to the left and right.
- the lens exhibits minimum light intensity well 10 four areas 24, each of a section of the first limiting radius 12 or 14, the second limiting radius 16 or 18, the first cylindrical segment-shaped area 20 and the second cylindrical segment-shaped area 22 are.
- These surfaces 24 are free-form surfaces that are starting from the first limiting radius 12 or 14 or the second limiting radius 16 or 18 up to the first cylindrical segment Area 20 or the second cylindrical segment Develop area 22.
- the edge of each surface 24 is the first limiting radius 12 or 14 and the second limiting radius 16 or 18 part of the Surface 24, while on the inner sides of each surface 24 the facing edge of the first cylindrical segment-shaped region 20 and the second cylindrical segment-shaped area 22 the area is 24.
- the radius r 1 of the first cylindrical segment-shaped region 20 is smaller than the second outer boundary radii 16 and 18.
- the radius r 2 of the second cylindrical segment-shaped region 22 is smaller than the first outer boundary radii 12 and 14. So that at the points where the first outer boundary radii 12 and 14 meet the second outer boundary radii 16 and 18, ie at the corners of the lens 10, none Form steps, the length-width ratio of the lens 10 is chosen accordingly.
- the lens 10 has a height L of 6 mm, a width B of 3.4 mm, and the width C of the first cylindrical segment-shaped region 20 and the second cylindrical segment-shaped area 22 is in each case 0.4 mm.
- the upper limit radius 12 and the lower limit radius 14 are each 25 mm, while the left limit radius 16 and the right limit radius 18 are each 47 mm.
- the radius r 1 of the first cylindrical segment-shaped area 20 is 12 mm, the radius r 2 of the second cylindrical segment-shaped area 22 is 4 mm. Overall, the lens 10 accordingly becomes flatter towards its corners.
- 3a shows a diagram with isolux lines for better understanding, which is the light distribution of a conventional lens 10 with spherical segment surface and rectangular outline represent.
- the light intensity is highest in the middle and decreases evenly towards the outside without any particular directional dependency to show.
- the overall result is a rectangular one Light distribution.
- Transmitted light areas similar to area Z can also be applied to the four corners of lens 10 may be formed to transition to to facilitate adjacent lenses 10.
- FIG. 4 shows a somewhat modified lens 10 ', in which the first cylindrical segment-shaped region 20 and the second cylindrical segment-shaped area 22 each to form a line 20 'and 22' are degenerate.
- the areas 20 and 22 have 4 therefore no measurable width C.
- Such a design the lens also leads to a diamond shape Light distribution, however, stronger than in the embodiment 1 on the horizontal central axis H and the vertical Center axis V is concentrated.
- the lenses 10, 10 'lenses usually on the inside of one here Not shown cover plate formed a lamp are.
- the lenses 10, 10 'but also reflection lenses be, for example, on a reflector Luminaire are trained. The one with such a design The light distribution achieved by the reflector corresponds to that in Fig. 3b light distribution shown.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Linse für eine Leuchte, insbesondere eine Kraftfahrzeugleuchte, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft des weiteren eine Abdeckscheibe für eine Leuchte, insbesondere eine Kraftfahrzeugleuchte, die mit solchen Linsen versehen ist, sowie einen Reflektor für eine Leuchte, insbesondere eine Kraftfahrzeugleuchte, der mit solchen Linsen versehen ist.The present invention relates to a lens for a lamp, in particular a motor vehicle lamp, according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a Cover plate for a lamp, in particular a motor vehicle lamp, which is provided with such lenses, and one Reflector for a lamp, in particular a motor vehicle lamp, which is provided with such lenses.
Insbesondere aus dem Bereich der Kraftfahrzeugleuchten (z.B. Schlußleuchten, Blinkleuchten, Nebelrückleuchten, Rückfahrscheinwerfer, Bremsleuchten, etc.) ist es bekannt, die Abdeckscheibe der Leuchte auf ihrer der Lichtquelle zugewandten Innenseite mit einer Vielzahl von Linsen zu versehen, die das von der Lichtquelle erzeugte Licht streuen. Die Oberfläche jeder einzelnen Linse ist dabei durch einen in Draufsicht zumeist quadratischen oder rechteckigen Ausschnitt einer Kugeloberfläche gebildet, d.h. jede einzelne Linse hat sich gegenüberliegende erste äußere Begrenzungsradien, z.B. oben und unten, sowie sich gegenüberliegende zweite äußere Begrenzungsradien, z.B. links und rechts. Die einzelnen Linsen auf der Innenseite einer Kraftfahrzeugleuchten-Abdeckscheibe stoßen üblicherweise aneinander, damit die Abdeckscheibenfläche optimal ausgenutzt ist. Das durch den Rand der einzelnen Linsen gebildete Raster ist in der Regel horizontal und vertikal ausgerichtet, d.h. die den oberen und unteren Rand einer Linse bildenden Begrenzungsradien verlaufen in Draufsicht horizontal, während die den linken und rechten Rand einer Linse bildenden Begrenzungsradien jeder Linse in Draufsicht vertikal angeordnet sind.In particular from the field of automotive lights (e.g. Tail lights, turn signals, rear fog lights, reversing lights, Brake lights, etc.) it is known the cover plate the luminaire on the one facing the light source To be provided with a large number of lenses on the inside Scatter light generated by the light source. The surface each individual lens is a top view mostly square or rectangular section of a spherical surface formed, i.e. every single lens is opposite first outer boundary radii, e.g. above and below, as well as opposing second outer boundary radii, e.g. left and right. The individual lenses on the Bump inside a motor vehicle lamp cover usually to each other, so that the cover plate surface optimal is exploited. That through the edge of the individual lenses formed grid is usually horizontal and vertical aligned, i.e. the the top and bottom of a lens forming boundary radii run horizontally in plan view, while those that form the left and right edges of a lens Boundary radii of each lens are arranged vertically in plan view are.
Die von jeder einzelnen Linse erzeugte Lichtverteilung, also das von der Linse projizierte Lichtbild, entspricht dabei im wesentlichen der Form des Linsenumrisses. Eine in Draufsicht rechteckige Linse wird daher ein rechteckiges Lichtbild projizieren etc.. Grundsätzlich wäre es jedoch wünschenswert, die Lichtverteilung einer Linse von ihrer Umrißform zu entkoppeln. Der Leuchtenkonstrukteur könnte dann ein beispielsweise aus ästhetischen Gründen gewünschtes Linsenraster, z.B. das zuvor erwähnte horizontale und vertikale Raster, beibehalten und dennoch eine von der Umrißform der einzelnen Linsen unabhängige Lichtverteilung erzielen.The light distribution generated by each lens, so the light image projected by the lens corresponds to essentially the shape of the lens outline. One in top view rectangular lens will therefore project a rectangular light image etc. Basically, however, it would be desirable to use the Decouple the light distribution of a lens from its outline shape. The lamp designer could then turn it off, for example desired lenticular grid, e.g. that before mentioned horizontal and vertical grid, maintained and nevertheless independent of the outline shape of the individual lenses Achieve light distribution.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linse anzugeben, bei der die Lichtverteilung unabhängig von der Gestalt des Linsenumrisses gewählt werden kann.The invention has for its object to provide a lens where the light distribution regardless of the shape of the Lens outline can be chosen.
Diese Aufgabe ist ausgehend von bekannten Linsen mit kugelsegmentförmiger Oberfläche erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein die ersten Begrenzungsradien verbindender erster Bereich von im wesentlichen zylindersegmentförmiger Gestalt ist, wobei die Achse des Zylinders in Draufsicht parallel zu den ersten Begrenzungsradien verläuft und der Radius des ersten Bereiches kleiner als die zweiten äußeren Begrenzungsradien ist. Darüberhinaus ist erfindungsgemäß ein die zweiten Begrenzungsradien verbindender zweiter Bereich von im wesentlichen zylindersegmentförmiger Gestalt vorhanden, wobei die Achse des Zylinders bezüglich einer Draufsicht der Linse parallel zu den zweiten Begrenzungsradien verläuft und der Radius des zweiten Bereiches kleiner als die ersten äußeren Begrenzungsradien ist. Des weiteren weist die Linse erfindungsgemäß Flächen auf, die von den ersten äußeren Begrenzungsradien, den zweiten äußeren Begrenzungsradien, dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich begrenzt werden und die Freiformflächen sind, die sich ausgehend von den ersten und zweiten Begrenzungsradien bis hin zum ersten und zweiten Bereich entwickeln. Mit dem Ausdruck "entwickeln" ist hier gemeint, daß die Freiformfläche am äußeren Rand mit dem ersten bzw. dem zweiten äußeren Begrenzungsradius übereinstimmt und dort, wo sie mit dem ersten bzw. dem zweiten Bereich zusammentrifft, dessen Gestalt annimmt. Dazwischen ändert sich die Form der Freiformfläche kontinuierlich von der einen Randbedingung (erster bzw. zweiter äußerer Begrenzungsradius) zur anderen Randbedingung (erster bzw. zweiter zylindersegmentförmiger Bereich).This task is based on known lenses with spherical segment Surface solved according to the invention in that a the first range of im connecting the first boundary radii is substantially cylindrical segment shape, the Axis of the cylinder in plan view parallel to the first boundary radii runs and the radius of the first area is smaller than the second outer boundary radii. Furthermore according to the invention is a the second limiting radii connecting second region of substantially cylindrical segment Shape present, with the axis of the cylinder with respect to a top view of the lens parallel to the second Boundary radii run and the radius of the second area is smaller than the first outer boundary radii. Of according to the invention, the lens furthermore has surfaces that of the first outer boundary radii, the second outer Boundary radii, the first area and the second area be limited and the freeform surfaces are starting out from the first and second boundary radii to develop first and second area. With the expression "develop" is meant here that the free-form surface on the outer Edge with the first or the second outer boundary radius matches and where it matches the first or second Area that takes shape. Between the shape of the freeform surface changes continuously from the a boundary condition (first or second outer limitation radius) to the other boundary condition (first or second cylinder segment-shaped Area).
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linse ist der erste Bereich ein in Bezug auf die Erstreckung der ersten Begrenzungsradien mittig angeordneter Scheitelbereich, während der zweite Bereich ein in Bezug auf die Erstrekkung der zweiten Begrenzungsradien mittig angeordneter Scheitelbereich ist. Bei dieser Ausführungsform verläuft der erste Scheitelbereich vorzugsweise rechtwinklig zum zweiten Scheitelbereich. Eine solche Ausführungsform gestattet es, mit einer in Draufsicht quadratischen oder rechteckigen Linse eine rhombenförmige Lichtverteilung zu erzielen. Die sich kreuzenden zylindersegmentförmigen ersten und zweiten Bereiche streuen das Licht abhängig von ihrer Breite mehr oder weniger um eine vertikale bzw. horizontale Achse, während die Freiformflächen aufgrund ihres diagonal nach außen zunehmenden Radius das Licht zur Mitte der Linse hin streuen, derart, daß außerhalb einer Verbindungslinie der jeweils benachbarten freien Enden der ersten und zweiten Bereiche praktische keine Lichtintensität mehr vorhanden ist. Andere als rhombenförmige Lichtverteilungen lassen sich durch eine entsprechende Anordnung der zylindersegmentförmigen Bereiche und geeignete Anpassung der Freiformflächen erzielen.According to a preferred embodiment of an inventive Lens is the first area in terms of extension the apex region arranged in the center of the first boundary radii, while the second area is one in terms of extension the apex region arranged in the center of the second boundary radii is. In this embodiment, the first runs Vertex area preferably perpendicular to the second vertex area. Such an embodiment allows one in Top view square or rectangular lens a diamond shape To achieve light distribution. The intersecting cylindrical segment first and second areas scatter that Light more or less by one depending on its width vertical or horizontal axis, while the freeform surfaces due to their diagonally increasing radius, the light Scatter towards the center of the lens so that outside of one Connection line of the respectively adjacent free ends of the first and second areas practically no light intensity there is more. Other than rhomboidal light distributions can be arranged by a corresponding arrangement of the cylindrical segment Areas and suitable adaptation of the free-form surfaces achieve.
Obwohl die zylindersegmentförmigen Abschnitte der erfindungsgemäßen Linse im Rahmen der vorliegenden Erfindung als "Bereich" bezeichnet sind, sei hier ausdrücklich darauf hingewiesen, daß sowohl der erste zylindersegmentförmige Bereich als auch der zweite zylindersegmentförmige Bereich zu einer Linie degenerieren kann und dann im eigentlichen Sinne keine Breite mehr aufweist. In diesem Fall ergeben sich Verhältnisse wie bei einer herkömmlichen Kugellinse, d.h. der erste und der zweite Bereich unterscheiden sich dann, wenn sie zu je einer Linie degeneriert sind, nicht mehr von der Form, wie sie auch bei einer Kugellinse auftritt. Dies gilt allerdings nur für den zur Linie degenerierten ersten oder zweiten zylindersegmentförmigen Bereich, außerhalb des ersten und zweiten Bereiches sind jedoch wieder die Freiformflächen wie zuvor beschrieben vorhanden.Although the cylindrical segment-shaped sections of the invention Lens in the context of the present invention as a "region" are expressly pointed out here that both the first cylindrical segment-shaped area and the degenerate the second cylindrical segment-shaped region into a line can and then in the strict sense no longer any width having. In this case, the conditions are the same as for a conventional spherical lens, i.e. the first and the second Area differ when they each have a line degenerate, no longer from the form they are in a ball lens occurs. However, this only applies to the Line degenerate first or second cylindrical segment-shaped Area, however, are outside the first and second areas the free-form surfaces again as described above.
Zumeist wird erfindungsgemäß die Breite des ersten Bereiches und/oder des zweiten Bereiches jedoch größer als Null gewählt werden, um die durch diese Bereiche erfolgende Lichtverteilung nicht ausschließlich auf die Achsen zu konzentrieren. Beispielsweise haben bei einer erfindungsgemäßen Linse, die 6 mm hoch und 3,4 mm breit ist, die ersten und zweiten zylindersegmentförmigen Bereiche je eine Breite von 0,4 mm.According to the invention, the width of the first region is mostly and / or the second range is chosen to be greater than zero the light distribution through these areas not just focus on the axes. For example have with a lens according to the invention, the 6 mm high and 3.4 mm wide, the first and second cylindrical segment-shaped Areas each 0.4 mm wide.
Wie bereits erwähnt, haben bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Linsen in Draufsicht einen quadratischen oder rechteckigen Umriß. Es sei hier jedoch erwähnt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf solche Umrisse beschränkt ist. Beispielsweise kann die Linse auch rund sein. Die ersten Begrenzungsradien fallen dann mit den zweiten Begrenzungsradien zusammen.As already mentioned, preferred embodiments have the invention Lentils in a square or plan view rectangular outline. However, it should be mentioned here that the present Invention is not limited to such outlines. For example the lens can also be round. The first boundary radii then fall with the second boundary radii together.
Obwohl die erfindungsgemäße Linse bisher im Zusammenhang mit der Abdeckscheibe einer Leuchte als Streulinse beschrieben worden ist, kann die Linse gemäß der vorliegenden Erfindung auch als Reflektionslinse ausgebildet sein. Beispielsweise können eine Vielzahl von als Reflektionslinsen ausgebildeter erfindungsgemäßer Linsen auf einem Reflektor angeordnet sein, z.B. ebenfalls in einem horizontalen und vertikalen Raster, um eine Lichtverteilung zu erzielen, wie sie mit entsprechend ausgebildeten Streulinsen auf der Abdeckscheibe erzielt werden würde.Although the lens according to the invention has so far been associated with the cover plate of a lamp described as a lens the lens according to the present invention also be designed as a reflection lens. For example can be a variety of reflective lenses lenses according to the invention can be arranged on a reflector, e.g. also in a horizontal and vertical grid, um to achieve a light distribution as with accordingly trained scattering lenses can be achieved on the cover plate would.
Zwei Ausführungsbeispiele werden im folgenden anhand der beigefügten, schematischen Figuren näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linse in räumlicher Darstellung,
- Fig. 2
- eine Darstellung der gesetzlich verlangten Lichtverteilung für eine Nebelschlußleuchte,
- Fig. 3a
- anhand eines Diagramms mit Isoluxlinien die Lichtverteilung einer mit herkömmlichen Linsen ausgestatteten Nebelschlußleuchte,
- Fig. 3b
- anhand eines Diagramms mit Isoluxlinien die Lichtverteilung einer Nebelschlußleuchte, die mit Linsen gemäß Fig. 1 versehen ist, und
- Fig. 4
- ein gegenüber Fig. 1 etwas abgewandeltes, zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Linse.
- Fig. 1
- a first embodiment of a lens according to the invention in a spatial representation,
- Fig. 2
- a representation of the legally required light distribution for a rear fog lamp,
- Fig. 3a
- based on a diagram with Isolux lines, the light distribution of a rear fog lamp equipped with conventional lenses,
- Fig. 3b
- based on a diagram with Isoluxlinien the light distribution of a rear fog lamp, which is provided with lenses according to FIG. 1, and
- Fig. 4
- a slightly modified from FIG. 1, second embodiment of a lens according to the invention.
Fig. 1 zeigt eine Linse 10 mit in Draufsicht rechteckigem Umriß
zur Verwendung in einer nicht dargestellten Nebelschlußleuchte,
gesehen von der nicht dargestellten Leuchtquelle her. Wenn die
Linse 10 als Streulinse ausgeführt ist, werden eine Vielzahl
solcher Linsen 10 in einem horizontal und vertikal ausgerichteten
Raster auf der Innenseite einer Abdeckscheibe (nicht dargestellt)
der Nebelschlußleuchte angeordnet. Alternativ können
die Linsen 10 als Reflektionslinsen ausgestaltet und auf einem
Reflektor (nicht dargestellt) der Nebelschlußleuchte angeordnet
sein.Fig. 1 shows a
Die Oberfläche jeder einzelnen Linse 10 ist begrenzt durch
erste äußere Begrenzungsradien 12 und 14, die auf gegenüberliegenden
Seiten der Linse 10 angeordnet und im dargestellten
Ausführungsbeispiel obere und untere Begrenzungsradien sind,
sowie durch zweite äußere Begrenzungsradien 16 und 18, die
ebenfalls auf sich gegenüberliegenden Seiten der Linse 10
angeordnet und im vorliegenden Ausführungsbeispiel linke und
rechte Begrenzungsradien sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Krümmung des oberen Begrenzungsradius 12 gleich der
Krümmung des unteren Begrenzungsradius 14 und die Krümmung des
linken Begrenzungsradius 16 ist gleich der Krümmung des rechten
Begrenzungsradius 18.The surface of each
In Fig. 2 ist zum besseren Verständnis des nachfolgend noch
näher erläuterten Aufbaus der Linse 10 die in Europa gesetzlich
geforderte Lichtverteilung einer Nebelschlußleuchte dargestellt.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, muß die Lichtstärke auf
einer horizontalen Mittelachse H in einem Bereich von 10° nach
links und rechts vom Ursprung 0 mindestens 150 candela betragen,
ebenso muß die Mindestlichtstärke auf einer vertikalen
Mittelachse V in einem Bereich von 5° nach oben und unten
bezüglich des Ursprungs 150 candela betragen. In den Dreiecksflächen
D (siehe Fig. 2) hingegen beträgt die geforderte Mindestlichtstärke
lediglich 75 candela. Außerhalb der insgesamt
rhombusförmigen Fläche gemäß Fig. 2 wird keine Mindestlichtstärke
verlangt, d.h. in die Bereiche außerhalb der rhombusförmigen
Fläche braucht kein Licht gestreut zu werden.2 is for a better understanding of the following
detailed construction of the
Eine herkömmliche Linse mit kugelsegmentförmiger Oberfläche und
rechteckigem Umriß würde eine insgesamt rechteckige Lichtverteilung
erzeugen, d.h. Licht würde auch in solche Bereiche
gelenkt, in denen laut Gesetz kein Licht erforderlich ist. Um
der in Fig. 2 dargestellten geforderten Lichtverteilung unter
Beibehaltung des horizontal/vertikal ausgerichteten Rasters und
der sich daraus ergebenden rechteckigen Form der Linse mit
größerer Sicherheit genügen zu können, weist die in Fig. 1
dargestellte Linse 10 einen ersten zylindersegmentförmigen
Bereich 20 auf, der die ersten äußeren Begrenzungsradien 12 und
14 miteinander verbindet und der bezüglich der Erstreckung der
äußeren Begrenzungsradien 12 und 14 mittig angeordnet ist. Im
gezeigten Ausführungsbeispiel ist der erste zylindersegmentförmige
Bereich 20 also ein Scheitelbereich. Die zum ersten zylindersegmentförmigen
Bereich 20 gehörige Mittellängsachse A1
verläuft bezüglich einer Draufsicht auf die Linse 10 parallel
zu den ersten äußeren Begrenzungsradien 12 und 14.A conventional lens with a spherical segment-shaped surface and a rectangular outline would produce an overall rectangular light distribution, ie light would also be directed into areas in which no light is required by law. In order to be able to meet the required light distribution shown in FIG. 2 with greater certainty while maintaining the horizontally / vertically oriented grid and the resulting rectangular shape of the lens, the
In analoger Weise umfaßt die Linse 10 einen zweiten zylindersegmentförmigen
Bereich 22, der die zweiten Begrenzungsradien
miteinander verbindet, bezüglich der Erstreckung der zweiten
Begrenzungsradien mittig angeordnet ist, und dessen Achse A2 in
Draufsicht auf die Linse 10 parallel zu den zweiten Begrenzungsradien
16 und 18 verläuft. Auch der zweite zylindersegmentförmige
Bereich 22 ist somit im gezeigten Ausführungsbeispiel
ein Scheitelbereich; er kreuzt den ersten Scheitelbereich
im rechten Winkel.In an analogous manner, the
Der erste zylindersegmentförmige Bereich 20 ist so ausgebildet,
daß er das Licht auf einen Bereich konzentriert, dessen Mitte
durch die Achse V in Fig. 2 gebildet ist und der sich noch
etwas links und rechts der Achse V erstreckt. Um die geforderte
Mindestlichtstärke auch an den Enden der Achse V, also im
Bereich der größten Ablenkung von hier 5°, noch sicher zu
gewährleisten, ist der erste zylindersegmentförmige Bereich 20
des weiteren so gestaltet, daß er das Licht nicht nur um bis zu
5° nach oben bzw. unten ablenkt, sondern noch etwas darüber
hinaus, beispielsweise bis etwa 8° nach oben bzw. unten.The first cylindrical segment-shaped
In analoger Weise konzentriert der zweite zylindersegmentförmige
Bereich 22 das Licht entlang der Achse H aus Fig. 2, d.h.
auf diese Achse H und in einen Bereich etwas oberhalb und
unterhalb der Achse H. Auch der zweite zylindersegmentförmige
Bereich 22 ist so ausgelegt, daß er das Licht nicht nur um bis
10° nach links bzw. rechts streut, sondern etwas darüber hinaus,
beispielsweise bis etwa 13 oder 14° nach links und rechts.In an analogous manner, the second concentrates
Mittels der beiden zylindersegmentförmigen Bereiche 20 und 22
wird also das Licht in Form eines Kreuzes projiziert und konzentriert,
so daß die gemäß Fig. 2 geforderten Minimallichtstärken
in diesem Bereich mit großer Sicherheit eingehalten
werden können.By means of the two cylinder segment-shaped
Damit auch die in den Dreicksflächen D gemäß Fig. 2 geforderte
Minimallichtstärke gut eingehalten werden kann, weist die Linse
10 vier Flächen 24 auf, die jeweils von einem Teilabschnitt des
ersten Begrenzungsradius 12 oder 14, des zweiten Begrenzungsradius
16 oder 18, des ersten zylindersegmentförmigen Bereiches
20 und des zweiten zylindersegmentförmigen Bereiches 22 begrenzt
sind. Diese Flächen 24 sind Freiformflächen, die sich
ausgehend von dem ersten Begrenzungsradius 12 oder 14 bzw. dem
zweiten Begrenzungsradius 16 oder 18 bis zum ersten zylindersegmentförmigen
Bereich 20 bzw. zum zweiten zylindersegmentförmigen
Bereich 22 hin entwickeln. Mit anderen Worten, am äußeren
Rand jeder Fläche 24 sind der erste Begrenzungsradius 12 oder
14 und der zweite Begrenzungsradius 16 oder 18 Bestandteil der
Fläche 24, während an den inneren Seiten jeder Fläche 24 der
zugewandte Rand des ersten zylindersegmentförmigen Bereichs 20
und des zweiten zylindersegmentförmigen Bereichs 22 Bestandteil
der Fläche 24 ist.This also means that required in the triangular areas D according to FIG. 2
The lens exhibits minimum light intensity well
10 four
Damit die gewünschte rhombenförmige Lichtverteilung der Linse
10 durch die beiden zylindersegmentförmigen Bereiche 20 und 22
im Zusammenwirken mit den Freiformflächen 24 erreicht wird, ist
der Radius r1 des ersten zylindersegmentförmigen Bereichs 20
kleiner als die zweiten äußeren Begrenzungsradien 16 und 18.
Ebenso ist der Radius r2 des zweiten zylindersegmentförmigen
Bereiches 22 kleiner als die ersten äußeren Begrenzungsradien
12 und 14. Damit sich an den Stellen, an denen die ersten
äußeren Begrenzungsradien 12 und 14 mit den zweiten äußeren
Begrenzungsradien 16 und 18 zusammentreffen, d.h. an den Ecken
der Linse 10, keine Stufen bilden, ist das Längen-Breiten-Verhältnis
der Linse 10 entsprechend gewählt.So that the desired rhombic light distribution of the
Zur Verdeutlichung und lediglich als Beispiel seien hier die
Abmessungen und Radien der Linse 10 aus Fig. 1 angegeben: Die
Linse 10 hat eine Höhe L von 6 mm, eine Breite B von 3,4 mm,
und die Breite C des ersten zylindersegmentförmigen Bereiches
20 und des zweiten zylindersegmentförmigen Bereiches 22 beträgt
jeweils 0,4 mm. Der obere Begrenzungsradius 12 und der untere
Begrenzungsradius 14 beträgt jeweils 25 mm, während der linke
Begrenzungsradius 16 und der rechte Begrenzungsradius 18 jeweils
47 mm beträgt. Der Radius r1 des ersten zylindersegmentförmigen
Bereiches 20 beträgt 12 mm, der Radius r2 des zweiten
zylindersegmentförmigen Bereiches 22 beträgt 4 mm. Insgesamt
wird die Linse 10 demnach zu ihren Ecken hin flacher.The dimensions and radii of the
Mit einer solchen Ausbildung der Linse 10 wird eine Erhöhung
der Lichtstärke im vom Gesetzgeber geforderten Bereich (siehe
Fig. 2) erreicht; die Randbereiche der Linse 10 hingegen, also
die den Flächen 24 zugehörigen und von den Achsen H und V
Bereiche nahe den ersten Begrenzungsradien 12, 14 und den
zweiten Begrenzungsradien 16, 18, streuen praktisch kein Licht
außerhalb der in Fig. 2 gezeigten rhombenförmigen Fläche.With such a design of the
Zum besseren Verständnis zeigt Fig. 3a ein Diagramm mit Isoluxlinien,
die die Lichtverteilung einer herkömmlichen Linse 10
mit kugelsegmentförmiger Oberfläche und rechteckigem Umriß
darstellen. Die Lichtintensität ist am höchsten in der Mitte
und nimmt nach außen gleichmäßig ab, ohne eine bestimmte Richtungsabhängigkeit
zu zeigen. Insgesamt ergibt sich eine rechteckige
Lichtverteilung.3a shows a diagram with isolux lines for better understanding,
which is the light distribution of a
Fig. 3b zeigt dagegen eine Lichtverteilung, wie sie sich unter
Verwendung einer Linse 10 gemäß der vorliegenden Erfindung
ergibt. Auch hier ist eine hohe Lichtintensität in der Mitte zu
erkennen, jedoch setzt sich eine ausgeprägt hohe Lichtintensität
entlang der horizontalen und vertikalen Mittelachsen fort.
Insgesamt ergibt sich eine rhombenförmige Lichtverteilung, die
die Ecken des rechteckigen Diagramms ausspart.3b, on the other hand, shows a light distribution as it is below
Use of a
Unter nochmaliger Bezugnahme auf Fig. 1 ist ersichtlich, daß in
einem Bereich Z, der durch die Kreuzung des ersten zylindersegmentförmigen
Bereichs 20 mit dem zweiten zylindersegmentförmigen
Bereich 22 entsteht, die Linsenoberfläche weder durch den
Zylinder des Bereiches 20 noch durch den Zylinder des Bereiches
22 definiert sein kann. Durch "Verziehen" des Bereiches Z
ergibt sich statt dessen dort ein sogenannter Durchlichtbereich,
der das Licht kaum streut. In Fig. 3b ist dieser Durchlichtbereich
Z durch ein mit dicken schwarzen Umrißlinien
gezeichnetes Quadrat angegeben.Referring back to Fig. 1, it can be seen that in
an area Z which is formed by the intersection of the first
Durchlichtbereiche ähnlich dem Bereich Z können auch an den
vier Ecken der Linse 10 ausgebildet sein, um den Übergang zu
angrenzenden Linsen 10 zu erleichtern.Transmitted light areas similar to area Z can also be applied to the
four corners of
In Fig. 4 ist eine etwas abgewandelte Linse 10' dargestellt,
bei der der erste zylindersegmentförmige Bereich 20 und der
zweite zylindersegmentförmige Bereich 22 jeweils zu einer Linie
20' und 22' degeneriert sind. Die Bereiche 20 und 22 haben
gemäß Fig. 4 demnach keine meßbare Breite C. Eine solche Ausbildung
der Linse führt ebenfalls zu einer rhombenförmigen
Lichtverteilung, die jedoch stärker als im Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1 auf die horizontale Mittelachse H und die vertikale
Mittelachse V konzentriert ist.4 shows a somewhat modified lens 10 ',
in which the first cylindrical segment-shaped
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Linsen 10,
10' Streulinsen, die üblicherweise an der Innenseite einer hier
nicht dargestellten Abdeckscheibe einer Leuchte ausgebildet
sind. Ebenso können die Linsen 10, 10' aber auch Reflektionslinsen
sein, die dann beispielsweise auf einem Reflektor einer
Leuchte ausgebildet sind. Die mit einem solchermaßen ausgestalteten
Reflektor erzielte Lichtverteilung entspricht der in
Fig. 3b gezeigten Lichtverteilung.In the exemplary embodiments described, the
Claims (11)
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (20) ein in bezug auf die Erstreckung der ersten Begrenzungsradien (12, 14) mittig angeordneter Scheitelbereich ist, daß der zweite Bereich (22) ein in bezug auf die Erstreckung der zweiten Begrenzungsradien (16, 18) mittig angeordneter Scheitelbereich ist, und daß der erste Scheitelbereich (20) rechtwinklig zum zweiten Scheitelbereich (22) verläuft. Lens according to claim 1,
characterized in that the first region (20) is an apex region which is arranged centrally with respect to the extent of the first boundary radii (12, 14), that the second region (22) is a region with respect to the extent of the second boundary radii (16, 18) is centrally arranged apex region, and that the first apex region (20) extends at right angles to the second apex region (22).
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (20) und/oder der zweite Bereich (22) durch eine Linie gebildet ist/sind.Lens according to claim 1 or 2,
characterized in that the first region (20) and / or the second region (22) is / are formed by a line.
dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des ersten Bereiches (20) und/oder des zweiten Bereiches (22) größer als Null ist.Lens according to claim 1 or 2,
characterized in that the width of the first region (20) and / or the second region (22) is greater than zero.
dadurch gekennzeichnet, daß die Linse in Draufsicht einen quadratischen oder rechteckigen Umriß hat.Lens according to one of the preceding claims,
characterized in that the lens has a square or rectangular outline in plan view.
dadurch gekennzeichnet, daß die Linse eine Streulinse ist.Lens according to one of the preceding claims,
characterized in that the lens is a diffusing lens.
dadurch gekennzeichnet, daß die Linse eine Reflektionslinse ist.Lens according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the lens is a reflective lens.
gekennzeichnet durch eine Vielzahl von als Streulinsen ausgebildeter Linsen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.Cover plate for a lamp, in particular a motor vehicle lamp,
characterized by a plurality of lenses designed as diffusing lenses according to one of claims 1 to 5.
dadurch gekennzeichnet, daß die Streulinsen aneinander angrenzen und daß die Stoßkanten der Streulinsen zumindest im wesentlichen horizontal bzw. vertikal ausgerichtet sind.Cover plate according to claim 8,
characterized in that the scattering lenses adjoin each other and that the abutting edges of the scattering lenses are at least substantially horizontally or vertically aligned.
gekennzeichnet durch eine Vielzahl von als Reflektionslinsen ausgebildeter Linsen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5. Reflector for a lamp, in particular a motor vehicle lamp,
characterized by a plurality of lenses designed as reflection lenses according to one of claims 1 to 5.
dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektionslinsen aneinander angrenzen und daß die Stoßkanten der Reflektionslinsen zumindest im wesentlichen horizontal bzw. vertikal ausgerichtet sind.A reflector according to claim 10,
characterized in that the reflection lenses adjoin each other and that the abutting edges of the reflection lenses are at least substantially horizontally or vertically aligned.
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