EP1170548A2

EP1170548A2 - Lens for a lamp and lamp elements provided with such lenses

Info

Publication number: EP1170548A2
Application number: EP01115704A
Authority: EP
Inventors: Hans-Joachim Wirth; Gisela Bäuerle; Heike Kluson; Markus Ferenbach; Oliver Hering; Reiner Lendle; Harald Schöneck; Dieter Schweiker; Martin Wellhäusser
Original assignee: Valeo Beleuchtung Deutschland GmbH
Current assignee: Valeo Beleuchtung Deutschland GmbH
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2002-01-09
Also published as: EP1170548A3; DE10032887A1

Abstract

The lens is made up of vertical (20) and horizontal (22) segments forming part of a cylinder enclosed by segments (24) of optional shape. The radius (r1) of the vertical segment is less than the vertical dimensions (16,18) of the latter and the radius (r2) of the horizontal segment less than the horizontal dimensions (12,14).

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.

Two exemplary embodiments are explained in more detail below with the aid of the attached schematic figures. It shows:

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 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. If 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. Alternatively, you can the lenses 10 are designed as reflection lenses and on one Reflector (not shown) of the rear fog lamp arranged his.

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 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. In the embodiment shown 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.

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 lens 10 which is legal in Europe required light distribution of a rear fog lamp shown. As can be seen from Fig. 2, 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. In the triangular areas D (see Fig. 2), however, is the required minimum light intensity only 75 candela. Outside of the total 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.

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 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. In the exemplary embodiment shown, 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.

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 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.

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 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. 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.

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 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.

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 regions 20 and 22 so the light is projected and concentrated in the shape of a cross, so that the minimum light intensities required according to FIG. 2 adhered to in this area with great certainty can be.

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 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. In other words, on the outside 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.

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 lens 10 is achieved by the two cylindrical segment-shaped regions 20 and 22 in cooperation with the free-form surfaces 24, the radius r _{1 of} the first cylindrical segment-shaped region 20 is smaller than the second outer boundary radii 16 and 18. Likewise, 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.

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 lens 10 from FIG. 1 are given here for clarification and merely as an example: 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.

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 lens 10 is an increase the light intensity in the area required by law (see Fig. 2) reached; the edge areas of the lens 10, however, so the associated with the surfaces 24 and from the axes H and V Areas near the first boundary radii 12, 14 and second boundary radii 16, 18 practically do not scatter light outside the diamond-shaped area shown in FIG. 2.

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 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.

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 lens 10 in accordance with the present invention results. Here too there is a high light intensity in the middle recognize, but there is a markedly high light intensity along the horizontal and vertical central axes. Overall, there is a rhombic light distribution that omits the corners of the rectangular diagram.

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 cylindrical segment Area 20 with the second cylindrical segment-shaped Area 22 arises, the lens surface neither through the Area 20 cylinder still through the area cylinder 22 can be defined. By "warping" the area Z instead there is a so-called transmitted light area, that hardly scatters the light. This transmitted light area is shown in FIG. 3b Z by one with thick black outlines drawn square.

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 lens 10 may be formed to transition to to facilitate adjacent lenses 10.

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 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.

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 lenses 10, 10 'lenses, usually on the inside of one here Not shown cover plate formed a lamp are. Likewise, 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.

Claims

Lens (10) for a lamp, in particular a motor vehicle lamp, with

opposite first outer boundary radii (12, 14),

opposing second outer boundary radii (16, 18),

a first region (20) connecting the first boundary radii (12, 14), and

a second region (22) connecting the second boundary radii (16, 18),

characterized in that

the first region (20) has a substantially cylindrical segment shape, the radius (r ₁ ) of the first region (20) being smaller than the second outer boundary radii (16, 18),

the second region (22) is of substantially cylindrical segment shape, the radius (r ₂ ) of the second region (22) being smaller than the first outer boundary radii (12, 14), and that

Surfaces (24) of the lens which are delimited by the first outer boundary radii (12, 14), the second outer boundary radii (16, 18), the first region (20) and the second region (22) are free-form surfaces which differ develop starting from the first and second boundary radii (12, 14; 16, 18) up to the first and second area (20; 22).

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).

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.

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.

Lens according to one of the preceding claims,
characterized in that the lens has a square or rectangular outline in plan view.

Lens according to one of the preceding claims,
characterized in that the lens is a diffusing lens.

Lens according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the lens is a reflective lens.

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.

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.

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.

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.