EP1637797A2 - Collimator lens for a projecting headlight in a motor vehicle - Google Patents

Collimator lens for a projecting headlight in a motor vehicle Download PDF

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EP1637797A2
EP1637797A2 EP05102823A EP05102823A EP1637797A2 EP 1637797 A2 EP1637797 A2 EP 1637797A2 EP 05102823 A EP05102823 A EP 05102823A EP 05102823 A EP05102823 A EP 05102823A EP 1637797 A2 EP1637797 A2 EP 1637797A2
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EP
European Patent Office
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lens
conveying
annular
smooth
rrs
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05102823A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1637797A3 (en
Inventor
Ales Kralj
Tomaz Logar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hella KGaA Huek and Co filed Critical Hella KGaA Huek and Co
Publication of EP1637797A2 publication Critical patent/EP1637797A2/en
Publication of EP1637797A3 publication Critical patent/EP1637797A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F21V5/045—Refractors for light sources of lens shape the lens having discontinuous faces, e.g. Fresnel lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/255—Lenses with a front view of circular or truncated circular outline
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/275—Lens surfaces, e.g. coatings or surface structures

Definitions

  • the invention relates to a convergent lens for a projection headlamp in a motor vehicle whose body is bounded on the inlet side by a smooth lens surface and on the exit side by such provided with Fresnel lens surface that a transmitted luminous flux is as large as possible and the counter-perceived perceived aperture is reduced , wherein the condenser lens has a small mass and can be made short burn time.
  • the invention has for its object to perfect a convergent lens for a projection headlamp in a motor vehicle, so that at the lowest possible mass of the converging lens that can be produced short focal length, the transmitted light flux maximized and minimized at the outlet side of the convergent lens deviates from a predetermined direction of light flux becomes.
  • a converging lens made of glass has prevailed, but because of the manufacturing process is an expensive component.
  • Fig. 1 and 2 is such a plano-convex or concave-convex converging lens with a thickness d shown. Because she has a large mass, she needs a solid fixture. This has recently been particularly demanding because a reflector unit must be pivotable both about the vertical axis and about the horizontal axis.
  • the condenser lens must also be provided with a special holding device to be fixed in a correct position with respect to a reflector and a light source. A condensing lens with a lower mass would contribute to the simplification of the entire projection headlight. Recently, attempts have been made to replace a glass convex lens with a Fresnel lens.
  • a headlight for vehicles according to the projection principle with a concave-convex, basically curved plane-parallel Fresnel lens is shown.
  • the projection headlamp comprises a light source LS, an ellipsoidal reflector R, a diaphragm S and a thin-walled Fresnel collecting lens CL '- it is shown here in simplified form as a flat converging lens (FIG. 3).
  • the Fresnel collection lens provides an elegant way to make a lightweight polymer or glass converging lens.
  • the thin-walled Fresnel collecting lens has a low transmittance for the luminous flux in the desired direction and dazzles.
  • a lens surface FZF provided with Fresnel zones on the exit side is produced from many ring-shaped refractive surfaces RRS which are connected by annular jump surfaces RSS via outer ring edges OCE and inner ring edges ICE, because of the casting of the lens.
  • the height h represents the protrusion of the outer ring edges OCE from the plane of the inner ring edges ICE. Reflection and refraction on both the annular crack surfaces RSS and the rounded outer ring edges OCE and inner ring edges ICE cause losses in the incident luminous flux.
  • the mentioned losses are not reduced, since at the same time the mentioned height h and thereby the annular jump surfaces RSS increase, the mass of the lens also increases. Because of the reflection and refraction from the mentioned numerous problematic surfaces it comes to dazzle above a cut-off in the light strip distribution of the headlamp. The mentioned losses are still particularly great in a short projection headlamp which has a small dimension in the direction of the optical axis; This is because light rays are incident on the convergent lens at different and also large angles of incidence.
  • the condenser lens according to the invention for a projection headlight in a motor vehicle is characterized despite low mass by the good properties of a thick converging lens such as high transparency and low f-stops above the cut-off line, but at the same time it is still thin enough that they also from a amorphous thermoplastic can be produced by injection molding.
  • the aperture for the condenser lens according to the invention can advantageously be arbitrarily reduced by making an area between a smooth entrance lens surface and an imaginary convex surface extending through the peripheral edge of the condenser lens thicker, thereby increasing the height of a deviation of the outer circle edges annular refractive surfaces of the imaginary convex surface is smaller.
  • the converging lens according to the invention is particularly distinguished by short focal lengths and such is intended for installation in a short projection headlight.
  • the body of the converging lens CL for a projection headlight in a motor vehicle is shown in axial cross section in FIG. At the entrance side, it is delimited by a smooth lens surface SF with a radius r at a spherical surface SF (FIG. 5) and at the exit side by a lens surface FZF provided with Fresnel zones.
  • the single Fresnel zone is produced with a central crushing surface CRS or an annular crushing surface RRS and an annular crack surface RSS.
  • each inner circle edge ICE lies on an imaginary convex surface CS.
  • Fig. 4 an inventive embodiment is shown, in which the imaginary convex surface CS is a spherical surface with a radius r '.
  • the imaginary convex surface CS is first determined by enclosing the peripheral edge PE of the converging lens CL and being curved in the direction in addition to the lens surface FZF provided with the Fresnel zones.
  • the imaginary convex surface CS is furthermore determined by the fact that a height h of the deviation of outer circle edges OCE from the imaginary convex surface CS is as small as possible.
  • the height h is measured in the direction parallel to the geometric axis of the converging lens CL.
  • the lens surface FZF provided with the Fresnel zones is produced with a small number N of the annular crushing surfaces RRS.
  • the number N should be equal to or greater than two and less than or equal to five (2 ⁇ N ⁇ 5). This involves a compromise between a desired saving in mass of the convergent lens CL according to the invention and technological limitations.
  • all outer circular edges OCE deviate from the imaginary convex surface CS by the same height h.
  • the smooth lens surface SF at the entrance side can according to the invention be concave, convex or flat.
  • the curvature radius r of the smooth lens surface SF, if spherical, is determined by maximizing a luminous flux transmitted through the condenser lens CL.
  • the illustrated converging lens CL has a focal length f. Individual surface portions are accurately shaped so that light rays emanating from the focal point ⁇ form a parallel beam after passing through the condenser lens CL (FIG. 5).
  • the positive lens CL according to the invention is made of an amorphous thermoplastic or glass.
  • the largest lens thickness d is determined so that the cooling time of a lens casting is still acceptable in terms of productivity.
  • the shaping of the amorphous thermoplastic positive lens CL according to the present invention is carried out stepwise as follows.
  • the largest lens thickness d still acceptable is determined.
  • a cast of 4 mm wall thickness from the amorphous thermoplastic cools for 25 seconds.
  • the time required for cooling increases approximately in proportion to the square of the casting wall thickness: a 20 mm thick plano-convex lens made from the amorphous thermoplastic cools down for at least 600 seconds.
  • the cooling time can be expected to be less than 150 seconds, or even less than 120 seconds when using a mold temperature-controlled to a fluctuating temperature. As a result, an already acceptable productivity in producing the converging lens CL according to the invention is made possible.
  • the number N of annular Fresnel zones and the height h associated with the number N of the deviation of outer circle edges OCE from the imaginary convex surface CS are selected.
  • the height h becomes smaller - the paraxial distance of the surfaces SF and CS increases - and better theoretical optical properties of the lens are achieved, but the number of blurred outer ones increases Circular edges OCE and inner circle edges ICE, at which the light is refracted away from the intended direction.
  • the best choice is to choose the number N between 2 and 5.
  • the central refractive surface CRS is larger and larger is the active height a of the lens, which is measured from the lower edge of the lens to the top of the central refractive surface CRS (Fig. 5); in the projection headlamp equipped with an ellipsoidal reflector R, the light-dark boundary of a dimmed light strip is determined by the diaphragm S (FIG. 3), but the dimmed light strip only uses the lower two-thirds of the convergent lens.
  • the radius of curvature r of the smooth lens surface SF through which the rays enter the condenser lens CL, such that for each beam the angle of entry into the lens and the angle of exit from the lens become approximately equal for that beam , whereby light losses are minimized by reflections at the entrance surface and the exit surface of the converging lens.
  • the smooth lens surface SF is concave (Fig. 2), where the focal length is between 50 mm and 60 mm, it is flat (Fig. 1) and with the focal length greater than 60 mm she convex.
  • the optimal curvature radius r of the smooth lens surface SF is determined by program simulations according to the Monte Carlo method on a commercial program package, taking into account optical features of a light source LS, the ellipsoidal reflector R and the diaphragm S.
  • the converging lens CL according to the invention is particularly suitable for short focal lengths and is therefore suitable for the construction of short headlights. It is very well suited for a fog lamp, which is still particularly limited in space.
  • the Fresnel refracting surfaces RRS and CRS are accurately shaped by a calculation method for minimizing the spherical aberration with thick lenses.
  • the heights h of the deviation of the outer circle edges OCE from the imaginary convex surface CS are only now getting their final values.
  • suitable transparent amorphous thermoplastics from the group of polymethyl metacryloyl, for example PLEXIMID 8805, exceptionally for a projection headlamp with a halogen light source for fog, where the blue light can be filtered away before the convergent lens to the Rayleigh scattering to avoid the blue light on mist particles, but also from the group of polycarbonate copolymers, for example APEC 9359/7.
  • An advantage of the latter lies in a weaker absorption in the infrared range, an advantage of the former is mainly in weak dependence of the refractive quotient of the light wavelength in the visible range.
  • the positive lens CL according to the invention can also be made of glass materials due to the described geometry.
  • the described advantageous optical effects and the saving of mass are achieved.
  • the simulation for each example was performed on 2,000,000 rays of light emanating from the incandescent lamp and traced the rays of light during reflections and refractions until it emerges from the condenser lens.
  • Examples 1 and 2 relate to a common collecting lens of glass or thermoplastic.
  • Example 3 relates to a conventional positive lens of thermoplastic, but has a concave entrance surface, which has an advantageous effect in a higher light transmittance.
  • Example 4 relates to a Fresnel lens according to the prior art. This lens brings a great deal of mass, but its translucency is low and it fades strongly.
  • Example no. 1 2 3 4 5 6 FIG. 1 1 2 3 4 4 material Glass Apec 9359 / Apec 9359 / Apec 9359 / Apec 9359 / Apec 9359 / Apec 9359 / Focal length f 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm Thickness d 20.3 m 19.3 mm 19.9 mm 2 mm 9.7 mm 8.8 mm lens mass 57.3 g 27 g 27 g 4 g 14 g 13 g Total through luminous flux 255.4 Ir 254.7 Im 255.3 in 217.7 Im 236.7 Im 235.0 Im Achieved highest illuminance 7.3 lx 7.2 lx 7.4 lx 4.9 lx 6.1 lx 5.9
  • Examples 5 and 6 relate to the converging lens CL according to the invention (FIGS. 4 and 5).
  • the positive lens CL according to the invention has a higher light transmittance and it fades less. This was achieved by reducing the surface area and decreasing the number of unfavorable surfaces, including the annular jump surfaces RSS and the rounded outer circle edges OCE and inner circle edges ICE.
  • the condenser lens of the present invention provides an approximately fifty percent mass saving.

Abstract

The lens [CL] has a smooth surface [SF] on one side and a Fresnel surface [FZL] on the output side. This has a central plane zone [CRS] in the centre. The Fresnel lens region has between two and five profiled ring sections and provides a focussed beam. The lens can be produced as a plastic moulding.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sammellinse für einen Projektionsscheinwerfer in einem Kraftfahrzeug, deren Körper an der Eintrittsseite durch eine glatte Linsenfläche und an der Austrittsseite durch eine solche mit Fresnelzonen versehene Linsenfläche begrenzt ist, dass ein durchgelassener Lichtstrom möglichst groß ist und das von Entgegenfahrenden wahrgenommenes Blenden herabgesetzt wird, wobei die Sammellinse eine kleine Masse hat und kurzbrennweitig hergestellt werden kann.The invention relates to a convergent lens for a projection headlamp in a motor vehicle whose body is bounded on the inlet side by a smooth lens surface and on the exit side by such provided with Fresnel lens surface that a transmitted luminous flux is as large as possible and the counter-perceived perceived aperture is reduced , wherein the condenser lens has a small mass and can be made short burn time.

Nach der Internationalen Patentklassifikation wird die Erfindung in die Klasse G 02B 03/08 eingeordnet.After the International Patent Classification, the invention is classified in the class G 02B 03/08.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sammellinse für einen Projektionsscheinwerfer in einem Kraftfahrzeug zu vervollkommnen, so dass bei kleinstmöglicher Masse der Sammellinse, die kurzbrennweitig hergestellt werden kann, der durchgelassene Lichtstrom maximiert und der an der Austrittsseite der Sammellinse von einer vorgegebenen Richtung abweichender Lichtstrom minimiert wird.The invention has for its object to perfect a convergent lens for a projection headlamp in a motor vehicle, so that at the lowest possible mass of the converging lens that can be produced short focal length, the transmitted light flux maximized and minimized at the outlet side of the convergent lens deviates from a predetermined direction of light flux becomes.

Für einen Scheinwerfer nach dem Projektionsprinzip in einem Kraftfahrzeug hat sich eine Sammellinse aus Glas durchgesetzt, die jedoch wegen des Herstellungsverfahrens ein teures Bauteil ist. In Fig. 1 und 2 ist eine solche plankonvexe beziehungsweise konkav-konvexe Sammellinse mit einer Dicke d dargestellt. Weil sie eine große Masse hat, benötigt sie eine feste Befestigungsvorrichtung. Die wurde in letzter Zeit noch besonders anspruchsvoll, da eine Reflektoreinheit sowohl um die vertikale Achse als auch um die horizontale Achse schwenkbar sein muss. Die Sammellinse muss auch mit einer Spezialhaltevorrichtung versehen werden, um in einer richtigen Lage gegenüber einem Reflektor und einer Lichtquelle fixiert zu werden. Eine Sammellinse mit einer geringeren Masse würde zur Vereinfachung des gesamten Projektionsscheinwerfers beitragen. In letzter Zeit versucht man eine konvexe Sammellinse aus Glas durch eine Fresnelsammellinse zu ersetzen.For a headlight according to the projection principle in a motor vehicle, a converging lens made of glass has prevailed, but because of the manufacturing process is an expensive component. In Fig. 1 and 2 is such a plano-convex or concave-convex converging lens with a thickness d shown. Because she has a large mass, she needs a solid fixture. This has recently been particularly demanding because a reflector unit must be pivotable both about the vertical axis and about the horizontal axis. The condenser lens must also be provided with a special holding device to be fixed in a correct position with respect to a reflector and a light source. A condensing lens with a lower mass would contribute to the simplification of the entire projection headlight. Recently, attempts have been made to replace a glass convex lens with a Fresnel lens.

In der Patentanmeldung DE 198 56 281 wird ein Scheinwerfer für Fahrzeuge nach dem Projektionsprinzip mit einer konkavkonvexen, im Grunde gekrümmten planparallelen Fresnellinse dargestellt. Der Projektionsscheinwerfer umfaßt eine Lichtquelle LS, einen Ellipsoidreflektor R, eine Blende S und eine dünnwandige Fresnelsammellinse CL' - sie ist hier vereinfacht als eine flache Sammellinse dargestellt (Fig. 3). Die sollte vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff bestehen. Die Fresnelsammellinse gibt tatsächlich eine elegante Möglichkeit, eine leichte Sammellinse aus Polymer oder Glas herzustellen. Bedauerlicherweise hat jedoch die dünnwandige Fresnelsammellinse eine niedrige Durchlässigkeit für den Lichtstrom in gewünschter Richtung und blendet. Eine mit Fresnelzonen versehene Linsenfläche FZF an der Austrittsseite wird nämlich aus vielen ringförmigen Brechflächen RRS erzeugt, die über äußere Ringkanten OCE und innere Ringkanten ICE - wegen des Gießens der Linse sind diese Kanten nicht scharf - durch ringförmige Sprungflächen RSS verbunden sind. Die Höhe h stellt das Herausragen der äußeren Ringkanten OCE von der Ebene der inneren Ringkanten ICE dar. Die Spiegelung und Brechung sowohl auf den ringförmigen Sprungflächen RSS als auch auf den abgerundeten äußeren Ringkanten OCE und inneren Ringkanten ICE verursachen Verluste am einfallenden Lichtstrom. Durch eine Herabsetzung der Zahl der Fresnelzonen werden die erwähnten Verluste nicht geringer, da zugleich die erwähnte Höhe h und dadurch die ringförmigen Sprungflächen RSS größer werden, ebenfalls steigt die Masse der Linse an. Wegen der Spiegelung und Brechung ab den genannten zahlreichen problematischen Flächen kommt es auch zum Blenden oberhalb einer Hell-Dunkel-Grenze in der Lichtstreifenverteilung des Scheinwerfers. Die erwähnten Verluste sind noch besonders groß bei einem kurzen Projektionsscheinwerfer, der eine kleine Abmessung in der Richtung der optischen Achse hat; darin fallen nämlich Lichtstrahlen auf die Sammellinse unter verschiedenen und auch großen Einfallswinkeln ein.In the patent application DE 198 56 281 a headlight for vehicles according to the projection principle with a concave-convex, basically curved plane-parallel Fresnel lens is shown. The projection headlamp comprises a light source LS, an ellipsoidal reflector R, a diaphragm S and a thin-walled Fresnel collecting lens CL '- it is shown here in simplified form as a flat converging lens (FIG. 3). The should preferably consist of a thermoplastic material. In fact, the Fresnel collection lens provides an elegant way to make a lightweight polymer or glass converging lens. Unfortunately, however, the thin-walled Fresnel collecting lens has a low transmittance for the luminous flux in the desired direction and dazzles. Namely, a lens surface FZF provided with Fresnel zones on the exit side is produced from many ring-shaped refractive surfaces RRS which are connected by annular jump surfaces RSS via outer ring edges OCE and inner ring edges ICE, because of the casting of the lens. The height h represents the protrusion of the outer ring edges OCE from the plane of the inner ring edges ICE. Reflection and refraction on both the annular crack surfaces RSS and the rounded outer ring edges OCE and inner ring edges ICE cause losses in the incident luminous flux. By reducing the number of Fresnel zones, the mentioned losses are not reduced, since at the same time the mentioned height h and thereby the annular jump surfaces RSS increase, the mass of the lens also increases. Because of the reflection and refraction from the mentioned numerous problematic surfaces it comes to dazzle above a cut-off in the light strip distribution of the headlamp. The mentioned losses are still particularly great in a short projection headlamp which has a small dimension in the direction of the optical axis; This is because light rays are incident on the convergent lens at different and also large angles of incidence.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer durch Merkmale aus dem Kennzeichen des ersten Patentanspruchs gekennzeichneten Sammellinse für einen Projektionsscheinwerfer in einem Kraftfahrzeug gelöst. Weiterbildungen der Erfindung werden durch die Unteransprüche bestimmt.The above object is achieved with a marked by features of the characterizing part of the first claim converging lens for a projection headlight in a motor vehicle. Further developments of the invention are determined by the subclaims.

Die erfindungsgemäße Sammellinse für einen Projektionsscheinwerfer in einem Kraftfahrzeug zeichnet sich trotz geringer Masse durch die guten Eigenschaften einer dicken Sammellinse wie hoher Lichtdurchlässigkeit und wenig Blenden oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze aus, zugleich ist sie jedoch noch immer dünn genug, dass sie auch aus einem amorphen Thermoplast durch Spritzgießen hergestellt werden kann.The condenser lens according to the invention for a projection headlight in a motor vehicle is characterized despite low mass by the good properties of a thick converging lens such as high transparency and low f-stops above the cut-off line, but at the same time it is still thin enough that they also from a amorphous thermoplastic can be produced by injection molding.

Bei gleichbleibender Zahl der fresnelartigen ringförmigen Brechflächen kann vorteilhaft das Blenden für die erfindungsgemäße Sammellinse beliebig herabgesetzt werden, indem ein Bereich zwischen einer glatten Eintrittslinsenfläche und einer durch die periphere Kante der Sammellinse verlaufenden imaginären konvexen Fläche dicker gemacht wird, wodurch die Höhe einer Abweichung der äußeren Kreiskanten ringförmiger Brechflächen von der imaginären konvexen Fläche kleiner wird.With a constant number of fresnel-like annular refractive surfaces, the aperture for the condenser lens according to the invention can advantageously be arbitrarily reduced by making an area between a smooth entrance lens surface and an imaginary convex surface extending through the peripheral edge of the condenser lens thicker, thereby increasing the height of a deviation of the outer circle edges annular refractive surfaces of the imaginary convex surface is smaller.

Die erfindungsgemäße Sammellinse zeichnet sich besonders bei kurzen Brennweiten aus und eine solche ist für den Einbau in einen kurzen Projektionsscheinwerfer vorgesehen.The converging lens according to the invention is particularly distinguished by short focal lengths and such is intended for installation in a short projection headlight.

Die Erfindung wird nun eingehend dargelegt anhand der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der dazugehörigen Zeichnung, die in

Fig. 4
im axialen Querschnitt den Aufbau einer erfindungsgemäßen Sammellinse für einen Projektionsscheinwerfer in einem Kraftfahrzeug und in
Fig. 5
geometrische und optische Parameter der erfindungsgemäßen Sammellinse darstellt.
The invention will now be explained in detail with reference to the description of the embodiments and the accompanying drawings, which are in
Fig. 4
in axial cross section, the structure of a converging lens according to the invention for a projection headlight in a motor vehicle and in
Fig. 5
geometric and optical parameters of the convergent lens according to the invention.

Der Körper der Sammellinse CL für einen Projektionsscheinwerfer in einem Kraftfahrzeug wird im axialen Querschnitt in Fig. 4 dargestellt. An der Eintrittsseite ist er durch eine glatte Linsenfläche SF - mit einem Halbmesser r bei einer Kugelfläche SF (Fig. 5) - und an der Austrittsseite durch eine mit Fresnelzonen versehene Linsenfläche FZF begrenzt.The body of the converging lens CL for a projection headlight in a motor vehicle is shown in axial cross section in FIG. At the entrance side, it is delimited by a smooth lens surface SF with a radius r at a spherical surface SF (FIG. 5) and at the exit side by a lens surface FZF provided with Fresnel zones.

Die einzelne Fresnelzone wird mit einer zentralen Brechfläche CRS oder einer ringförmigen Brechfläche RRS und einer ringförmigen Sprungfläche RSS erzeugt.The single Fresnel zone is produced with a central crushing surface CRS or an annular crushing surface RRS and an annular crack surface RSS.

Dabei entstehen äußere Kreiskanten OCE und innere Kreiskanten ICE, entlang denen die zentrale Brechfläche CRS und die ringförmige Brechfläche RRS und die jeweils benachbarte ringförmige Sprungfläche RSS außenseits beziehungsweise innenseits aneinanderstoßen.This results in outer circular edges OCE and inner circular edges ICE, along which the central crushing surface CRS and the annular crushing surface RRS and the respective adjacent annular jump surface RSS abut against each other on the outside or inside.

Erfindungsgemäß liegt jede innere Kreiskante ICE auf einer imaginären konvexen Fläche CS.According to the invention, each inner circle edge ICE lies on an imaginary convex surface CS.

In Fig. 4 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die imaginäre konvexe Fläche CS eine Kugelfläche mit einem Halbmesser r' ist.In Fig. 4, an inventive embodiment is shown, in which the imaginary convex surface CS is a spherical surface with a radius r '.

Die imaginäre konvexe Fläche CS wird erfindungsgemäß zunächst dadurch bestimmt, dass sie die periphere Kante PE der Sammellinse CL einschließt und in der Richtung hinzu der mit den Fresnelzonen versehenen Linsenfläche FZF gewölbt ist.According to the invention, the imaginary convex surface CS is first determined by enclosing the peripheral edge PE of the converging lens CL and being curved in the direction in addition to the lens surface FZF provided with the Fresnel zones.

Die imaginäre konvexe Fläche CS wird erfindungsgemäß weiterhin dadurch bestimmt, dass eine Höhe h der Abweichung äußerer Kreiskanten OCE von der imaginären konvexen Fläche CS möglichst klein ist. Die Höhe h wird in der Richtung parallel zur geometrischen Achse der Sammellinse CL gemessen.According to the invention, the imaginary convex surface CS is furthermore determined by the fact that a height h of the deviation of outer circle edges OCE from the imaginary convex surface CS is as small as possible. The height h is measured in the direction parallel to the geometric axis of the converging lens CL.

In einem bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird die mit den Fresnelzonen versehene Linsenfläche FZF mit einer kleinen Zahl N der ringförmigen Brechflächen RRS erzeugt. Die Zahl N soll gleich oder größer als zwei und kleiner als oder gleich fünf sein (2 ≤ N ≤ 5). Dabei geht es um einen Kompromiß zwischen einer erwünschten Einsparung an Masse der erfindungsgemäßen Sammellinse CL und technologischen Begrenzungen.In a preferred embodiment according to the invention, the lens surface FZF provided with the Fresnel zones is produced with a small number N of the annular crushing surfaces RRS. The number N should be equal to or greater than two and less than or equal to five (2 ≤ N ≤ 5). This involves a compromise between a desired saving in mass of the convergent lens CL according to the invention and technological limitations.

In einem weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel weichen alle äußeren Kreiskanten OCE um die gleiche Höhe h von der imaginären konvexen Fläche CS ab.In a further preferred embodiment according to the invention, all outer circular edges OCE deviate from the imaginary convex surface CS by the same height h.

Die glatte Linsenfläche SF an der Eintrittsseite kann erfindungsgemäß konkav, konvex oder flach sein. Der Krümmungshalbmesser r der glatten Linsenfläche SF, falls sie kugelförmig ist, wird aber bestimmt, indem ein durch die Sammellinse CL durchgelassener Lichtstrom maximiert wird.The smooth lens surface SF at the entrance side can according to the invention be concave, convex or flat. However, the curvature radius r of the smooth lens surface SF, if spherical, is determined by maximizing a luminous flux transmitted through the condenser lens CL.

Die dargestellte Sammellinse CL hat eine Brennweite f. Einzelne Oberflächenabschnitte werden genau so geformt, dass aus dem Brennpunkt Φ ausgehende Lichtstrahlen nach einem Durchgang durch die Sammellinse CL ein paralleles Strahlenbündel bilden (Fig. 5).The illustrated converging lens CL has a focal length f. Individual surface portions are accurately shaped so that light rays emanating from the focal point Φ form a parallel beam after passing through the condenser lens CL (FIG. 5).

Die erfindungsgemäße Sammellinse CL wird aus einem amorphen Thermoplast oder Glas hergestellt. Für die Sammellinse aus dem amorphen Thermoplast wird größte Linsendicke d so bestimmt, dass die Abkühlungszeit eines Linsenabgußes von der Produktivität her noch annehmbar ist.The positive lens CL according to the invention is made of an amorphous thermoplastic or glass. For the amorphous thermoplastic focusing lens, the largest lens thickness d is determined so that the cooling time of a lens casting is still acceptable in terms of productivity.

Die Formgebung der erfindungsgemäßen Sammellinse CL aus dem amorphen Thermoplast wird schrittweise folgendermaßen durchgeführt.The shaping of the amorphous thermoplastic positive lens CL according to the present invention is carried out stepwise as follows.

Zunächst wird je nach der für die Abkühlung des Linsenabgußes mit der Dicke d nötigen Zeit die größte, von der Produktivität her noch annehmbare Linsendicke d bestimmt. Ein Abguß mit der Wanddicke 4 mm aus dem amorphen Thermoplast kühlt 25 Sekunden ab. Die für die Abkühlung nötige Zeit steigt ungefähr proportional zum Quadrat der Abgußwanddicke an: eine 20 mm dicke plankonvexe Linse aus dem amorphen Thermoplast kühlt mindestens 600 Sekunden ab. Bei einer plankonvexen Linse mit der Dicke bis 10 mm kann man die Abkühlungszeit unter 150 Sekunden erwarten, bei der Verwendung einer auf eine schwankende Temperatur temperierten Gießform sogar unter 120 Sekunden. Dadurch wird eine bereits annehmbare Produktivität beim Herstellen der erfindungsgemäßen Sammellinse CL ermöglicht.First, depending on the time required for the cooling of the lens casting with the thickness d, the largest lens thickness d still acceptable is determined. A cast of 4 mm wall thickness from the amorphous thermoplastic cools for 25 seconds. The time required for cooling increases approximately in proportion to the square of the casting wall thickness: a 20 mm thick plano-convex lens made from the amorphous thermoplastic cools down for at least 600 seconds. For a plano-convex lens with a thickness of up to 10 mm, the cooling time can be expected to be less than 150 seconds, or even less than 120 seconds when using a mold temperature-controlled to a fluctuating temperature. As a result, an already acceptable productivity in producing the converging lens CL according to the invention is made possible.

In einem weiteren Schritt wird bei einer ausgewählten Dicke d der erfindungsgemäßen Sammellinse CL die Zahl N der ringförmigen Fresnelzonenen und die mit der Zahl N verbundene Höhe h der Abweichung äußerer Kreiskanten OCE von der imaginären konvexen Fläche CS gewählt. Durch das Erhöhen der Zahl N bei einer unveränderten Dicke d wird zwar die Höhe h kleiner - der paraxiale Abstand der Flächen SF und CS steigt nämlich an - und es werden bessere theoretische optische Eigenschaften der Linse erreicht, es erhöht sich jedoch die Zahl der unscharfen äußeren Kreiskanten OCE und inneren Kreiskanten ICE, an denen das Licht weg von der vorgesehenen Richtung gebrochen wird. Als bestmöglich erweist sich die Wahl der Zahl N zwischen 2 und 5. Bei einer kleineren Zahl N ist die zentrale Brechfläche CRS größer und größer ist die aktive Höhe a der Linse, die vom unteren Rand der Linse bis zum Gipfel der zentralen Brechfläche CRS gemessen wird (Fig. 5); in dem mit einem Ellipsoidreflektor R ausgestatteten Projektionsscheinwerfer wird nämlich die Hell-Dunkel-Grenze eines abgeblendeten Lichtstreifens durch die Blende S bestimmt (Fig. 3), der abgeblendete Lichtstreifen aber nützt nur die unteren zwei Drittel der Sammellinse.In a further step, with a selected thickness d of the converging lens CL according to the invention, the number N of annular Fresnel zones and the height h associated with the number N of the deviation of outer circle edges OCE from the imaginary convex surface CS are selected. By increasing the number N with an unchanged thickness d, the height h becomes smaller - the paraxial distance of the surfaces SF and CS increases - and better theoretical optical properties of the lens are achieved, but the number of blurred outer ones increases Circular edges OCE and inner circle edges ICE, at which the light is refracted away from the intended direction. The best choice is to choose the number N between 2 and 5. With a smaller number N, the central refractive surface CRS is larger and larger is the active height a of the lens, which is measured from the lower edge of the lens to the top of the central refractive surface CRS (Fig. 5); in the projection headlamp equipped with an ellipsoidal reflector R, the light-dark boundary of a dimmed light strip is determined by the diaphragm S (FIG. 3), but the dimmed light strip only uses the lower two-thirds of the convergent lens.

Dann wählt man den Krümmungshalbmesser r der glatten Linsenfläche SF, durch die die Strahlen in die Sammellinse CL eintreten, und zwar so, dass für jeden Strahl der Winkel des Eintritts in die Linse und der Winkel des Austritts aus der Linse für diesen Strahl etwa gleich werden, wodurch Lichtverluste durch Spiegelungen an der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche der Sammellinse minimiert werden. Bei Sammellinsen mit der Brennweite f unter 50 mm ist die glatte Linsenfläche SF konkav (Fig. 2), bei denen mit der Brennweite zwischen 50 mm und 60 mm ist sie flach (Fig. 1) und bei denen mit der Brennweite über 60 mm ist sie konvex. Der optimale Krümmungshalbmesser r der glatten Linsenfläche SF wird durch Programmsimulationen nach dem Monte-Carlo-Verfahren auf einem kommerziellen Programmpaket bestimmt, wobei optische Merkmale einer Lichtquelle LS, des Ellipsoidreflektors R und der Blende S berücksichtigt werden. Die erfindungsgemäße Sammellinse CL zeichnet sich besonders bei kurzen Brennweiten aus und eignet sich darum zum Bau von kurzen Scheinwerfern. Sie ist sehr gut für einen Nebelscheinwerfer geeignet, der räumlich noch besonders begrenzt ist.Then, one chooses the radius of curvature r of the smooth lens surface SF through which the rays enter the condenser lens CL, such that for each beam the angle of entry into the lens and the angle of exit from the lens become approximately equal for that beam , whereby light losses are minimized by reflections at the entrance surface and the exit surface of the converging lens. For convergent lenses of focal length f less than 50 mm, the smooth lens surface SF is concave (Fig. 2), where the focal length is between 50 mm and 60 mm, it is flat (Fig. 1) and with the focal length greater than 60 mm she convex. The optimal curvature radius r of the smooth lens surface SF is determined by program simulations according to the Monte Carlo method on a commercial program package, taking into account optical features of a light source LS, the ellipsoidal reflector R and the diaphragm S. The converging lens CL according to the invention is particularly suitable for short focal lengths and is therefore suitable for the construction of short headlights. It is very well suited for a fog lamp, which is still particularly limited in space.

Danach werden die Fresnelbrechflächen RRS und CRS mit einem Rechenverfahren zum Minimisieren der sphärischen Aberration bei dicken Linsen genau geformt. Die Höhen h der Abweichung der äußeren Kreiskanten OCE von der imaginären konvexen Fläche CS bekommen erst jetzt ihre Endwerte.Thereafter, the Fresnel refracting surfaces RRS and CRS are accurately shaped by a calculation method for minimizing the spherical aberration with thick lenses. The heights h of the deviation of the outer circle edges OCE from the imaginary convex surface CS are only now getting their final values.

Zum Herstellen der erfindungsgemäßen Sammellinse CL sind geeignet durchsichtige amorphe Thermoplaste aus der Gruppe der Polymethyl-Metakrylimide, zum Beispiel PLEXIMID 8805, ausnahmsweise für einen Projektionsscheinwerfer mit einer Halogenlichtquelle für Nebel, wo das Blaulicht schon vor der Sammellinse wegfiltriert werden kann, um die Rayleigh-Streuung des Blaulichtes an Nebelteilchen zu vermeiden, aber auch aus der Gruppe der Polykarbonat-Kopolymere, zum Beispiel APEC 9359/7. Ein Vorteil der letzteren liegt in einer schwächeren Absorption im Infrarotbereich, ein Vorteil der ersteren liegt vor allem in schwacher Abhängigkeit des Brechungsquotienten von der Lichtwellenlänge im sichtbaren Bereich.For the production of the positive lens CL according to the invention suitable transparent amorphous thermoplastics from the group of polymethyl metacryloyl, for example PLEXIMID 8805, exceptionally for a projection headlamp with a halogen light source for fog, where the blue light can be filtered away before the convergent lens to the Rayleigh scattering to avoid the blue light on mist particles, but also from the group of polycarbonate copolymers, for example APEC 9359/7. An advantage of the latter lies in a weaker absorption in the infrared range, an advantage of the former is mainly in weak dependence of the refractive quotient of the light wavelength in the visible range.

Die erfindungsgemäße Sammellinse CL kann aber aufgrund der beschriebenen Geometrie auch aus Glasmaterialien hergestellt werden. Es werden die beschriebenen vorteilhaften optischen Effekte und die Einsparung an Masse erzielt.However, the positive lens CL according to the invention can also be made of glass materials due to the described geometry. The described advantageous optical effects and the saving of mass are achieved.

In der folgenden Tabelle sind die Ergebnisse der Programmsimulationen für fünf Sammellinsen - die Beispiele 5 und 6 beziehen sich auf die erfindungsgemäße Sammellinse CL - mit der Brennweite f = 25 mm und dem Linsendurchmesser 50 mm in dem Projektionsscheinwerfer mit der Glühlampe H11 mit der Leuchtstärke 1.000 Im als der Lichtquelle und dem aluminisierten Ellipsoidreflektor, der für den Gebrauch in einem Nebelscheinwerfer mit der geraden Hell-Dunkel-Grenze angepasst ist, zusammengefaßt. Die Simulation für jedes einzelne Beispiel wurde an 2.000.000 aus der Glühlampe austretenden Lichtstrahlen durchgeführt und verfolgte die Lichtrahlen bei Spiegelungen und Brechungen bis zum Austritt aus der Sammellinse.In the following table are the results of the program simulations for five converging lenses - the examples 5 and 6 refer to the converging lens CL - with the focal length f = 25 mm and the lens diameter 50 mm in the projection headlamp with the light bulb H11 with the luminous intensity 1000 Im as the light source and the aluminized ellipsoidal reflector adapted for use in a fog lamp with the straight cut-off line. The simulation for each example was performed on 2,000,000 rays of light emanating from the incandescent lamp and traced the rays of light during reflections and refractions until it emerges from the condenser lens.

Die Beispiele 1 und 2 beziehen sich auf eine übliche Sammellinse aus Glas beziehungsweise Thermoplast.Examples 1 and 2 relate to a common collecting lens of glass or thermoplastic.

Das Beispiel 3 bezieht sich auf eine übliche Sammellinse aus Thermoplast, die jedoch eine konkave Eintrittsfläche hat, was sich vorteilhaft in einer höheren Lichtdurchlässigkeit auswirkt.Example 3 relates to a conventional positive lens of thermoplastic, but has a concave entrance surface, which has an advantageous effect in a higher light transmittance.

Das Beispiel 4 bezieht sich auf eine Fresnelllinse nach dem Stand der Technik. Diese Linse bringt eine große Einsparung an Masse, doch ist ihre Lichtdurchlässigkeit niedrig und sie blendet stark. Beispiel Nr. 1 2 3 4 5 6 Fig. 1 1 2 3 4 4 Material Glas Apec 9359/ Apec 9359/ Apec 9359/ Apec 9359/ Apec 9359/ Brennweite f 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm Dicke d 20,3 mr 19,3 mm 19,9 mm 2 mm 9,7 mm 8,8 mm Linsenmasse 57,3 g 27 g 27 g 4 g 14 g 13 g Gesamter durchg Lichtstrom 255,4 Ir 254,7 Im 255,3 Im 217,7 Im 236,7 Im 235,0 Im Erzielte höchste Beleuchtungsstär 7,3 Ix 7,2 Ix 7,4 Ix 4,9 Ix 6,1 Ix 5,9 Ix Blenden in Zone I über H.-D.-Grenz < 0,007 < 0,007 Ix < 0,007 Ix 0,1 Ix 0,03 Ix 0,04 Ix r ∞ ∞ 200 mm ∞ 100 mm 100 mm r' 37 mm 41 mm h 1 mm 2,68 mm 2,78 mm N 0 0 0 15 3 3 * nach ECE Norm Example 4 relates to a Fresnel lens according to the prior art. This lens brings a great deal of mass, but its translucency is low and it fades strongly. Example no. 1 2 3 4 5 6 FIG. 1 1 2 3 4 4 material Glass Apec 9359 / Apec 9359 / Apec 9359 / Apec 9359 / Apec 9359 / Focal length f 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm 25 mm Thickness d 20.3 m 19.3 mm 19.9 mm 2 mm 9.7 mm 8.8 mm lens mass 57.3 g 27 g 27 g 4 g 14 g 13 g Total through luminous flux 255.4 Ir 254.7 Im 255.3 in 217.7 Im 236.7 Im 235.0 Im Achieved highest illuminance 7.3 lx 7.2 lx 7.4 lx 4.9 lx 6.1 lx 5.9 lx Apertures in zone I above H. D. boundary <0.007 <0.007 lx <0.007 lx 0.1x 0.03x 0.04 lx r ∞ ∞ 200 mm ∞ 100 mm 100 mm r ' 37 mm 41 mm H 1 mm 2.68 mm 2.78 mm N 0 0 0 15 3 3 * according to ECE standard

Die Beispiele 5 und 6 beziehen sich auf die erfindungsgemäße Sammellinse CL (Fig. 4 und 5). Im Vergleich zur Fresnelllinse nach dem Beispiel 4 hat die erfindungsgemäße Sammellinse CL eine höhere Lichtdurchlässigkeit und sie blendet weniger. Das wurde durch die Verkleinerung der Oberfläche und die Herabsetzung der Zahl der ungünstigen Flächen, hierzu gehören die ringförmigen Sprungflächen RSS und die abgerundeten äußeren Kreiskanten OCE und inneren Kreiskanten ICE erreicht. Im Vergleich zur üblichen Sammellinse nach den Beispielen 2 und 3 bringt jedoch die erfindungsgemäße Sammellinse eine ungefähr fünfzigprozentige Einsparung an Masse.Examples 5 and 6 relate to the converging lens CL according to the invention (FIGS. 4 and 5). Compared to the Fresnel lens according to Example 4, the positive lens CL according to the invention has a higher light transmittance and it fades less. This was achieved by reducing the surface area and decreasing the number of unfavorable surfaces, including the annular jump surfaces RSS and the rounded outer circle edges OCE and inner circle edges ICE. However, compared to the conventional condenser lens of Examples 2 and 3, the condenser lens of the present invention provides an approximately fifty percent mass saving.

Legende:Legend:

  • CL - collimating lens - SammellinseCL - collimating lens - condensing lens
  • SF - smooth face of the lens - glatte LinsenflächeSF - smooth face of the lens - smooth lens surface
  • CS - imaginary convex surface - imaginäre konvexe FlächeCS - imaginary convex surface - imaginary convex surface
  • PE - peripheral edge - periphere KantePE - peripheral edge - peripheral edge
  • FZF - Fresnel zones face - FresnelzonenflächeFZF - Fresnel zones face - Fresnel zone surface
  • CRS - central refracting surface - zentrale BrechflächeCRS - central refracting surface - central refraction surface
  • RRS - ringshaped refracting surface - ringförmige BrechflächeRRS - ringshaped refracting surface - annular crushing surface
  • RSS - ringshaped step surface - ringförmige SprungflächeRSS - ringshaped step surface - circular jump surface
  • OCE/ICE - outer/inner circular edge - äußere/innere KreiskanteOCE / ICE - outer / inner circular edge - outer / inner circular edge
  • S - shade - SchirmS shade shade
  • LS - light source - LichtquelleLS - light source - light source
  • R - reflector - ReflektorR reflector reflector

Claims (13)

Sammellinse (CL) für einen Projektionsscheinwerfer in einem Kraftfahrzeug, deren Körper an der Eintrittsseite durch eine glatte Linsenfläche (SF) und an der Austrittsseite durch eine mit Fresnelzonen versehene Linsenfläche (FZF) begrenzt ist,
wobei eine Fresnelzone mit einer ringförmigen oder einer zentralen Brechfläche (RRS bzw. CRS) und einer ringförmigen Sprungfläche (RSS) erzeugt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass jede innere Kreiskante (ICE), längs welcher die ringförmige oder zentrale Brechfläche (RRS bzw. CRS) und die benachbarte ringförmige Sprungfläche (RSS) innenseits aneinanderstoßen, auf einer imaginären konvexen Fläche (CS) liegt, die die periphere Kante (PE) der Sammellinse (CL) einschließt und in der Richtung hinzu der mit den Fresnelzonen versehenen Linsenfläche (FZF) gewölbt ist,
und dass in der Richtung parallel zur geometrischen Achse der Sammellinse (CL) gemessene Höhen (h) der Abweichung äußerer Kreiskanten (OCE), längs welcher die ringförmige Brechfläche (RRS) und die benachbarte ringförmige Sprungfläche (RSS) außenseits aneinanderstoßen, von der imaginären konvexen Fläche (CS) möglichst klein sind.Conveying lens (CL) for a projection headlight in a motor vehicle whose body is bounded on the inlet side by a smooth lens surface (SF) and on the outlet side by a lens surface provided with Fresnel zones (FZF),
wherein a Fresnel zone with an annular or a central refractive surface (RRS or CRS) and an annular jump surface (RSS) is generated,
characterized,
that each inner circular edge (ICE), along which the annular or central crushing surface (RRS or CRS) and the adjacent annular jump surface (RSS) abut on the inside, on an imaginary convex surface (CS), the peripheral edge (PE) of the Includes convex lens (CL) and is curved in the direction in addition to the lens surface (FZF) provided with the Fresnel zones,
and that in the direction parallel to the geometric axis of the condenser lens (CL) measured heights (h) of the deviation outer circle edges (OCE), along which the annular crush surface (RRS) and the adjacent annular jump surface (RSS) abut each other, from the imaginary convex Area (CS) are as small as possible. Sammellinse (CL) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die mit den Fresnelzonen versehene Linsenfläche (FZF) mit einer kleinen Zahl (N) der ringförmigen Brechflächen (RRS) erzeugt ist, so dass 2 ≤ N ≤ 5 ist.Conveying lens (CL) according to claim 1, characterized
in that the lens surface (FZF) provided with the Fresnel zones is generated with a small number (N) of the annular refractive surfaces (RRS) such that 2 ≤ N ≤ 5. Sammellinse (CL) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass alle äußeren Kreiskanten (OCE) von der imaginären konvexen Fläche (CS) um die gleiche, in der Richtung parallel zur geometrischen Achse der Sammellinse (CL) gemessene Höhe (h) abweichen.Conveying lens (CL) according to claim 1 or 2, characterized
that all outer circle edges (OCE) deviate from the imaginary convex surface (CS) by the same height (h) measured in the direction parallel to the geometric axis of the condenser lens (CL). Sammellinse (CL) nach einem der Ansprüche von 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die glatte Linsenfläche (SF) konkav ist.Conveying lens (CL) according to one of claims 1 to 3, characterized
that the smooth lens surface (SF) is concave. Sammellinse (CL) nach einem der Ansprüche von 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die glatte Linsenfläche (SF) konvex ist.Conveying lens (CL) according to one of claims 1 to 3, characterized
that the smooth lens surface (SF) is convex. Sammellinse (CL) nach einem der Ansprüche von 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die glatte Linsenfläche (SF) flach ist.Conveying lens (CL) according to one of claims 1 to 3, characterized
that the smooth lens surface (SF) is flat. Sammellinse (CL) nach einem der Ansprüche von 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Krümmung der glatten Linsenfläche (SF) bestimmt wird, indem ein durch die Sammellinse (CL) durchgelassener Lichtstrom maximiert wird.Conveying lens (CL) according to one of claims 4 to 6, characterized
is intended that the curvature of the smooth lens surface (SF) by a transmitted through the condenser lens (CL) light flux is maximized. Sammellinse (CL) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass sie aus einem amorphen Thermoplast hergestellt ist.Conveying lens (CL) according to one of the preceding claims, characterized in that
that it is made of an amorphous thermoplastic. Sammellinse (CL) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
dass ihre größte Dicke (d) durch eine von der Produktivität her noch annehmbare Abkühlungszeit eines Linsenabgusses bestimmt wird.Conveying lens (CL) according to claim 8, characterized in that
that their greatest thickness (d) is determined by a still acceptable cooling time of a lens casting. Sammellinse (CL) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
dass sie aus einem Polymethyl-Metakrylimid hergestellt ist.Conveying lens (CL) according to claim 8 or 9, characterized
that it is made of a polymethyl metacrylamide. Sammellinse (CL) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
dass sie aus einem Polykarbonat-Kopolymer hergestellt ist.Collector lens (CL) as claimed in claim 8 or 9,
that it is made of a polycarbonate copolymer. Sammellinse (CL) nach einem der Ansprüche von 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass sie aus Glas hergestellt ist.Conveying lens (CL) according to one of claims 1 to 7, characterized
that it is made of glass. Sammellinse (CL) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die imaginäre konvexe Fläche (CS) eine Kugelfläche ist.Conveying lens (CL) according to one of the preceding claims, characterized in that
that the imaginary convex surface (CS) is a spherical surface.
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