Verfahren zum Herstellen einer Scheinwerferlinse für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, sowie einen Fahrzeugscheinwerfer.
Scheinwerferlinsen sind z.B. aus der WO 02/31543 A1, der US 6 992 804 B2, der WO 03/074251 A1 und der DE 100 52 653 A1 bekannt. Weitere Fahrzeugscheinwerfer sind z.B. aus der DE 100 33 766 A1, der EP 0 272 646 A1 , der DE 101 18 687 A1 und der DE 198 29 586 A1 bekannt.
Die DE 203 20 546 U1 offenbart eine beidseitig blankgepresste Linse mit einer gekrümmten Oberfläche, mit einer planen Oberfläche und mit einem am Linsenrand angeformten Halterand, wobei am Halterand ein gegenüber der planen Oberfläche vorstehender mindestens 0,2 mm dicker Auflagerand angeformt ist. Der Auflagerand ist dabei am Außenumfang der Scheinwerferlinse angeformt. Eine weitere Scheinwerferlinse mit einem Auflagerand offenbart z.B. die DE 10 2004 048 500 A1.
Scheinwerferlinsen unterliegen in Bezug auf ihre optischen Eigenschaften bzw. lichttechnischen Richtwerte engen Designkriterien. Dies gilt insbesondere in Hinblick auf eine Hell-Dunkel-Grenze 25, wie sie beispielhaft in Fig. 3 in einer Graphik 20 und in einer Fotographie 21 dargestellt ist. Wichtige lichttechnische Richtwerte sind dabei der Gradient G der Hell-Dunkel-Grenze 25 und der Blendwert HV des Fahrzeugscheinwerfers, in den die Scheinwerferlinse eingebaut wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die lichttechnischen Eigenschaften von Fahrzeugscheinwerfern zu verbessern.
Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen einer Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Scheinwerferlinse einen transparenten Körper mit einer, insbesondere im Wesentlichen planen, einer Lichtquelle zuzuwendenden optisch wirksamem Oberfläche und einer, insbesondere konvex gekrümmten, der Lichtquelle abzuwendenden optisch wirksamen Oberfläche umfasst, wobei der Gradient einer von der Scheinwerferlinse oder einer weiteren Scheinwerferlinse abgebildeten Hell-Dunkel-Grenze gemessen wird, und wobei in Abhängigkeit des gemessenen Gradienten eine Licht streuende Struktur in dem transparenten Körper
erzeugt wird. Ein Gradient im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Gradient im Sinne der lichttechnischen Vorschrift FMVSS 118. Der transparente Körper der Scheinwerferlinse ist vorteilhafterweise aus Glas ausgeführt. Er kann jedoch auch aus transparentem Kunststoff bestehen oder transparenten Kunststoff umfassen.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Licht streuende Struktur mittels eines Lasers erzeugt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Licht streuende Struktur eine Anzahl von punktförmigen Defekten, die in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung in einer Ebene des transparenten Körpers erzeugt werden. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird ein Teil der punktförmigen Defekte in einer Ebene des transparenten Körpers erzeugt. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Ebene orthogonal zu einer optischen Achse der Scheinwerferlinse ausgerichtet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden die punktförmigen Defekte in einer Zufallsverteilung erzeugt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die der Lichtquelle abzuwendende optisch wirksame Oberfläche und/oder die der Lichtquelle zuzuwendende optisch wirksame Oberfläche eine Licht streuende Oberflächenstruktur auf. Eine geeignete Licht streuende Oberflächenstruktur umfasst z.B. eine Modulation und/oder eine (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 μm, insbesondere mindestens 0,08 μ bzw. ist als Modulation gegebenenfalls mit einerzusätzlichen (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 μm, insbesondere mindestens 0,08 μ ausgestaltet. Rauhigkeit im Sinne der Erfindung soll insbesondere als Ra, insbesondere nach ISO 4287, definiert sein. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Licht streuende Oberflächenstruktur eine einer Golfballoberfläche nachgebildete Struktur umfassen oder als eine einer Golfballoberfläche nachgebildete Struktur ausgestaltet sein. Geeignete Licht streuende Oberflächenstrukturen sind z.B. in der DE 10 2005 009 556, der DE 102 26 471 B4 und der DE 299 14 114 U1 offenbart. Weitere Ausgestaltungen Licht streuender Oberflächenstrukturen sind in der deutschen Patentschrift 1 099 964, der DE 36 02 262 C2, der DE 40 31 352 A1, der US 6 130 777, der US 2001/0033726 A1, der JP 10123307 A, der JP 09159810 A und der JP 01147403 A offenbart.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Scheinwerferlinse, insbesondere beidseitig, blankgepresst. Unter Blankpressen soll im Sinne der Erfindung insbesondere verstanden werden, eine optisch wirksame Oberfläche derart zu pressen, dass eine anschließende Nachbearbeitung der Kontur dieser optisch wirksamen Oberfläche entfallen kann bzw. entfällt bzw. nicht vorgesehen ist. Dabei wird in die der Lichtquelle abzuwendende optisch wirksame Oberfläche und/oder in die der Lichtquelle zuzuwendende optisch wirksame Oberfläche eine bzw. die Licht streuende Oberflächenstruktur eingeprägt.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch eine Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, insbesondere gemäß
einem vorgenannten Verfahren, hergestellte Scheinwerferlinse gelöst, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere, vorteilhafterweise beidseitig, blankgepressten, transparenten Körper mit einer, insbesondere im Wesentlichen planen, einer Lichtquelle zuzuwendenden optisch wirksamen Oberfläche und einer, insbesondere konvex gekrümmten, der Lichtquelle abzuwendenden optisch wirksamen Oberfläche umfasst, wobei die der Lichtquelle abzuwendende optisch wirksame Oberfläche und/oder die der Lichtquelle zuzuwendende optisch wirksame Oberfläche eine Licht streuende Oberflächenstruktur aufweist, und wobei in dem transparenten Körper eine Licht streuende Struktur vorgesehen bzw. erzeugt ist. Eine Licht streuende Struktur in dem transparenten Körper ist im Sinne der Erfindung eine bewusst bzw. gezielt erzeugte Struktur und insbesondere von einer Unreinheit in der Linse oder einem Produktiönsfehler zu unterscheiden.
Eine geeignete Licht streuende Oberflächenstruktur umfasst z.B. eine Modulation und/oder eine (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 μm, insbesondere mindestens 0,08 μm, bzw. ist als Modulation gegebenenfalls mit einer (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 μm, insbesondere mindestens 0,08 μm, ausgestaltet. Rauhigkeit im Sinne der Erfindung soll insbesondere als Ra, insbesondere nach ISO 4287, definiert sein. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Licht streuende Oberflächenstruktur eine einer Golfballoberfläche nachgebildete Struktur umfassen oder als eine einer Golfballoberfläche nachgebildete Struktur ausgestaltet sein. Geeignete Licht streuende Oberflächenstrukturen sind z.B. in der DE 10 2005 009 556, der DE 102 26 471 B4 und der DE 299 14 114 U1 offenbart. Weitere Ausgestaltungen Licht streuender Oberflächenstrukturen sind in der deutschen Patentschrift 1 099 964, der DE 36 02 262 C2, der DE 40 31 352 A1, der US 6 130 777, der US 2001/0033726 A1, der JP 10123307 A, der JP 09159810 A und der JP 01147403 A offenbart.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Licht streuende Struktur eine mittels eines Lasers erzeugte Struktur (being laser induced). In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Licht streuende Struktur eine Anzahl von punktförmigen Defekten, die in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung in einer Ebene des transparenten Körpers angeordnet sind. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Teil der punktförmigen Defekte in einer Ebene des transparenten Körpers angeordnet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Ebene orthogonal zu einer optischen Achse der Scheinwerferlinse ausgerichtet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die punktförmigen Defekte entsprechend einer Zufallsverteilung verteilt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Licht streuende Struktur eine gegenüber einer zur optischen Achse der Scheinwerferlinse orthogonalen Ebene gekrümmte Struktur bildet. Dabei kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die Licht streuende Struktur zumindest in etwa in ihrer Krümmung der konvex gekrümmten Oberfläche der Scheinwerferlinse folgt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Licht streuende Struktur im Innern der Scheinwerferlinse stärker gekrümmt ist als die konvex gekrümmte optisch wirksame Oberfläche der Scheinwerferlinse.
Die Licht streuende Struktur kann eine zur Verkleinerung des Gradienten einer abzubildenden Hell-Dunkel-Grenze und/oder eine zur Auskopplung von Licht in einen Nebenleuchtbereich außerhalb des Hauptleuchtbereichs und oberhalb der Hell-Dunkel- Grenze ausgestaltete Struktur sein.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Scheinwerferlinse außen an der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche einen (angeformten) Linsenrand, wobei die im Wesentlichen plane optisch wirksame Oberfläche in Richtung einer optischen Achse der Scheinwerferlinse über den Linsenrand oder einen Teil des Linsenrandes, vorteilhafterweise stufenförmig, hinausragt. Ein stufenförmiges Hinausragen soll im Sinne der Erfindung insbesondere bedeuten, dass ein Übergang in Form zumindest einer Stufe vorgesehen ist. Dabei verläuft die Stufe vorteilhafterweise im Wesentlichen parallel zu einer optischen Achse der Scheinwerferlinse.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ragt die im Wesentlichen plane optisch wirksame Oberfläche um nicht mehr als 1 mm, vorteilhafterweise um nicht mehr als 0,5 mm, in Richtung einer optischen Achse der Scheinwerferlinse über den Linsenrand oder einen Teil des Linsenrandes hinaus. D.h. insbesondere, dass die Höhe einer Stufe nicht mehr als 1 mm, vorteilhafterweise nicht mehr als 0,5 mm, beträgt.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Dicke des Linsenrandes zumindest 2 mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt die Dicke des Linsenrandes nicht mehr als 5 mm.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Durchmesser der Scheinwerferlinse zumindest 40 mm. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Durchmesser der Scheinwerferlinse nicht mehr als 100 mm.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Durchmesser der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche nicht mehr als 110% des Durchmessers der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Durchmesser der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche zumindest 90% des Durchmessers der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche.
Die im Wesentlichen plane optisch wirksame Oberfläche und/oder die konvex gekrümmte optisch wirksame Oberfläche ist in einer Ausgestaltung der Erfindung rund, insbesondere kreisrund bzw. im Wesentlichen kreisrund.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung verläuft die Oberfläche des Linsenrandes oder zumindest ein überwiegender oder wesentlicher Teil der Oberfläche des
Linsenrandes am Außenumfang des Linsenrandes im Wesentlichen parallel zur optischen Achse der Scheinwerferlinse. In diesem Sinne soll im Wesentlichen parallel zur optischen Achse insbesondere eine Neigung gegenüber der optischen Achse von 0° bis 8°, insbesondere 0° bis 5°, bedeuten oder umfassen.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit einer Lichtquelle, mit einer Blende und mit einer, insbesondere gemäß einem der vorhergehenden Merkmale ausgestalteten, Scheinwerferlinse zur Abbildung einer Kante der Blende als eine Hell-Dunkel-Grenze gelöst. Die Licht streuende Struktur kann dabei eine zur Verkleinerung des Gradienten der Hell-Dunkel- Grenze und/oder eine zur Auskopplung von Licht in einen Nebenleuchtbereich außerhalb des Hauptleuchtbereichs und oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze ausgestaltete Struktur sein.
Der Fahrzeugscheinwerfer ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung (zumindest auch) als Abblendscheinwerfer ausgestaltet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Gradient der Hell-Dunkel-Grenze nicht größer als 0,5. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Blendwert des Fahrzeugscheinwerfers nicht größer als 1,5 lux.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Kraftfahrzeug mit einem vorgenannten Fahrzeugscheinwerfer gelöst, wobei die Hell-Dunkel-Grenze in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung auf eine Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug anordbar ist, abbildbar ist.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch Vorrichtung zum Herstellen einer Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, gelöst, wobei die Vorrichtung eine Gradientenmessanordnung zum Messen des Gradienten einer von einer Scheinwerferlinse abgebildeten Hell-Dunkel-Grenze sowie eine, vorteilhafterweise zumindest einen Laser umfassende, Strahlungsquellenanordnung zur Erzeugung einer Licht streuenden Struktur in einer Scheinwerferlinse umfasst, und wobei die Vorrichtung eine Steuerung zur Ansteuerung der Strahlungsquellenanordnung in Abhängigkeit des oder eines gemessenen Gradienten aufweitst.
Optisch wirksame Oberflächen im Sinne der Erfindung haben insbesondere eine Lichttransmission von zumindest 90%.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für ein Kraftfahrzeug,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugscheinwerfers,
Fig. 3 eine beispielhafte Leuchtverteilung des Scheinwerfers gemäß Fig. 2,
Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse für einen
Fahrzeugscheinwerfer gemäß Fig. 2,
Fig. 5 einen Ausschnitt des Querschnitts gemäß Fig. 4,
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Modulation einer optisch wirksamen Oberfläche der
Scheinwerferlinse gemäß Fig. 2,
Fig. 7 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. δ ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. θ ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 10 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 11 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen einer Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3,
Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Herstellen einer Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3,
Fig. 13 Ausführungsbeispiel eines in einer Steuerung zum Herstellen einer Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3 implementierten Verfahrens,
Fig. 14 ein Ausführungsbeispiel eines neuronalen Netzes ,
Fig. 15 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines in einer Steuerung zum Herstellen einer
Scheinwerferlinse gemäß Fig. 3 implementierten Verfahrens,
Fig. 16 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 17 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 18 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 19 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 20 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 21 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 22 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 23 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 24 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 25 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 26 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 27 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 28 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 29 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 30 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 31 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 32 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 33 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 34 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 35 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse,
Fig. 36 ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse und
Fig. 37 ein Ausführungsbeispiel eines Nebenleuchtbereichs.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 mit einem in Fig. 2 schematisch dargestellten Fahrzeugscheinwerfer 1 mit einer Lichtquelle 10 zum Erzeugen von Licht, einem Reflektor 12 zum Reflektieren von mittels der Lichtquelle 10 erzeugbarem Licht und einer Blende 14. Der Fahrzeugscheinwerfer 1 umfasst zudem eine einstückige, beidseitig blankgepresste Scheinwerferlinse 2 zur Veränderung der Strahlrichtung von mittels der Lichtquelle 10 erzeugbarem Licht und insbesondere zur Abbildung einer in Fig. 2 mit Bezugszeichen 15 bezeichneten Kante der Blende 14 als Hell-Dunkel-Grenze 25, wie sie beispielhaft in Fig. 3 in einer Graphik 20 und in einer Fotographie 21 dargestellt ist. Wichtige lichttechnische Richtwerte sind dabei der Gradient G der Hell-Dunkel-Grenze 25 und der Blendwert HV des Fahrzeugscheinwerfers 1 , in den die Scheinwerferlinse 2 eingebaut ist.
Die Scheinwerferlinse 2 umfasst einen Linsenkörper 3 aus einem transparenten Material, insbesondere Glas, der eine der Lichtquelle 10 zugewandte im Wesentlichen plane optisch wirksame Oberfläche 5 und eine der Lichtquelle 10 abgewandte konvex gekrümmte optisch wirksame Oberfläche 4 umfasst. Die Scheinwerferlinse 2 umfasst zudem optional einen Rand 6, mittels dessen die Scheinwerferlinse 2 in dem Fahrzeugscheinwerfer 1 befestigbar ist. Die Elemente in Fig. 2 sind unter Berücksichtigung von Einfachheit und Klarheit und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet. So sind z.B. die Größenordnungen einiger Elemente übertrieben gegenüber anderen Elementen dargestellt, um das Verständnis des Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zu verbessern.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Scheinwerferlinse 2 für den Fahrzeugscheinwerfer 1 gemäß Fig. 2. Fig. 5 zeigt einen in Fig. 4 durch einen strichpunktierten Kreis markierten Ausschnitt der Scheinwerferlinse 2. Die im Wesentlichen plane optisch wirksame Oberfläche 5 ragt in Form einer Stufe 60 in Richtung der optischen Achse 30 der Scheinwerferlinse 2 über den Linsenrand 6 bzw. über die der Lichtquelle 10 zugewandte Oberfläche 61 des Linsenrandes 6 hinaus, wobei die Höhe h der Stufe 60 nicht mehr als 1 mm, vorteilhafterweise nicht mehr als 0,5 mm, beträgt. Der Nennwert der Höhe h der Stufe 60 beträgt vorteilhafterweise 0,2 mm.
Die Dicke r des Linsenrandes 6 beträgt zumindest 2 mm jedoch nicht mehr als 5 mm. Der Durchmesser DL der Scheinwerferlinse 2 beträgt zumindest 40 mm jedoch nicht mehr als 100 mm. Der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 5 ist gleich dem Durchmesser DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 4. In vorteilhafter Ausgestaltung beträgt der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 5 nicht mehr als 110% des Durchmessers DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 4. Zudem beträgt der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 5 vorteilhafterweise zumindest 90% des Durchmessers DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 4. Der Durchmesser DL der Scheinwerferlinse 2 ist vorteilhafterweise in etwa 5 mm größer als der Durchmesser DB der im Wesentlichen planen optisch wirksamen Oberfläche 5 bzw. als der Durchmesser DA der konvex gekrümmten optisch wirksamen Oberfläche 4.
Die Scheinwerferlinse 2 weist im Innern des transparenten Körpers 3 eine Licht streuende Struktur 35 auf. Die Licht streuende Struktur 35 ist vorteilhafterweise eine mittels eines Lasers erzeugte Struktur. Sie umfasst dabei vorteilhafterweise eine Anzahl von punktförmigen Defekten, die zu einer zur optischen Achse 30 orthogonalen Ebene ausgerichtet sind. Es kann vorgesehen sein, dass die streuende Struktur 35 ringförmig ausgestaltet ist oder ringförmige Bereiche umfasst bzw. dass die punktförmigen Defekte in Ringen angeordnet sind. Es kann vorgesehen sein, dass die punktförmigen Defekte, insbesondere innerhalb der gewählten Struktur, zufällig verteilt sind.
Geeignete Verfahren zur Erzeugung der Licht streuenden Struktur 35 im Innern des transparenten Körpers 3 können zum Beispiel der SU 1838163 A3, der SU 1818307 A1, dem Artikel, „Optical applications of laser-induced gratings in Eu-doped glasses", Edward G. Behrens, Richard C. Powell, Douglas H. Blackburn, 10. April 1990 / Vol. 29, No. 11 / APPLIED OPTICS, dem Artikel, „Relationship between laser-induced gratings and vibrational properties of Eu-doped glasses", Frederic M. Durville, Edward G. Behrens, Richard C. Powell, 35, 4109, 1987, The American Physical Society, dem Artikel, „Laser-induced refractive-index gratings in Eu-doped glasses", Frederic M. Durville, Edward G. Behrens, Richard C. Powell, 34, 4213, 1986, The American Physical Society, dem Artikel, „Innenbearbeitung von Glas mit Nd: YAG-Laser", Klaus Dickmann, Elena Dik, Laser Magazin sowie dem in der US 6 992 804 B2 zitierten Stand der Technik entnommen werden.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Modulation einer optisch wirksamen Oberfläche 4 der Scheinwerferlinse 2. Dabei bezeichnet RAD den radialen Abstand entlang der optisch wirksamen Oberfläche 4 vom Durchtrittspunkt der optischen Achse 30 durch die optisch wirksame Oberfläche 4. Bezugszeichen z bezeichnet die Modulation. Dabei ist vorgesehen, dass die Amplitude der Modulation z einer abklingenden Hüllkurve folgt.
Fig. 7 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse 2A zur Verwendung anstelle der Scheinwerferlinse 2. Dabei sind auf der der Lichtquelle 10 abgewandten optisch wirksamen Oberfläche 4 mehrere im Wesentlichen kreisförmige Flächen 72 mit einem Durchmesser d zwischen 0,5mm und 10mm und mit einer (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 μm, insbesondere mindestens 0,08 μm, angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzen die im Wesentlichen kreisförmigen Flächen 72 eine Rauhigkeit von 0,6 μm. Bezugszeichen 71 bezeichnet den Teil der der Lichtquelle 10 abgewandten optisch wirksamen Oberfläche 4, der nicht von den im Wesentlichen kreisförmigen Flächen 72 bedeckt ist. Die Oberfläche dieses Teils ist blank, d.h. sie besitzt eine Rauhigkeit von in etwa weniger als 0,04 μm. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass dieser Teil nicht blank ist, jedoch eine Rauhigkeit aufweist, die von der Rauhigkeit der im Wesentlichen kreisförmigen Flächen 72 abweicht. Die im Wesentlichen kreisförmigen Flächen 72 bedecken 5% bis 50% der der Lichtquelle 10 abgewandten optisch wirksamen Oberfläche 4.
Fig. 8 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse 2B zur Verwendung anstelle der Scheinwerferlinse 2. Dabei ist auf der der Lichtquelle 10 abgewandten optisch wirksamen Oberfläche 4 eine im Wesentlichen kreisförmige Fläche 82 mit einer (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 μm, insbesondere mindestens 0,08 μm, angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzt die im Wesentlichen kreisförmige Fläche 82 eine Rauhigkeit von 0,2 μm. Bezugszeichen 81 bezeichnet den Teil der der Lichtquelle 10 abgewandten optisch wirksamen Oberfläche 4, der nicht von der im Wesentlichen kreisförmigen Fläche 82 bedeckt ist. Die Oberfläche dieses Teils ist blank, d.h. sie besitzt eine Rauhigkeit von in etwa weniger als 0,04 μm. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass dieser Teil nicht blank ist, jedoch eine Rauhigkeit aufweist, die von der Rauhigkeit der im Wesentlichen kreisförmigen Fläche 82 abweicht. Die im Wesentlichen kreisförmige Fläche 82 bedeckt mindestens 5% der der Lichtquelle 10 abgewandten optisch wirksamen Oberfläche 4.
Fig. 9 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse 2C zur Verwendung anstelle der Scheinwerferlinse 2. Dabei sind auf der der Lichtquelle 10 zugewandten im Wesentlichen planen Oberfläche 5 mehrere ineinander angeordnete, im Wesentlichen ringförmige Flächen 92, 93, 94, 95, 96 mit einer Ringbreite bR zwischen 1mm und 4mm und mit einer (Oberflächen-)Rauhigkeit von mindestens 0,05 μm, insbesondere mindestens 0,08 μm, angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzen die im Wesentlichen ringförmigen Flächen 92, 93, 94, 95, 96 eine Rauhigkeit von 0,1 μm. Bezugszeichen 91 bezeichnet den Teil der der Lichtquelle 10 zugewandten im Wesentlichen planen Oberfläche 5, der nicht von den im Wesentlichen ringförmigen Flächen 92, 93, 94, 95, 96 bedeckt ist. Die Oberfläche dieses Teils ist blank, d.h. sie besitzt eine Rauhigkeit von in etwa weniger als 0,04 μm. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass dieser Teil nicht blank ist, jedoch eine Rauhigkeit aufweist, die von der Rauhigkeit der im Wesentlichen kreisförmigen Flächen 22 abweicht. Die im Wesentlichen ringförmigen Flächen 92, 93, 94, 95, 96 bedecken 20% bis 70% der der Lichtquelle 10 zugewandten im Wesentlichen planen Oberfläche Seite 5.
Fig. 10 zeigt ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse 2D zur Verwendung anstelle der Scheinwerferlinse 2. Dabei weist die der Lichtquelle 10 abgewandte optisch wirksame Oberfläche 4 eine einer Golfballoberfläche nachgebildete Oberflächenstruktur 101 auf. Eine ähnliche Oberflächenstruktur kann auch durch eine in Fig. 6 dargestellte Modulation z erzeugt werden, der eine orthogonal dazu (also auf einem (konzentrischen) Kreis um die optische Achse 30) verlaufende Modulation überlagert ist.
Fig. 11 zeigt ein Verfahren zum Herstellen der Scheinwerferlinse 2 oder einer der Scheinwerferlinsen 2A, 2B, 2C oder 2D. Dabei sind in einem Schritt 110 die Verfahrensschritte und Maßnahmen umfasst, die vor dem eigentlichen Pressen im Schritt 111 der Linse erfolgen. Die unter dem Schritt 110 zusammengefassten Maßnahmen und Verfahrensschritte können zum Beispiel das Schmelzen von Glas, das Herstellen eines
Vorformlings, das Abkühlen eines Vorformlings, das Erwärmen eines Vorformlings usw. umfassen.
In dem an den Schritt 110 anschließenden Schritt 111 wird die Scheinwerferlinse 2, 2A, 2B, 2C oder 2D gepresst. Dabei wird die entsprechende Oberflächenstruktur 72, 82, 92, 93, 94, 95, 96, 101, z in einer vorteilhaften Ausgestaltung derart gepresst, dass gilt:
G *MIN ≥ ^max wobei G*MIN der Minimalwert der Fertigungstoleranz für den Gradienten G einer gepressten Scheinwerferlinse 2, 2A, 2B, 2C oder 2D ist, und wobei G*max der obere (zulässige) Soll-Wert für den Gradienten G ist.
Nach dem Pressen der Scheinwerferlinse in dem Schritt 111 wird diese unter Wärmezugabe langsam abgekühlt (Schritt 112). Es folgt ein Schritt 113, in dem die lichtbrechende Struktur 35 im Innern des transparenten Körpers 3 erzeugt wird. Es kann auch vorgesehen werden, dass der Schritt 113 während des Schritts 112 erfolgt. So kann zum Beispiel eine teilabgekühlte Scheinwerferlinse einer entsprechenden Kühlstrecke entnommen werden und nach dem Erzeugen einer entsprechenden Licht streuenden Struktur in ihrem Innern wieder der Kühlstrecke zugeleitet werden.
Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Herstellen einer der Scheinwerferlinse 2 entsprechenden Scheinwerferlinse 2A, 2B, 2C oder 2D. Die Vorrichtung 120 umfasst eine Gradientenmessanordnung 121 zum Messen des Gradienten G einer von der Scheinwerferlinse 2 abgebildeten Hell/Dunkelgrenze 25. Die Vorrichtung 120 umfasst zudem eine vorteilhafterweise Laser umfassende Strahlungsquellenanordnung 123 zur Erzeugung der Licht streuenden Struktur 35 im Innern der Scheinwerferlinse 2. Geeignete Vorrichtungen zur Ausgestaltung der Strahlenquellenanordnung 123 können zum Beispiel der SU 1838163 A3, der SU 1818307 A1, dem Artikel, „Optical applications of laser-induced gratings in Eu-doped glasses", Edward G. Behrens, Richard C. Powell, Douglas H. Blackburn, 10. April 1990 / Vol. 29, No. 11 / APPLIED OPTICS, dem Artikel, „Relationship between laser-induced gratings and vibrational properties of Eu-doped glasses", Frederic M. Durville, Edward G. Behrens, Richard C. Powell, 35, 4109, 1987, The American Physical Society, dem Artikel, „Laser-induced refractive-index gratings in Eu-doped glasses", Frederic M. Durville, Edward G. Behrens, Richard C. Powell, 34, 4213, 1986, The American Physical Society, dem Artikel, „Innenbearbeitung von Glas mit Nd.YAG-Laser", Klaus Dickmann, Elena Dik, Laser Magazin sowie dem in der US 6 992 804 B2 zitierten Stand der Technik entnommen werden.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 120 zum Herstellen der Scheinwerferlinse 2 eine Steuerung 122 zum Ansteuern der Strahlungsquellenanordnung 123 in Abhängigkeit eines oder des gemessenen Gradienten G sowie des unteren (zulässigen) Solü-Wertes G*min für den Gradienten G und eines (zulässigen) oberen Soll - Wertes G*max für den Gradienten G.
Hg. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines in der Steuerung 122 implementierten Verfahrens. Das Verfahren beginnt mit einem Schritt 130, in dem der Messwert des Gradienten G von der Gradientenmessanordnung 121 eingelesen wird. Dem Schritt 130 folgt eine Abfrage 131, ob gilt
G < G, min
Ist
G <G, nun so wird die entsprechende Linse in einem Schritt 132 aussortiert. Ist dagegen
G ≥ Gmin so folgt der Abfrage 131 eine Abfrage 133, ob gilt
G > Gmaκ Ist
G > Gmax so werden in einem Schritt 134 eine bestimmte Anzahl ANZ punktförmiger Defekte im Innern der Scheinwerferlinse erzeugt. Im Anschluss an den Schritt 134 wird in einem Schritt 130 ein neuer Messwert für den Gradienten G eingelesen.
Es kann vorgesehen sein, dass parallel zum Schritt 134 in einem Schritt 135 ein neuronales Netz trainiert wird, wie es beispielhaft in Fig. 14 abgebildet ist. Das in Fig. 14 dargestellte neuronale Netz umfasst dabei vier Eingangsknoten 151, 152, 153, 154, eine Zwischenschicht mit vier Knoten 161, 162, 163, 164 sowie einen Ausgangsknoten 171. Eingangsgrößen in die Eingangsknoten 151, 152, 153 und 154 sind der gemessene Gradient, ein Soll-Wert G* für den Gradienten, die Differenz G* - G zwischen dem Soll-Wert G* des Gradienten und dem gemessenen Gradienten G sowie zumindest ein Linsenparameter LP, wie zum Beispiel der Typ der Linse, deren Dicke, deren Brennweite oder deren Durchmesser. Der Soll-Wert G* des Gradienten G ist dabei ein Wert aus dem Intervall [G*mjn, G*max]. Der Soll-Wert G* des Gradienten wird dabei vorteilhafterweise gemäß
Q* _ '-'min "*" ^max berechnet. Ausgangsgröße aus dem Ausgangsκnoten 171 ist dabei die Anzahl ANZ von punktförmigen Defekten, die in der Scheinwerferlinse 2 erzeugt werden.
Fig. 15 zeigt ein zu dem unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschriebenen Verfahren alternatives Verfahren, das in der Steuerung 122 implementiert werden kann. Dabei entsprechen gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 13 gleichen Abfragen bzw. Schritten. Im Unterschied zu dem unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschriebenen Verfahren folgt bei dem unter Bezugnahime auf Fig. 15 beschriebenen Verfahren der Abfrage 133 ein Schritt 136, indem die Anzahl ANZ der punktförmigen Defekte im Innern der Scheinwerferlinse mittels des in Fig. 14 dargestellten neuronalen Netzes bestimmt wird. Ein erneutes Messen und entsprechendes Nachregeln, wie unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben, entfällt dabei.
In vorteilhafter Ausgestaltung der beschriebenen Verfahren werden die punktförmigen Defekte in der Scheinwerferlinse erzeugt, deren Gradient G gemessen worden ist. Es kann jedoch auch vorgesehen werden, dass die Anzahl der punktförmigen Defekte in Abhängigkeit des Messwertes des Gradienten G für eine andere Scheinwerferlinse ermittelt wird. So kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass der Messwert für eine Scheinwerferlinse zur gezielten Erzeugung von punktförmigen Defekten oder entsprechend anderen lichtbrechenden Strukturen für die nächsten fünf Scheinwerferlinsen verwendet wird. Fig. 16 bis Hg. 36 zeigen alternative Ausgestaltungen von Scheinwerferlinsen 2E, 2F, 2G, 2H, 2J, 2K, 2L, 2M1 2N, 2P, 2Q, 2R, 2S, 2T, 2U, 2V, 2W, 2X, 2Y1 2Z1 2AA mit unterschiedlichen Ausführungsbeispielen von Licht streuenden Strukturen 35E, 35F, 351 G, 352G, 35H1 35J, 35K1 35L1 35M1 35N, 35P1 35Q1 35R1 35S1 35T, 35U, 35V, 35W1 35X1 35Y1 35Z, 35AA In den transparenten Körpern 3 der Scheinwerferlinsen 2E, 2F, 2G, 2H, 2J, 2K, 2L, 2M1 2N1 2P1 2Q1 2R, 2S, 2T, 2U, 2V, 2W, 2X1 2Y1 2Z1 2AA. Dabei sind die Scheinwerferlinsen 2E1 2F, 2G, 2H, 2J, 2K, 2L1 2M, 2N in einem Querschnitt mit parallel zur optischen Achse der Scheinwerferlinsen 2E1 2F1 2G, 2H1 2J1 2K, 2L, 2M1 2N verlaufenden Querschnittsfläche und die Scheinwerferlinsen 2P1 2Q1 2R1 2S1 2T1 2U1 2V, 2W, 2X, 2Y, 2Z, 2AA in einem Querschnitt mit einer orthogonal zur optischen Achse der Scheinwerferlinsen 2P, 2Q1 2R1 2S1 2T, 2U1 2V, 2W, 2X, 2Y, 2Z, 2AA verlaufenden Querschnittsfläche dargestellt.
Es kann vorgesehen sein, dass die Scheinwerferlinsen 2E1 2F1 2G1 2H, 2J, 2K1 2L1 2M, 2N, 2P1 2Q, 2R, 2S, 2T, 2U1 2V, 2W, 2X, 2Y, 2Z, 2AA keine Strukturen auf ihren optisch wirksamen Oberflächen aufweisen. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Scheinwerferlinsen 2E, 2F, 2G, 2H, 2J1 2K1 2L1 2M, 2N1 2P, 2Q, 2R1 2S, 2T, 2U, 2V, 2W, 2X, 2Y, 2Z, 2AA auf ihren optisch wirksamen Oberflächen 4 bzw. 5 Oberflächenstrukturen aufweisen, wie sie zum Beispiel in Fig. 6, Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9 und Fig. 10 dargestellt sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass zwei oder mehr der Licht streuenden Strukturen 35E, 35F, 351 G, 352G, 35H, 35J, 35K, 35L, 35M, 35N, 35P, 35Q, 35R, 35S, 35T1 35U, 35V, 35W, 35X, 35Y1 35Z, 35AA in einer einzigen Linse kombiniert sind. Dabei kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass eine Licht streuende Struktur 35 oder 35N mit einer Licht streuenden Struktur 35F derart kombiniert wird, dass mittels der Licht streuenden Struktur 35 oder 35N der Gradient eingestellt wird und mittels der Licht streuenden Struktur 35F - wie in Fig. 37 dargestellt - Licht in einem Nebenleuchtbereich 181 oberhalb der Helldunkelgrenze 25 abgelenkt wird. Dabei ist der Nebenleuchtbereich 181 von dem unterhalb der Helldunkelgrenze 25 liegenden Hauptleuchtbereich 180 getrennt. Während der Hauptleuchtbereich 180 dem Ausleuchten der Fahrbahn dient, ist vorgesehen, dass der Nebenleuchtbereich 181 die Ausleuchtung von Verkehrsschildern o.a. ermöglicht.
Das unter Bezugnahme auf eine Einzellinse beschriebene Verfahren kann auch für optische Strukturen im Sinne der PCT/EP2006/007820 verwendet werden.