WO2023217585A1 - Projection lens for a headlight of a motor vehicle and headlight having such a projection lens - Google Patents

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WO2023217585A1
WO2023217585A1 PCT/EP2023/061523 EP2023061523W WO2023217585A1 WO 2023217585 A1 WO2023217585 A1 WO 2023217585A1 EP 2023061523 W EP2023061523 W EP 2023061523W WO 2023217585 A1 WO2023217585 A1 WO 2023217585A1
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WO
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projection lens
headlight
angle
useful
light
Prior art date
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PCT/EP2023/061523
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German (de)
French (fr)
Inventor
David Duhme
Bernd Fischer
Dietmar Haut
Daniela Karthaus
Rainer Kauschke
Gerhard Kloos
Piet RISTHAUS
Christian Smarslik
Andreas Stockfisch
Andreas Suray
Benjamin Willeke
Original Assignee
HELLA GmbH & Co. KGaA
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    • 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
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    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/275—Lens surfaces, e.g. coatings or surface structures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
    • G02B3/08—Simple or compound lenses with non-spherical faces with discontinuous faces, e.g. Fresnel lens

Definitions

  • the present invention relates to a projection lens for a headlight of a motor vehicle, a headlight according to the preamble of claim 10 and a method for producing such a projection lens.
  • Typical projection lenses of the aforementioned type are designed as plano-convex lenses because a lens shaped like this results in the best imaging ratio in projection modules.
  • the natural property of a plano-convex lens is its thickness along the optical axis. Thick plastic lenses are heavy and contain a lot of material. Due to the thickness, several injection molding cycles are necessary, which results in a long process time.
  • a dome-shaped Fresnel lens which has a comparatively small thickness.
  • this lens is designed as a collimating lens for a point radiation source for UV light, with which a photochemical conversion of a material of a printing plate is to be carried out.
  • the Fresnel lens is not suitable as a projection lens in a headlight of a motor vehicle because it cannot convert an extensive light distribution of a primary optics into a desired output light distribution.
  • the problem underlying the present invention is the creation of a projection lens of the type mentioned at the outset, which is lighter and/or more cost-effective and/or can be manufactured more quickly. Furthermore, a headlight with such a projection lens is to be created. Furthermore, a method for producing such a projection lens should be specified.
  • the projection lens comprises a curved substrate made of a transparent material having a convex side and a concave side opposite the convex side, and a Fresnel structure arranged on the concave side of the curved substrate, the projection lens being adapted to to convert an extensive light distribution generated by a primary optics of the headlight into a light distribution corresponding to the output light distribution of the headlight.
  • the projection lens according to the invention it is not the convex side that is Fresnelized, as is the case with classic Fresnel lenses, but rather the flat side of the lens. This means that the thickness of the lens is consistently reduced compared to a classic plano-convex lens, while still maintaining the optical function. This results in a reduction in the lens weight and thus a reduction in process time and manufacturing costs.
  • the projection lens can be set up so that the concave side is the input side for the light generated by the primary optics of the headlight and that the convex side is the output side for the light entering the projection lens through the concave side.
  • the substrate has the shape of a partial hollow sphere or part of a hollow ellipsoid of revolution, with the convex side corresponding to the outside of the partial hollow sphere or part of the hollow ellipsoid of revolution and wherein the concave side corresponds to the inside of the partial hollow sphere or part of the hollow ellipsoid of revolution corresponds.
  • the Fresnel structure has a plurality of annular steps that are coaxial with one another on the concave side.
  • the annular steps can each have a useful edge and an interference edge, whereby the useful edge is that area of the step that is set up for light to pass through it, and where the interference edge is that area of the step that is not set up for light to pass through light passes through it.
  • At least one or more or all of the useful edges are flat.
  • at least one or more or all of the useful flanks are curved, in particular aspherically curved, with at least one or more or all of the useful flanks being concave or convexly curved.
  • the useful flanks in the edge areas of the projection lens can deviate from a flat surface. Different design options for the curvature of the useful flanks result in greater freedom of design for the design of the projection lens.
  • the useful flanks include an angle of attack with a plane that is perpendicular to the optical axis of the projection lens, which can, for example, have a size between 0.1 ° and 5.0 °, in particular where both the angle of attack of the useful flank is one outside step as well as the Angle of attack of the useful flank of an internally arranged step is smaller than the angle of attack of useful flanks of steps which are arranged between the externally arranged step and the internally arranged step.
  • the Fresnel structure can have extension bevels and/or radii, in particular where the interfering edges of the Fresnel structure have extension bevels and/or radii.
  • the interference flanks of the annular steps can each enclose an angle between 1.0° and 3.0°, preferably an angle between 1.5° and 2.5°, for example an angle of approximately 2°, with the axial direction of the annular steps .
  • Such extension bevels enable the projection lens to be manufactured as a plastic injection molded part because they make it easier to remove it from the tool after the injection molding process.
  • the radial distances between adjacent annular steps are between 0.1 mm and 10.0 mm, preferably between 0.25 mm and 5.0 mm.
  • the projection lens is a projection lens according to the invention.
  • the headlight can include at least one aperture which is arranged between the primary optics and the projection lens.
  • Such a diaphragm can, for example, create a light-dark boundary in the light distribution on the output side.
  • the method includes the steps of determining the input angle spectrum of the portion of the light generated by the primary optics during operation of the headlight that strikes the coupling side of the projection lens, determining the output angle spectrum of the light that is used to generate the Output light distribution of the headlight must emerge from the decoupling side of the projection lens, calculation of the angle of attack of the useful flanks of the annular steps of the Fresnel structure in such a way that the input angle spectrum is transformed into the output angle spectrum by the refraction of the light on the useful flanks.
  • the angles of attack of the useful flanks of the annular steps of the Fresnel structure calculated in this way can then be suitably introduced into the mold insert of an injection molding tool in order to produce the projection lens using the injection molding process.
  • a basic geometry of the projection lens is taken into account when calculating the angle of attack, with the calculation assuming an arrangement of the useful flanks on the basic geometry.
  • the basic geometry can be, for example, the desired shape of the projection lens, such as the outer contour or the type of curvature of the projection lens that is visible from outside the vehicle.
  • Fig. 1 is a front view of a projection lens according to the invention
  • Fig. 2 is a side view of the projection lens according to Fig. 1;
  • Fig. 3 shows a schematic detail of the projection lens
  • 4 is a diagram in which the angles of attack of all useful edges of the projection lens are illustrated
  • Fig. 5 is a purely schematic illustration of a primary optics and a projection lens of a headlight according to the invention.
  • Fig. 5 shows only schematically an embodiment of a headlight according to the invention.
  • the light emanating from at least one light source of the headlight, not shown, is shaped by primary optics 1, shown only schematically, in such a way that an extensive light distribution 2 is created behind the primary optics 1.
  • the light distribution 2 extends both upwards from an optical axis 3 and into the drawing plane of FIG. 5.
  • One or more apertures are responsible for ensuring that the light distribution 2 does not extend downwards from the optical axis 3.
  • the headlight according to the invention further comprises a projection lens 4.
  • This projection lens 4 is in particular the projection lens according to the invention, which will be described in detail below.
  • this projection lens 4 is shown only schematically as a lens.
  • the projection lens 4 is designed in such a way that it converts the extended light distribution 2 generated by the primary optics 1 into a light distribution corresponding to the output light distribution of the headlight. This is indicated in FIG. 5 by the schematically illustrated beam paths of the light 5 passing through the projection lens 4.
  • the projection lens 4 shown in detail in FIGS. 1 to 3 is a thin-walled lens made of plastic. Turn the projection lens 4 around holds a dome-shaped or curved substrate made of a transparent material that has a convex side and a concave side opposite the convex side.
  • the concave side is the coupling-in side 6 for the light 5 generated by the primary optics 1 of the headlight, whereas the convex side is the coupling-out side 7 for the light 5 that has entered the projection lens 4 through the concave side.
  • the projection lens 4 further includes a Fresnel structure arranged on the concave side of the curved substrate.
  • the curved substrate has the shape of a partial hollow sphere or part of a hollow ellipsoid of revolution, wherein the convex side corresponds to the outside of the partial hollow sphere or part of the hollow ellipsoid of revolution and wherein the concave side corresponds to the inside of the partial hollow sphere or part of the hollow ellipsoid of revolution.
  • the Fresnel structure on the concave side has a plurality of annular steps 8, the axial direction of which coincides with the optical axis 3, so that the annular steps 8 are coaxial with each other and coaxial with the optical axis 3 of the projection lens 4 (see Fig. 1 and Fig. 2).
  • the annular steps 8 each have a useful edge 9 and an interference edge 10 (see Fig. 2 and Fig. 3).
  • the useful edge 9 is the area of level 8 that is set up for light to pass through it, whereas the interference edge 10 is the area of level 8 that is not set up for light to pass through it.
  • all useful edges 9 are flat. However, it is certainly possible that at least one or more or all of the useful flanks 9 are curved, in particular aspherically curved, with at least one or more or all of the useful flanks 9 being concavely or convexly curved.
  • the useful flanks 9 enclose an angle of attack a with the vertical in FIG. 2 and FIG. In Fig. 4, the angles of attack a of the useful flanks 9 are plotted from the inside to the outside on the abscissa from left to right. The ordinate corresponds to size 12 of the angle of attack a in °. This means that the angle of attack a plotted on the far left in the diagram according to FIG. 4 corresponds to the angle of attack a of the useful flank 9 of the innermost or middle stage 8 and that the angle of attack a plotted on the far right in the diagram according to FIG 9 corresponds to the outermost level 8.
  • angles of attack a outside and inside are comparatively small, for example having a size 12 in a range between 0.1 ° and 1.0 °, whereas the angles of attack a are in a range from the outermost ring and the center is spaced apart, can certainly be larger, for example can have a size 12 in a range between 3.0 ° and 5.0 °.
  • the Fresnel structure also has pull-out slopes on the interfering edges 10 of the annular steps 8.
  • the interference edges 10 are slightly inclined to directions 3 'that are parallel to the optical axis 3.
  • the angle ⁇ can be between 1.0° and 3.0°, preferably between 1.5° and 2.5°, for example about 2°.
  • the projection lens 4 can be manufactured as a plastic injection molded part due to the pull-out slope.
  • the radial distances between adjacent annular steps 8, in particular the radial distances a of the interference edges 10 of adjacent annular steps 8, is between 0.1 mm and 10.0 mm, preferably between 0.25 mm and 5.0 mm (see Fig. 3).

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Abstract

The invention relates to a projection lens (4) for a headlight of a motor vehicle, comprising: a curved substrate made of a transparent material, which has a convex side and a concave side opposite the convex side; a Fresnel structure which is arranged on the concave side of the curved substrate, wherein the projection lens (4) is designed to convert an extended light distribution (2) generated by a primary optical system (1) of the headlight into a light distribution that corresponds to the initial light distribution of the headlight.

Description

Projektionslinse für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs sowie Scheinwerfer mit einer derartigen Projektionslinse Projection lens for a headlight of a motor vehicle and headlight with such a projection lens
Beschreibung Description
Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Projektionslinse für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs, einen Scheinwerfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Projektionslinse. The present invention relates to a projection lens for a headlight of a motor vehicle, a headlight according to the preamble of claim 10 and a method for producing such a projection lens.
Typische Projektionslinsen der vorgenannten Art sind als plan-konvexe Linse ausgebildet, weil sich für eine derartig geformte Linse das beste Abbildungsverhältnis in Projektionsmodulen ergibt. Die natürliche Eigenschaft einer plan-konvexen Linse ist ihre Dicke entlang der optischen Achse. Dicke Kunststofflinsen weisen ein hohes Gewicht und viel Material auf. Aufgrund der Dicke sind mehrere Spritzgusszyklen notwendig, die eine lange Prozesszeit zur Folge haben. Typical projection lenses of the aforementioned type are designed as plano-convex lenses because a lens shaped like this results in the best imaging ratio in projection modules. The natural property of a plano-convex lens is its thickness along the optical axis. Thick plastic lenses are heavy and contain a lot of material. Due to the thickness, several injection molding cycles are necessary, which results in a long process time.
Es ist bekannt, die Dicke einer Linse durch ein Fresnelisieren der Linse beziehungsweise durch die Nutzung einer Fresnelstruktur zu reduzieren. Dabei wird die konvexe Seite der Linse in Fresnelzonen unterteilt und entlang der optischen Achse in ihrer Dicke reduziert. Auch bei einer derartig fresnelisierten plan-konvexen Linse gibt es jedoch sehr dicke Abschnitte, die bei einer Herstellung der Linse aus Kunststoff mehrere Spritzgusszyklen notwendig machen und eine lange Prozesszeit bewirken. It is known to reduce the thickness of a lens by Fresnelizing the lens or by using a Fresnel structure. The convex side of the lens is divided into Fresnel zones and its thickness is reduced along the optical axis. However, even with such a Fresnelized plano-convex lens there are very thick sections which, when producing the lens from plastic, require several injection molding cycles and result in a long process time.
Aus der US 2008/0110358 A1 ist eine domförmige Fresnellinse bekannt, die eine vergleichsweise geringe Dicke aufweist. Allerdings ist diese Linse als Kollimationslinse für eine punktförmige Strahlungsquelle für UV-Licht konzipiert, mit dem eine photochemische Umwandlung eines Materials einer Druckplatte durchgeführt werden soll. Die Fresnellinse ist nicht als Projektionslinse in einem Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs geeignet, weil sie keine ausgedehnte Lichtverteilung einer Primäroptik in eine gewünschte Ausgangslichtverteilung überführen kann. Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer Projektionslinse der eingangs genannten Art, die leichter ist und/oder kostengünstiger ist und/oder schneller hergestellt werden kann. Weiterhin soll ein Scheinwerfer mit einer derartigen Projektionslinse geschaffen werden. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Projektionslinse angegeben werden. From US 2008/0110358 A1 a dome-shaped Fresnel lens is known which has a comparatively small thickness. However, this lens is designed as a collimating lens for a point radiation source for UV light, with which a photochemical conversion of a material of a printing plate is to be carried out. The Fresnel lens is not suitable as a projection lens in a headlight of a motor vehicle because it cannot convert an extensive light distribution of a primary optics into a desired output light distribution. The problem underlying the present invention is the creation of a projection lens of the type mentioned at the outset, which is lighter and/or more cost-effective and/or can be manufactured more quickly. Furthermore, a headlight with such a projection lens is to be created. Furthermore, a method for producing such a projection lens should be specified.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Projektionslinse der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch einen Scheinwerfer der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 12 sowie durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 13 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung. This is achieved according to the invention by a projection lens of the type mentioned at the beginning with the features of claim 1, by a headlight of the type mentioned at the beginning with the characterizing features of claim 12 and by a method of the type mentioned at the beginning with the features of claim 13. The subclaims relate to preferred embodiments of the invention.
Gemäß Anspruch 1 umfasst die Projektionslinse ein gekrümmtes Substrat aus einem transparenten Material, das eine konvexe Seite und eine der konvexen Seite gegenüberliegende konkave Seite aufweist, sowie eine Fresnelstruktur, die auf der konkaven Seite des gekrümmten Substrats angeordnet ist, wobei die Projektionslinse dazu eingerichtet ist, eine von einer Primäroptik des Scheinwerfers erzeugte ausgedehnte Lichtverteilung in eine der Ausgangslichtverteilung des Scheinwerfers entsprechende Lichtverteilung zu überführen. Bei der erfindungsgemäßen Projektionslinse wird nicht wie bei klassischen Fresnellinse die konvexe Seite fresnelisiert, sondern die plane Seite der Linse. Dadurch wird die Dicke der Linse gegenüber einer klassischen plankonvexen Linse durchgängig reduziert, wobei die optische Funktion trotzdem erhalten bleibt. Dies hat eine Reduktion des Linsengewichtes und damit eine Reduktion der Prozesszeit sowie der Herstellungskosten zur Folge. According to claim 1, the projection lens comprises a curved substrate made of a transparent material having a convex side and a concave side opposite the convex side, and a Fresnel structure arranged on the concave side of the curved substrate, the projection lens being adapted to to convert an extensive light distribution generated by a primary optics of the headlight into a light distribution corresponding to the output light distribution of the headlight. In the projection lens according to the invention, it is not the convex side that is Fresnelized, as is the case with classic Fresnel lenses, but rather the flat side of the lens. This means that the thickness of the lens is consistently reduced compared to a classic plano-convex lens, while still maintaining the optical function. This results in a reduction in the lens weight and thus a reduction in process time and manufacturing costs.
Dabei kann die Projektionslinse dazu eingerichtet sein, dass die konkave Seite die Einkoppelseite für das von der Primäroptik des Scheinwerfers erzeugte Licht ist und dass die konvexe Seite die Auskoppelseite für das durch die konkave Seite in die Projektionslinse eingetretene Licht ist. Durch das Fresnelisieren der Einkoppelseite ist von außerhalb des Fahrzeugs lediglich die konvexe Krümmung der Auskoppelseite der Projektionslinse sichtbar, wohingegen die unter Designaspekten teilweise als störend empfundene Fresnelstruktur auf der Einkoppelseite der Projektionslinse von außerhalb des Fahrzeugs nicht sichtbar ist. The projection lens can be set up so that the concave side is the input side for the light generated by the primary optics of the headlight and that the convex side is the output side for the light entering the projection lens through the concave side. By Fresnelizing the input side, only the convex curvature of the output side is visible from outside the vehicle The projection lens is visible, whereas the Fresnel structure on the input side of the projection lens, which is sometimes perceived as disturbing from a design perspective, is not visible from outside the vehicle.
Es kann vorgesehen sein, dass das Substrat die Form einer Teilhohlkugel oder eines Teils eines hohlen Rotationsellipsoids aufweist, wobei die konvexe Seite der Außenseite der Teilhohlkugel oder des Teils des hohlen Rotationsellipsoids entspricht und wobei die konkave Seite der Innenseite der Teilhohlkugel oder des Teils des hohlen Rotationsellipsoids entspricht. Es ergibt sich somit eine gekrümmte Linse, deren fres- nelisierte Einkoppelseite in die konvexe Auskoppelseite geschoben ist. It can be provided that the substrate has the shape of a partial hollow sphere or part of a hollow ellipsoid of revolution, with the convex side corresponding to the outside of the partial hollow sphere or part of the hollow ellipsoid of revolution and wherein the concave side corresponds to the inside of the partial hollow sphere or part of the hollow ellipsoid of revolution corresponds. This results in a curved lens whose Fresnelized coupling side is pushed into the convex coupling side.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Fresnelstruktur auf der konkaven Seite eine Mehrzahl von zueinander koaxialen ringförmigen Stufen aufweist. Dabei können die ringförmigen Stufen jeweils eine Nutzflanke und eine Störflanke aufweisen, wobei die Nutzflanke derjenige Bereich der Stufe ist, der dazu eingerichtet ist, dass durch ihn Licht hindurchtritt, und wobei die Störflanke derjenige Bereich der Stufe ist, der nicht dazu eingerichtet, dass durch ihn Licht hindurchtritt. It is possible that the Fresnel structure has a plurality of annular steps that are coaxial with one another on the concave side. The annular steps can each have a useful edge and an interference edge, whereby the useful edge is that area of the step that is set up for light to pass through it, and where the interference edge is that area of the step that is not set up for light to pass through light passes through it.
Es kann vorgesehen sein, dass mindestens eine, oder mehrere oder sämtliche der Nutzflanken plan ausgebildet sind. Alternativ kann vorgesehen sein, dass mindestens eine, oder mehrere oder sämtliche der Nutzflanken gekrümmt, insbesondere asphärisch gekrümmt ausgebildet sind, wobei mindestens eine, oder mehrere oder sämtliche der Nutzflanken konkav oder konvex gekrümmt sind. Dabei können insbesondere die Nutzflanken in den Randbereichen der Projektionslinse von einer planen Fläche abweichen. Durch unterschiedliche Ausbildungsmöglichkeiten der Krümmung der Nutzflanken ergibt sich ein größerer Gestaltungsspielraum für die Auslegung der Projektionslinse. It can be provided that at least one or more or all of the useful edges are flat. Alternatively, it can be provided that at least one or more or all of the useful flanks are curved, in particular aspherically curved, with at least one or more or all of the useful flanks being concave or convexly curved. In particular, the useful flanks in the edge areas of the projection lens can deviate from a flat surface. Different design options for the curvature of the useful flanks result in greater freedom of design for the design of the projection lens.
Es kann vorgesehen sein, dass die Nutzflanken mit einer Ebene, die senkrecht zur optischen Achse der Projektionslinse ist, einen Anstellwinkel einschließen, der beispielsweise eine Größe zwischen 0,1 ° und 5,0° aufweisen kann, insbesondere wobei sowohl der Anstellwinkel der Nutzflanke einer außen angeordneten Stufe als auch der Anstellwinkel der Nutzflanke einer innen angeordneten Stufe kleiner ist als die Anstellwinkel von Nutzflanken von Stufen sind, die zwischen der außen angeordneten Stufe und der innen angeordneten Stufe angeordnet sind. Durch geeignete Wahl der Größe der Anstellwinkel der Nutzflanken unterschiedlicher Stufen kann gewährleistet werden, dass durch die Brechung des Lichts an den Nutzflanken die von der Primäroptik des Scheinwerfers erzeugte ausgedehnte Lichtverteilung in eine der Ausgangslichtverteilung des Scheinwerfers entsprechende Lichtverteilung überführt wird. It can be provided that the useful flanks include an angle of attack with a plane that is perpendicular to the optical axis of the projection lens, which can, for example, have a size between 0.1 ° and 5.0 °, in particular where both the angle of attack of the useful flank is one outside step as well as the Angle of attack of the useful flank of an internally arranged step is smaller than the angle of attack of useful flanks of steps which are arranged between the externally arranged step and the internally arranged step. By appropriately choosing the size of the angle of attack of the useful flanks of different levels, it can be ensured that the extended light distribution generated by the primary optics of the headlight is converted into a light distribution corresponding to the output light distribution of the headlight by refraction of the light on the useful flanks.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Fresnelstruktur Auszugsschrägen und/oder Radien aufweist, insbesondere wobei die Störflanken der Fresnelstruktur Auszugsschrägen und/oder Radien aufweisen. Dabei können die Störflanken der ringförmigen Stufen jeweils einen Winkel zwischen 1 ,0° und 3,0°, vorzugsweise einen Winkel zwischen 1 ,5° und 2,5°, beispielsweise einen Winkel von etwa 2° mit der axialen Richtung der ringförmigen Stufen einschließen. Derartige Auszugsschrägen ermöglichen die Fertigung der Projektionslinse als Kunststoffspritzgussteil, weil sie ein Entformen aus dem Werkzeug nach dem Spritzgussvorgang erleichtern. It is possible for the Fresnel structure to have extension bevels and/or radii, in particular where the interfering edges of the Fresnel structure have extension bevels and/or radii. The interference flanks of the annular steps can each enclose an angle between 1.0° and 3.0°, preferably an angle between 1.5° and 2.5°, for example an angle of approximately 2°, with the axial direction of the annular steps . Such extension bevels enable the projection lens to be manufactured as a plastic injection molded part because they make it easier to remove it from the tool after the injection molding process.
Es kann vorgesehen sein, dass die radialen Abstände benachbarter ringförmiger Stufen, insbesondere die radialen Abstände der Störflanken benachbarter ringförmiger Stufen, zwischen 0,1 mm und 10,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,25 mm und 5,0 mm betragen. It can be provided that the radial distances between adjacent annular steps, in particular the radial distances of the interference edges of adjacent annular steps, are between 0.1 mm and 10.0 mm, preferably between 0.25 mm and 5.0 mm.
Gemäß Anspruch 12 ist vorgesehen, dass die Projektionslinse eine erfindungsgemäße Projektionslinse ist. Dabei kann der Scheinwerfer mindestens eine Blende umfassen, die zwischen der Primäroptik und der Projektionslinse angeordnet ist. Durch eine derartige Blende kann beispielsweise eine Hell-Dunkel-Grenze in der ausgangsseitigen Lichtverteilung geschaffen werden. According to claim 12 it is provided that the projection lens is a projection lens according to the invention. The headlight can include at least one aperture which is arranged between the primary optics and the projection lens. Such a diaphragm can, for example, create a light-dark boundary in the light distribution on the output side.
Gemäß Anspruch 13 umfasst das Verfahren die Verfahrensschritte Ermittlung des Eingangs-Winkelspektrums des auf die Einkoppelseite der Projektionslinse auftreffenden Anteils des von der Primäroptik im Betrieb des Scheinwerfers erzeugten Lichts, Ermittlung des Ausgangs-Winkelspektrums des Lichts, das für die Generierung der Ausgangslichtverteilung des Scheinwerfers aus der Auskoppelseite der Projektionslinse austreten muss, Berechnung der Anstellwinkel der Nutzflanken der ringförmigen Stufen der Fresnelstruktur derart, dass durch die Brechung des Lichts an den Nutzflanken das Eingangs-Winkelspektrum in das Ausgangs-Winkelspektrum umgeformt wird. Die auf diese Weise berechneten Anstellwinkel der Nutzflanken der ringförmigen Stufen der Fresnelstruktur können dann geeignet in den Formeinsatz eines Spritzgusswerkzeugs eingebracht werden, um die Projektionslinse im Spritzgussverfahren herzustellen. According to claim 13, the method includes the steps of determining the input angle spectrum of the portion of the light generated by the primary optics during operation of the headlight that strikes the coupling side of the projection lens, determining the output angle spectrum of the light that is used to generate the Output light distribution of the headlight must emerge from the decoupling side of the projection lens, calculation of the angle of attack of the useful flanks of the annular steps of the Fresnel structure in such a way that the input angle spectrum is transformed into the output angle spectrum by the refraction of the light on the useful flanks. The angles of attack of the useful flanks of the annular steps of the Fresnel structure calculated in this way can then be suitably introduced into the mold insert of an injection molding tool in order to produce the projection lens using the injection molding process.
Es kann vorgesehen sein, dass bei der Berechnung der Anstellwinkel eine Grundgeometrie der Projektionslinse berücksichtigt wird, wobei bei der Berechnung von einer Anordnung der Nutzflanken auf der Grundgeometrie ausgegangen wird. Bei der Grundgeometrie kann es sich beispielsweise um die gewünschte Form der Projektionslinse, wie beispielsweise die äußere Kontur oder die Art der von außerhalb des Fahrzeugs sichtbaren Krümmung der Projektionslinse handeln. It can be provided that a basic geometry of the projection lens is taken into account when calculating the angle of attack, with the calculation assuming an arrangement of the useful flanks on the basic geometry. The basic geometry can be, for example, the desired shape of the projection lens, such as the outer contour or the type of curvature of the projection lens that is visible from outside the vehicle.
Es besteht die Möglichkeit, dass bei der Ermittlung des Eingangs-Winkelspektrums die Abstrahlcharakteristik der mindestens einen Lichtquelle und die Ausgestaltung der Primäroptik des Scheinwerfers berücksichtigt werden und/oder dass bei der Ermittlung des Eingangs-Winkelspektrums mindestens eine zwischen der Primäroptik und der Projektionslinse des Scheinwerfers angeordnete Blende berücksichtigt wird. There is the possibility that when determining the input angle spectrum, the radiation characteristics of the at least one light source and the design of the primary optics of the headlight are taken into account and / or that when determining the input angle spectrum at least one arranged between the primary optics and the projection lens of the headlight Aperture is taken into account.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt: The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. This shows:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Projektionslinse; Fig. 1 is a front view of a projection lens according to the invention;
Fig. 2 eine Seitenansicht der Projektionslinse gemäß Fig. 1 ; Fig. 2 is a side view of the projection lens according to Fig. 1;
Fig. 3 ein schematisches Detail der Projektionslinse; Fig. 4 ein Diagramm, in dem die Anstellwinkel sämtlicher Nutzflanken der Projektionslinse verdeutlicht sind; Fig. 3 shows a schematic detail of the projection lens; 4 is a diagram in which the angles of attack of all useful edges of the projection lens are illustrated;
Fig. 5 eine lediglich schematische Verdeutlichung einer Primäroptik und einer Projektionslinse eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers. Fig. 5 is a purely schematic illustration of a primary optics and a projection lens of a headlight according to the invention.
In den Figuren sind gleiche und funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, identical and functionally identical parts are provided with identical reference numbers.
Fig. 5 zeigt lediglich schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers. Das von mindestens einer nicht abgebildeten Lichtquelle des Scheinwerfers ausgehende Licht wird von einer lediglich schematisch dargestellten Primäroptik 1 so geformt, dass hinter der Primäroptik 1 eine ausgedehnte Lichtverteilung 2 entsteht. Die Lichtverteilung 2 erstreckt sich dabei sowohl von einer optischen Achse 3 nach oben als auch in die Zeichenebene der Fig. 5 hinein. Eine oder mehrere nicht abgebildete Blenden sind dafür verantwortlich, dass sich die Lichtverteilung 2 von der optischen Achse 3 nicht nach unten erstreckt. Fig. 5 shows only schematically an embodiment of a headlight according to the invention. The light emanating from at least one light source of the headlight, not shown, is shaped by primary optics 1, shown only schematically, in such a way that an extensive light distribution 2 is created behind the primary optics 1. The light distribution 2 extends both upwards from an optical axis 3 and into the drawing plane of FIG. 5. One or more apertures (not shown) are responsible for ensuring that the light distribution 2 does not extend downwards from the optical axis 3.
Der erfindungsgemäße Scheinwerfer umfasst weiterhin eine Projektionslinse 4. Bei dieser Projektionslinse 4 handelt es sich insbesondere um die im Nachfolgenden noch detailliert beschriebene erfindungsgemäße Projektionslinse. In Fig. 5 ist diese Projektionslinse 4 lediglich schematisch als Linse dargestellt. The headlight according to the invention further comprises a projection lens 4. This projection lens 4 is in particular the projection lens according to the invention, which will be described in detail below. In Fig. 5, this projection lens 4 is shown only schematically as a lens.
Die Projektionslinse 4 ist derart ausgebildet, dass sie die von der Primäroptik 1 erzeugte ausgedehnte Lichtverteilung 2 in eine der Ausgangslichtverteilung des Scheinwerfers entsprechende Lichtverteilung überführt. Dies ist in Fig. 5 durch die schematisch dargestellten Strahlengänge des durch die Projektionslinse 4 hindurchtretenden Lichts 5 angedeutet. The projection lens 4 is designed in such a way that it converts the extended light distribution 2 generated by the primary optics 1 into a light distribution corresponding to the output light distribution of the headlight. This is indicated in FIG. 5 by the schematically illustrated beam paths of the light 5 passing through the projection lens 4.
Bei der in Fig. 1 bis Fig. 3 detailliert dargestellten Projektionslinse 4 handelt es sich um eine dünnwandige, aus Kunststoff bestehende Linse. Die Projektionslinse 4 um- fasst ein domförmiges beziehungsweis gekrümmtes Substrat aus einem transparenten Material, das eine konvexe Seite und eine der konvexen Seite gegenüberliegende konkave Seite aufweist. Dabei ist die konkave Seite die Einkoppelseite 6 für das von der Primäroptik 1 des Scheinwerfers erzeugte Licht 5, wohingegen die konvexe Seite die Auskoppelseite 7 für das durch die konkave Seite in die Projektionslinse 4 eingetretene Licht 5 ist. The projection lens 4 shown in detail in FIGS. 1 to 3 is a thin-walled lens made of plastic. Turn the projection lens 4 around holds a dome-shaped or curved substrate made of a transparent material that has a convex side and a concave side opposite the convex side. The concave side is the coupling-in side 6 for the light 5 generated by the primary optics 1 of the headlight, whereas the convex side is the coupling-out side 7 for the light 5 that has entered the projection lens 4 through the concave side.
Die Projektionslinse 4 umfasst weiterhin eine Fresnelstruktur, die auf der konkaven Seite des gekrümmten Substrats angeordnet ist. Das gekrümmte Substrat weist die Form einer Teilhohlkugel oder eines Teils eines hohlen Rotationsellipsoids auf, wobei die konvexe Seite der Außenseite der Teilhohlkugel oder des Teils des hohlen Rotationsellipsoids entspricht und wobei die konkave Seite der Innenseite der Teilhohlkugel oder des Teils des hohlen Rotationsellipsoids entspricht. Es ergibt sich somit eine gekrümmte Linse, deren fresnelisierte Einkoppelseite 6 in die konvexe Auskoppelseite 7 geschoben ist. The projection lens 4 further includes a Fresnel structure arranged on the concave side of the curved substrate. The curved substrate has the shape of a partial hollow sphere or part of a hollow ellipsoid of revolution, wherein the convex side corresponds to the outside of the partial hollow sphere or part of the hollow ellipsoid of revolution and wherein the concave side corresponds to the inside of the partial hollow sphere or part of the hollow ellipsoid of revolution. This results in a curved lens, the Fresnelized coupling side 6 of which is pushed into the convex coupling side 7.
Die Fresnelstruktur auf der konkaven Seite weist eine Mehrzahl von ringförmigen Stufen 8 auf, deren axiale Richtung mit der optischen Achse 3 zusammenfällt, so dass die ringförmigen Stufen 8 koaxial zueinander und koaxial zu der optischen Achse 3 der Projektionslinse 4 sind (siehe Fig. 1 und Fig. 2). Die ringförmigen Stufen 8 weisen jeweils eine Nutzflanke 9 und eine Störflanke 10 auf (siehe Fig. 2 und Fig. 3). Dabei ist die Nutzflanke 9 derjenige Bereich der Stufe 8, der dazu eingerichtet ist, dass durch ihn Licht hindurchtritt, wohingegen die Störflanke 10 derjenige Bereich der Stufe 8 ist, der nicht dazu eingerichtet, dass durch ihn Licht hindurchtritt. The Fresnel structure on the concave side has a plurality of annular steps 8, the axial direction of which coincides with the optical axis 3, so that the annular steps 8 are coaxial with each other and coaxial with the optical axis 3 of the projection lens 4 (see Fig. 1 and Fig. 2). The annular steps 8 each have a useful edge 9 and an interference edge 10 (see Fig. 2 and Fig. 3). The useful edge 9 is the area of level 8 that is set up for light to pass through it, whereas the interference edge 10 is the area of level 8 that is not set up for light to pass through it.
Im abgebildeten Ausführungsbeispiel sind sämtliche Nutzflanken 9 plan ausgebildet. Es besteht jedoch durchaus die Möglichkeit, dass mindestens eine, oder mehrere oder sämtliche der Nutzflanken 9 gekrümmt, insbesondere asphärisch gekrümmt ausgebildet sind, wobei mindestens eine, oder mehrere oder sämtliche der Nutzflanken 9 konkav oder konvex gekrümmt sind. Die Nutzflanken 9 schließen mit der Vertikalen in Fig. 2 und Fig. 3 beziehungsweise mit einer zu der optischen Achse 3 senkrechten Ebene 11 einen Anstellwinkel a ein, der im abgebildeten Ausführungsbeispiel bei unterschiedlichen Stufen 8 unterschiedlich groß ist. In Fig. 4 sind auf der Abszisse von links nach rechts die Anstellwinkel a der Nutzflanken 9 von innen nach außen auftragen. Die Ordinate entspricht der Größe 12 des Anstellwinkels a in °. Das bedeutet, dass der ganz links in dem Diagramm gemäß Fig. 4 aufgetragene Anstellwinkel a dem Anstellwinkel a der Nutzflanke 9 der innersten beziehungsweise mittleren Stufe 8 entspricht und dass der ganz rechts in dem Diagramm gemäß Fig. 4 aufgetragene Anstellwinkel a dem Anstellwinkel a der Nutzflanke 9 der äußersten Stufe 8 entspricht. In the exemplary embodiment shown, all useful edges 9 are flat. However, it is certainly possible that at least one or more or all of the useful flanks 9 are curved, in particular aspherically curved, with at least one or more or all of the useful flanks 9 being concavely or convexly curved. The useful flanks 9 enclose an angle of attack a with the vertical in FIG. 2 and FIG. In Fig. 4, the angles of attack a of the useful flanks 9 are plotted from the inside to the outside on the abscissa from left to right. The ordinate corresponds to size 12 of the angle of attack a in °. This means that the angle of attack a plotted on the far left in the diagram according to FIG. 4 corresponds to the angle of attack a of the useful flank 9 of the innermost or middle stage 8 and that the angle of attack a plotted on the far right in the diagram according to FIG 9 corresponds to the outermost level 8.
Es zeigt sich, dass die Anstellwinkel a außen und innen vergleichsweise klein sind, beispielsweise eine Größe 12 in einem Bereich zwischen 0,1 ° und 1 ,0° aufweisen, wohingegen die Anstellwinkel a in einem Bereich, der von dem äußersten Ring und der Mitte beabstandet ist, durchaus größer sein können, beispielsweise eine Größe 12 in einem Bereich zwischen 3,0° und 5,0° aufweisen können. It turns out that the angles of attack a outside and inside are comparatively small, for example having a size 12 in a range between 0.1 ° and 1.0 °, whereas the angles of attack a are in a range from the outermost ring and the center is spaced apart, can certainly be larger, for example can have a size 12 in a range between 3.0 ° and 5.0 °.
Die Fresnelstruktur weist weiterhin Auszugsschrägen an den Störflanken 10 der ringförmigen Stufen 8 auf. Die Störflanken 10 sind leicht zu Richtungen 3‘ geneigt, die zur optischen Achse 3 parallel sind. In Fig. 3 ist verdeutlicht, dass die Störflanken 10 einen Winkel ß mit der Richtung 3‘ einschließen. Der Winkel ß kann zwischen 1 ,0° und 3,0°, vorzugsweise zwischen 1 ,5° und 2,5°, beispielsweise etwa 2° groß sein. Durch die Auszugsschräge kann die Projektionslinse 4 als Kunststoffspritzgussteil hergestellt werden. The Fresnel structure also has pull-out slopes on the interfering edges 10 of the annular steps 8. The interference edges 10 are slightly inclined to directions 3 'that are parallel to the optical axis 3. In Fig. 3 it is clear that the interference edges 10 enclose an angle β with the direction 3 '. The angle β can be between 1.0° and 3.0°, preferably between 1.5° and 2.5°, for example about 2°. The projection lens 4 can be manufactured as a plastic injection molded part due to the pull-out slope.
Die radialen Abstände benachbarter ringförmiger Stufen 8, insbesondere die radialen Abstände a der Störflanken 10 benachbarter ringförmiger Stufen 8 beträgt zwischen 0,1 mm und 10,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,25 mm und 5,0 mm (siehe Fig. 3). Bezugszeichenliste The radial distances between adjacent annular steps 8, in particular the radial distances a of the interference edges 10 of adjacent annular steps 8, is between 0.1 mm and 10.0 mm, preferably between 0.25 mm and 5.0 mm (see Fig. 3). Reference symbol list
1 Primäroptik 1 primary optics
2 von der Primäroptik erzeugte Lichtverteilung 2 light distribution generated by the primary optics
3 optische Achse 3 optical axis
4 Projektionslinse 4 projection lens
5 durch die Projektionslinse hindurchtretendes Licht 5 light passing through the projection lens
6 Einkoppelseite der Projektionslinse 6 coupling side of the projection lens
7 Auskoppelseite der Projektionslinse 7 Coupling side of the projection lens
8 ringförmige Stufe der Projektionslinse 8 annular stage of projection lens
9 Nutzflanke der ringförmigen Stufe 9 useful edge of the annular step
10 Störflanke der ringförmigen Stufe 10 disturbance edge of the annular stage
11 zur optischen Achse der Projektionslinse senkrechte Ebene11 plane perpendicular to the optical axis of the projection lens
12 Größe des Anstellwinkels a radialer Abstand benachbarter Störflanken a Anstellwinkel der Nutzflanke ß Winkel zwischen der Störflanke und der optischen Achse 12 Size of the angle of attack a Radial distance between adjacent interference edges a Angle of attack of the useful edge ß Angle between the interference edge and the optical axis

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1 . Projektionslinse (4) für einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs, umfassend 1 . Projection lens (4) for a headlight of a motor vehicle, comprising
- ein gekrümmtes Substrat aus einem transparenten Material, das eine konvexe Seite und eine der konvexen Seite gegenüberliegende konkave Seite aufweist, - a curved substrate made of a transparent material having a convex side and a concave side opposite the convex side,
- eine Fresnelstruktur, die auf der konkaven Seite des gekrümmten Substrats angeordnet ist, - a Fresnel structure arranged on the concave side of the curved substrate,
- wobei die Projektionslinse (4) dazu eingerichtet ist, eine von einer Primäroptik (1) des Scheinwerfers erzeugte ausgedehnte Lichtverteilung (2) in eine der Ausgangslichtverteilung des Scheinwerfers entsprechende Lichtverteilung zu überführen. - wherein the projection lens (4) is designed to convert an extended light distribution (2) generated by a primary optics (1) of the headlight into a light distribution corresponding to the output light distribution of the headlight.
2. Projektionslinse (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionslinse (4) dazu eingerichtet ist, dass die konkave Seite die Einkoppelseite (6) für das von der Primäroptik (1 ) des Scheinwerfers erzeugte Licht (5) ist und dass die konvexe Seite die Auskoppelseite (7) für das durch die konkave Seite in die Projektionslinse (4) eingetretene Licht (5) ist. 2. Projection lens (4) according to claim 1, characterized in that the projection lens (4) is set up so that the concave side is the coupling side (6) for the light (5) generated by the primary optics (1) of the headlight and that the convex side is the decoupling side (7) for the light (5) that has entered the projection lens (4) through the concave side.
3. Projektionslinse (4) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat die Form einer Teilhohlkugel oder eines Teils eines hohlen Rotationsellipsoids aufweist, wobei die konvexe Seite der Außenseite der Teilhohlkugel oder des Teils des hohlen Rotationsellipsoids entspricht und wobei die konkave Seite der Innenseite der Teilhohlkugel oder des Teils des hohlen Rotationsellipsoids entspricht. Projektionslinse (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fresnelstruktur auf der konkaven Seite eine Mehrzahl von zueinander koaxialen ringförmigen Stufen (4) aufweist. Projektionslinse (4) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Stufen (8) jeweils eine Nutzflanke (9) und eine Störflanke (10) aufweisen, wobei die Nutzflanke (9) derjenige Bereich der Stufe (8) ist, der dazu eingerichtet ist, dass durch ihn Licht (5) hindurchtritt, und wobei die Störflanke (10) derjenige Bereich der Stufe (8) ist, der nicht dazu eingerichtet, dass durch ihn Licht (5) hindurchtritt. Projektionslinse (4) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine, oder mehrere oder sämtliche der Nutzflanken (9) plan ausgebildet sind oder dass mindestens eine, oder mehrere oder sämtliche der Nutzflanken (9) gekrümmt, insbesondere asphärisch gekrümmt ausgebildet sind, wobei mindestens eine, oder mehrere oder sämtliche der Nutzflanken (9) konkav oder konvex gekrümmt sind. Projektionslinse (4) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzflanken (9) mit einer Ebene (11 ), die senkrecht zur optischen Achse (3) der Projektionslinse (4) ist, einen Anstellwinkel (a) einschließen, der beispielsweise eine Größe (12) zwischen 0,1 ° und 5,0° aufweisen kann, insbesondere wobei sowohl der Anstellwinkel (oc) der Nutzflanke einer außen angeordneten Stufe (8) als auch der Anstellwinkel (a) der Nutzflanke (9) einer innen angeordneten Stufe (8) kleiner ist als die Anstellwinkel (a) von Nutzflanken (9) von Stufen (8) sind, die zwischen der außen angeordneten Stufe (8) und der innen angeordneten Stufe (8) angeordnet sind. Projektionslinse (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fresnelstruktur Auszugsschrägen und/oder Radien aufweist, insbesondere wobei die Störflanken (10) der Fresnelstruktur Auszugsschrägen und/oder Radien aufweisen. Projektionslinse (4) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auszugsschräge dadurch gebildet wird, dass die Störflanken (10) der ringförmigen Stufen (8) jeweils einen Winkel (ß) zwischen 1 ,0° und 3,0°, vorzugsweise einen Winkel (ß) zwischen 1 ,5° und 2,5°, beispielsweise einen Winkel (ß) von etwa 2° mit der axialen Richtung der ringförmigen Stufen (8) einschließen. Projektionslinse (4) nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionslinse (4) ein Kunststoffspritzgussteil ist. Projektionslinse (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Abstände (a) benachbarter ringförmiger Stufen (8), insbesondere die radialen Abstände (a) der Störflanken (10) benachbarter ringförmiger Stufen (8), zwischen 0,1 mm und 10,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,25 mm und 5,0 mm betragen. Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs, umfassend 3. Projection lens (4) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the substrate has the shape of a partial hollow sphere or part of a hollow ellipsoid of revolution, the convex side corresponding to the outside of the partial hollow sphere or part of the hollow ellipsoid of revolution and wherein the concave side corresponds to the inside of the partial hollow sphere or the part of the hollow ellipsoid of revolution. Projection lens (4) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Fresnel structure has a plurality of mutually coaxial annular steps (4) on the concave side. Projection lens (4) according to claim 4, characterized in that the annular steps (8) each have a useful edge (9) and an interference edge (10), the useful edge (9) being that area of the step (8) which is set up for this purpose is that light (5) passes through it, and the interference edge (10) is that area of the stage (8) that is not designed for light (5) to pass through it. Projection lens (4) according to claim 5, characterized in that at least one or more or all of the useful flanks (9) are flat or that at least one or more or all of the useful flanks (9) are curved, in particular aspherically curved, whereby at least one or more or all of the useful flanks (9) are concave or convexly curved. Projection lens (4) according to one of claims 5 or 6, characterized in that the useful flanks (9) enclose an angle of attack (a) with a plane (11) which is perpendicular to the optical axis (3) of the projection lens (4), which, for example, can have a size (12) between 0.1 ° and 5.0 °, in particular wherein both the angle of attack (oc) of the useful flank of an externally arranged step (8) and the angle of attack (a) of the useful flank (9) are one internally arranged step (8) is smaller than the angle of attack (a) of useful flanks (9) of steps (8) which are arranged between the externally arranged step (8) and the internally arranged step (8). Projection lens (4) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Fresnel structure has extension bevels and/or radii, in particular wherein the interfering edges (10) of the Fresnel structure have extension bevels and/or radii. Projection lens (4) according to claim 8, characterized in that the extension bevel is formed in that the interference flanks (10) of the annular steps (8) each form an angle (ß) between 1.0° and 3.0°, preferably an angle (ß) between 1.5° and 2.5°, for example an angle (ß) of approximately 2° with the axial direction of the annular steps (8). Projection lens (4) according to one of claims 3 to 9, characterized in that the projection lens (4) is a plastic injection molded part. Projection lens (4) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the radial distances (a) of adjacent annular steps (8), in particular the radial distances (a) of the interference edges (10) of adjacent annular steps (8), are between 0 .1 mm and 10.0 mm, preferably between 0.25 mm and 5.0 mm. Headlight of a motor vehicle, comprising
- mindestens eine Lichtquelle, eine Primäroptik (1 ), die dazu eingerichtet ist, das von der mindestens einen Lichtquelle ausgehende Licht so zu formen, dass eine ausgedehnte Lichtverteilung (2) erzeugt wird, - eine Projektionslinse (4), die dazu eingerichtet ist, die von der Primäroptik (1 ) erzeugte ausgedehnte Lichtverteilung (2) in eine der Ausgangslichtverteilung des Scheinwerfers entsprechende Lichtverteilung zu überführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionslinse (4) eine Projektionslinse (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ist. Verfahren zur Herstellung einer Projektionslinse (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte - at least one light source, a primary optics (1), which is designed to shape the light emitted by the at least one light source in such a way that an extensive light distribution (2) is generated, - a projection lens (4), which is designed to convert the extended light distribution (2) generated by the primary optics (1) into a light distribution corresponding to the output light distribution of the headlight, characterized in that the projection lens (4) is a projection lens (4) according to one of claims 1 to 1 1. Method for producing a projection lens (4) according to one of claims 1 to 11, characterized by the method steps
- Ermittlung des Eingangs-Winkelspektrums des auf die Einkoppelseite (6) der Projektionslinse (4) auftreffenden Anteils des von der Primäroptik (1 ) im Betrieb des Scheinwerfers erzeugten Lichts (5), - Determination of the input angle spectrum of the portion of the light (5) generated by the primary optics (1) during operation of the headlight that strikes the coupling side (6) of the projection lens (4),
- Ermittlung des Ausgangs-Winkelspektrums des Lichts, das für die Generierung der Ausgangslichtverteilung des Scheinwerfers aus der Auskoppelseite (7) der Projektionslinse (4) austreten muss, - Determination of the output angle spectrum of the light that must emerge from the decoupling side (7) of the projection lens (4) in order to generate the output light distribution of the headlight,
- Berechnung der Anstellwinkel (a) der Nutzflanken (9) der ringförmigen Stufen (8) der Fresnelstruktur derart, dass durch die Brechung des Lichts (5) an den Nutzflanken (9) das Eingangs-Winkelspektrum in das Ausgangs-Winkelspektrum umgeformt wird. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berechnung der Anstellwinkel (a) eine Grundgeometrie der Projektionslinse (4) berücksichtigt wird, wobei bei der Berechnung von einer Anordnung der Nutzflanken (9) auf der Grundgeometrie ausgegangen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des Eingangs-Winkelspektrums die Abstrahlcharakteristik der mindestens einen Lichtquelle und die Ausgestaltung der Primäroptik (1 ) des Scheinwerfers berücksichtigt werden und/oder dass bei der Ermittlung des Eingangs-Winkelspektrums mindestens eine zwischen der Primäroptik (1 ) und der Projektionslinse (4) des Scheinwerfers angeordnete Blende berücksichtigt wird. - Calculation of the angle of attack (a) of the useful flanks (9) of the annular steps (8) of the Fresnel structure in such a way that the input angle spectrum is transformed into the output angle spectrum by the refraction of the light (5) on the useful flanks (9). Method according to claim 13, characterized in that when calculating the angle of attack (a), a basic geometry of the projection lens (4) is taken into account, the calculation assuming an arrangement of the useful flanks (9) on the basic geometry. Method according to one of claims 13 or 14, characterized in that when determining the input angle spectrum, the radiation characteristics of the at least one light source and the design of the primary optics (1) of the headlight are taken into account and / or that when determining the input angle spectrum at least an aperture arranged between the primary optics (1) and the projection lens (4) of the headlight is taken into account.
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