DE112006001850B4

DE112006001850B4 - Scheinwerferlinse für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer

Info

Publication number: DE112006001850B4
Application number: DE112006001850.7T
Authority: DE
Inventors: Dr. Breeger Bernhard; Dr. Mozaffari-Afshar Mohsen
Original assignee: Docter Optics SE
Current assignee: Docter Optics SE
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2006-08-04
Publication date: 2014-11-06
Anticipated expiration: 2026-08-05
Also published as: US8109662B2; US20090213608A1; WO2007022861A1; JP2009505361A; DE112006001850A5; DE102005039808A1; JP4682246B2; EP1917467A1

Abstract

Fahrzeugscheinwerfer (1), insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer (1), wobei der Fahrzeugscheinwerfer (1) eine einstückig ausgestaltete Scheinwerferlinse (2) und eine Blende (14) umfasst, wobei eine Kante (13) der Blende (14) mittels der Scheinwerferlinse (2) als eine Hell-Dunkel-Grenze (50) abbildbar ist, wobei die Scheinwerferlinse (2) einen ersten als Freiformlinsenteil oder als Teil einer asphärischen Linse ausgestalteten Bereich (40) und zumindest einen zweiten als Teil einer Fresnellinse ausgestalteten Bereich (41) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (40) oberhalb des zweiten Bereichs (41) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer.
Eine derartige Scheinwerferlinse ist z. B. aus der DE 10 2004 053 303 A1 , der DE 299 12 504 U1 , der DE 36 02 262 C2 , der DE 44 44 314 A1 , der FR 2 770 617 A1 und der DE 34 30 179 C2 bekannt. Scheinwerferlinsen für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer sind zudem aus der WO 03/074251 A1 und der DE 100 52 653 A1 bekannt.
Die DE 100 48 494 A1 offenbart einen Scheinwerfer mit einer langgestreckten Lichtquelle, einem Lichtkanal für die Lichtquelle mit einer Eintritts- und einer Austrittsfläche, wobei der Lichtkanal von mehreren mindestens in einer Richtung übereinander liegenden lichtdurchlässigen Plättchen gebildet ist und die langgestreckte Lichtquelle eine Abbildung auf der Eintrittsfläche des Lichtkanals bildet, sowie einem lichtbrechenden Element zur Projizierung eines Lichtbündels, wobei die Austrittsfläche des Lichtkanals Haupt- und Sekundärlicht weiterleitet, wobei das lichtbrechende Element einen Basisteil umfasst, auf den im wesentlichen das Hauptlicht trifft, während das Sekundärlicht im wesentlichen auf einen zweiten Teil des lichtbrechenden Elements trifft, und wobei der zweite Teil des lichtbrechenden Elements andere optische Eigenschaften aufweist als das Basisteil.
Die US 2002/0012250 A1 offenbart eine Beleuchtungsanordnung für ein Fahrzeug, wobei die Beleuchtungsanordnung ein optisches polymerisches Element aufweist, das als Abdeckscheibe mit einem Fresnel-Teilbereich ausgestaltet ist. Die DE 20 2005 004 080 U1 offenbart eine Linse für einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer sinusförmigen Modulation, die in Richtung des Randes der Linse abklingt. Die EP 1 085 254 A2 offenbart einen Scheinwerfer mit einer Mehrzahl von Linsen, die als Fresnellinsen ausgestaltet sein können.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Gewicht einer Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer zu verringern, wobei die gewünschten optischen Eigenschaften gewährleistet werden sollen. Dabei soll insbesondere ein zulässiges Intervall G* eines – auch als Gradient bezeichneten – Maßes für den Übergang (Hell-Dunkel-Grenze) von einem mittels des Fahrzeugscheinwerfers beleuchtbaren Bereichs zu einem mittels des Fahrzeugscheinwerfers nicht beleuchtbaren Bereichs und ein zulässiges Intervall HV* eines (so genannten) HV Wertes (auch Blendwert genannt) eingehalten werden.
Vorgenannte Aufgabe wird durch einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gelöst, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine einstückig ausgestaltete Scheinwerferlinse und eine Blende umfasst, wobei eine Kante der Blende mittels der Scheinwerferlinse als eine Hell-Dunkel-Grenze abbildbar ist, wobei die Scheinwerferlinse einen ersten als Freiformlinsenteil oder als Teil einer asphärischen Linse ausgestalteten Bereich und zumindest einen zweiten als Teil einer Fresnellinse ausgestalteten Bereich umfasst, wobei der erste Bereich oberhalb des zweiten Bereichs angeordnet ist.
Fresnellinsen sind z. B. auf den Internetseiten

– www.bet.de/lexikon/begriffe/Fresnellinse.htm
– www.markenprofi.de/was-lexikon/feld-0/nr-602
– www.matheboard.de/lexikon/Fresnellinse,definition.htm
– lexikon.freenet.de/Fresnellinse
– www.deutscheleuchtfeuer.de/begriffe/fresnellinse.html
– www.fotografie-boerse.de/fotolexikon/artikel/Fresnellinse

Gemäß der Internetseite lexikon.freenet.de/Fresnellinse ist eine Fresnellinse oder genauer eine Fresnel'sche Stufenlinse eine optische Linse, die von Augustin Jean Fresnel erfunden wurde. Ursprünglich für Leuchttürme entwickelt, ermögliche das Bauprinzip die Konstruktion großer Linsen mit kurzer Brennweite ohne das Gewicht und Volumen herkömmlicher Linsen. Die Verringerung des Volumens geschehe bei der Fresnellinse durch eine Aufteilung in ringförmige Bereiche. In jedem dieser Bereiche werde die Dicke verringert, so dass die Linse eine Reihe ringförmiger Stufen erhalte. Fresnellinsen würden dort eingesetzt, wo das Gewicht der Linse ausschlaggebend und die Abbildungsqualität zweitrangig sind. Beispiele seien Beleuchtungs-Strahlengänge bei Schiffslaternen oder Leuchttürmen. Die Mattscheiben von Spiegelreflexkameras seien auch als Fresnellinsen ausgeführt. Außerdem werde diese Linse in speziellen Scheinwerfern für Veranstaltungs- und Theatertechnik verwendet. Billige Fresnellinsen könnten aus Kunststoff gepresst werden und fänden in Tageslichtprojektoren, bei einfachen Handlupen und als Weitwinkel in Automobil-Heckscheiben Anwendung.
Gemäß der Internetseite www.deutscheleuchtfeuer.de/begriffe/fresnellinse.html besteht die von dem Franzosen J. A. Fresnel entwickelte Linse aus einer zentralen, dünnen sphärischen oder asphärischen Linse, umgeben von stufenartig angeordneten prismenförmigen Ringzonen, die alle den gleichen Brennpunkt und annähernd die gleiche Dicke haben wie die zentrale Linse.
Ein Teil einer Fresnellinse soll im Sinne der Erfindung insbesondere ein Teil einer zentralen asphärischen Linse teilweise umgeben von, insbesondere zumindest zwei, Segmenten stufenartig angeordneter prismenförmiger Ringzonenteilen sein, die in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung alle den gleichen Brennpunkt und die in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung annähernd die gleiche Dicke haben wie die zentrale asphärische Linse.
Eine asphärische Linse ist im Sinne der Erfindung insbesondere eine Linse mit zumindest einer konvexen Fläche. Ein Teil einer asphärischen Linse soll im Sinne der Erfindung insbesondere nicht eine vollständige asphärische Linse umfassen. Ein Teil einer asphärischen Linse soll im Sinne der Erfindung insbesondere nicht mehr als in etwa zwei Drittel, insbesondere nicht mehr als in etwa die Hälfte, einer asphärischen Linse umfassen.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der erste Bereich eine einer Lichtquelle abzuwendende Fläche, die im Wesentlichen stetig verläuft.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der erste Bereich eine einer Lichtquelle abzuwendende Fläche mit einem konvexen Verlauf.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gelöst, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine einstückige Scheinwerferlinse und eine Blende umfasst, wobei eine Kante der Blende mittels der Scheinwerferlinse als eine Hell-Dunkel-Grenze abbildbar ist, wobei die Scheinwerferlinse einen ersten als Freiformlinsenteil oder als Teil einer asphärischen Linse ausgestalteten Bereich und zumindest einen zweiten als Teil einer Fresnellinse ausgestalteten Bereich umfasst, und wobei eine Trennung zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich in etwa durch eine optische Achse der Scheinwerferlinse verläuft.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gelöst, wobei der Fahrzeugscheinwerfer eine Lichtquelle, eine, insbesondere einstückige, Scheinwerferlinse und eine Blende umfasst, und wobei eine Kante der Blende mittels der Scheinwerferlinse als eine Hell-Dunkel-Grenze abbildbar ist, wobei die Scheinwerferlinse einen, insbesondere einstückigen, Linsenkörper aus einem transparenten Material, insbesondere Glas, umfasst, der eine der Lichtquelle zuzuwendende Fläche und eine der Lichtquelle abzuwendende Fläche umfasst, wobei die Scheinwerferlinse einen ersten Bereich und zumindest einen zweiten Bereich umfasst, wobei die der Lichtquelle abzuwendende Fläche im ersten Bereich im Wesentlichen stetig verläuft, und wobei die der Lichtquelle abzuwendende Fläche im zweiten Bereich zumindest zwei durch eine Stufe voneinander getrennte Segmente umfasst, wobei eine Trennung zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich in etwa durch eine optische Achse der Scheinwerferlinse verläuft.
Ein stetiger Verlauf einer Fläche soll im Sinne der Erfindung insbesondere heißen, dass die Fläche (in ihrem optisch wirksamen Bereich) keine durch die Scheinwerferlinse durchtretendes Licht wesentlich beeinflussende Unstetigkeit oder keine Stufe aufweist. Eine Stufe im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein Absatz zwischen zwei Segmenten, der in Richtung einer optischen Achse der Scheinwerferlinse zumindest 2 mm, insbesondere 3 mm, umfasst.
Ein Segment im Sinne der Erfindung hat insbesondere eine der Lichtquelle abzuwendende Fläche mit einem stetigen Verlauf.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die der Lichtquelle abzuwendende Fläche im zweiten Bereich drei durch Stufen voneinander getrennte Segmente.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die der Lichtquelle abzuwendende Fläche im zweiten Bereich höchstens fünf durch Stufen voneinander getrennte Segmente.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Stufen im Wesentlichen ringsegmentförmig ausgestaltet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Segmente im Wesentlichen ringsegmentförmig oder kreis- oder ellipsensegmentförmig ausgestaltet.
Eine ringsegmentförmige Ausgestaltung im Sinne der Erfindung heißt dabei insbesondere, dass eine senkrechte Projektion einer Stufe oder eines Segmentes auf eine zur optischen Achse orthogonale Ebene ringsegmentförmig ausgestaltet ist. Eine kreis- oder ellipsensegmentförmige Ausgestaltung im Sinne der Erfindung heißt dabei insbesondere, dass eine senkrechte Projektion eines Segmentes auf eine zur optischen Achse orthogonale Ebene kreis- oder ellipsensegmentförmig ausgestaltet ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen zumindest zwei Segmente, insbesondere zumindest drei Segmente, im Wesentlichen den gleichen Brennpunkt auf. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen alle Segmente im Wesentlichen den gleichen Brennpunkt auf. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen zumindest zwei Segmente, insbesondere zumindest drei Segmente, im Wesentlichen den gleichen Brennpunkt wie der erste Bereich auf. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen alle Segmente im Wesentlichen den gleichen Brennpunkt wie der erste Bereich auf.
Es kann vorgesehen sein, dass ein Brennpunkt im Sinne der Erfindung auch eine kleine Fläche sein kann.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die der Lichtquelle zuzuwendende Fläche im Wesentlichen plan.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die der Lichtquelle abzuwendende Fläche im zweiten Bereich als (die einer Lichtquelle abzuwendende) Fläche einer Fresnellinse ausgestaltet. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der zweite Bereich der Scheinwerferlinse als Teil einer Fresnellinse ausgestaltet.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die der Lichtquelle abzuwendende Fläche im ersten Bereich konvex.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der erste Bereich in etwa zwischen einem und zwei Drittel der Scheinwerferlinse. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der zweite Bereich in etwa zwischen zwei und einem Drittel der Scheinwerferlinse. In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfassen der erste Bereich und der zweite Bereich je in etwa die Hälfte der Scheinwerferlinse. Sofern ein Bereich einen Teil einer Scheinwerferlinse, wie etwa ein Drittel, die Hälfte oder zwei Drittel der Scheinwerferlinse, umfasst, so soll dies im Sinne der Erfindung insbesondere bedeuten, dass eine senkrechte Projektion dieses Bereiches auf eine zur optischen Achse orthogonale Ebene diesen Teil, wie etwa ein Drittel, die Hälfte oder zwei Drittel, einer Projektion der Scheinwerferlinse auf die zur optischen Achse orthogonale Ebene umfasst.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung verläuft eine Trennung zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich in etwa durch eine optische Achse der Scheinwerferlinse.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist eine Übergangsfläche zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich in etwa zwischen 1° und 20°, insbesondere zwischen 5° und 15°, gegenüber einer optischen Achse der Scheinwerferlinse geneigt. Es kann vorgesehen sein, dass die Übergangsfläche gekrümmt (zylindrisch, sphärisch, asphärisch oder Freiform) ist.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Scheinwerferlinse, insbesondere beidseitig, blankgepresst.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht die Scheinwerferlinse (im Wesentlichen) aus Glas.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die der Lichtquelle zuzuwendende Fläche und/oder die der Lichtquelle abzuwendende Fläche zu einem wesentlichen Teil eine Rauhigkeit von weniger als 0,05 μm, insbesondere bei einer Lichttransmission an der Oberfläche von mindestens 90%, aufweisen. Rauhigkeit im Sinne der Erfindung soll insbesondere als R_a, insbesondere nach ISO 4287, definiert sein.
Vorgenannte Aufgabe wird zudem durch ein Kraftfahrzeug mit einer eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden Scheinwerferlinse oder mit einem eines oder mehrere der vorgenannten Merkmale umfassenden Fahrzeugscheinwerfer gelöst. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist dabei die Hell-Dunkel-Grenze auf eine Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug anordenbar ist, abbildbar.
Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.
Ein erster und/oder zweiter Bereich ist im Sinne der Erfindung insbesondere so zu verstehen, dass eine senkrechte Projektion des ersten und/oder des zweiten Bereichs auf eine zur optischen Achse orthogonale Ebene ein Segment eines Kreises oder einer Ellipse bildet. Ein erster und ein zweiter Bereich sind im Sinne der Erfindung insbesondere so zu verstehen, dass eine senkrechte Projektion des ersten Bereichs auf eine zur optischen Achse orthogonale Ebene ein erstes Segment eines Kreises oder einer Ellipse bildet und dass eine senkrechte Projektion des zweiten Bereichs auf eine zur optischen Achse orthogonale Ebene ein zweites Segment des Kreises oder der Ellipse bildet, wobei das erste und das zweite Segment des Kreises oder der Ellipse zusammen einen vollständigen Kreis bzw. eine vollständige Ellipse bilden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
1 ein Kraftfahrzeug,
2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugscheinwerfers,
3 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Scheinwerferlinse für einen Fahrzeugscheinwerfer gemäß 2,
4 eine Draufsicht auf eine Scheinwerferlinse gemäß 3,
5 eine zweidimensionale Intensitätsverteilung von mittels des Fahrzeugscheinwerfers gemäß 2 abgestrahlten Lichts,
6 eine horizontale Intensitätsverteilung von mittels des Fahrzeugscheinwerfers gemäß 2 abgestrahlten Lichts,
7 eine vertikale Intensitätsverteilung von mittels des Fahrzeugscheinwerfers gemäß 2 abgestrahlten Lichts,
8 eine zweidimensionale Intensitätsverteilung von mittels eines Fahrzeugscheinwerfers mit einer apshärischen Scheinwerferlinse abgestrahlten Lichts und
9 eine zweidimensionale Intensitätsverteilung von mittels des Fahrzeugscheinwerfers gemäß 2 abgestrahlten Lichts.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 mit einem in 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 2 mit Bezugszeichen 13 bezeichneten Kante der Blende 14 als Hell-Dunkel-Grenze.
Die Scheinwerferlinse 2 umfasst einen Linsenkörper 3 aus einem transparenten Material, insbesondere Glas, der eine der Lichtquelle 10 zugewandte, im wesentlichen plane Fläche 5 und eine der Lichtquelle 10 abgewandte, Fläche 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 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.
3 zeigt einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Scheinwerferlinse 2 für den Fahrzeugscheinwerfer 1 gemäß 2. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Scheinwerferlinse 2 in Richtung eines in 3 mit Bezugszeichen 15 bezeichneten Pfeils.
Die Scheinwerferlinse 2 umfasst einen ersten Bereich 40 und zumindest einen zweiten Bereich 41, wobei die der Lichtquelle 10 abgewandte Fläche 4 im ersten Bereich 40 als Teil einer asphärischen Linse stetig verläuft, und wobei die der Lichtquelle 10 abgewandte Fläche 4 im zweiten Bereich 41 als Teil einer Fresnellinse ausgestaltet ist und drei je durch eine Stufe 45 bzw. 46 voneinander getrennte Segmente 42, 43 bzw. 44 umfasst. Dabei ist das Segment 42 Teil einer (zentralen) asphärischen Linse. Die Segmente 42 und 43 sind ringsegmentförmig ausgestaltet und bilden zusammen mit den Stufen 45 bzw. 46 prismenförmige Ringzonenteile. Dabei bilden das Segment 43 und die Stufe 45 sowie das Segment 44 und die Stufe 46 je ein prismenförmiges Ringzonenteil. Die Brennpunkte des als Teil einer asphärischen Linse ausgestalteten ersten Bereichs 40 sowie der Segmente 42, 43 und 44 sind im Wesentlichen gleich.
Der erste Bereich kann in etwa zwischen einem und zwei Drittel der Scheinwerferlinse 2 und der zweite Bereich in etwa zwischen zwei und einem Drittel der Scheinwerferlinse 2 umfassen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfassen sowohl der erste Bereich als auch der zweite Bereich je die Hälfte der Scheinwerferlinse 2.
Zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich ist eine in etwa um einen Winkel φ zwischen 1° und 20°, insbesondere zwischen 5° und 15°, im dargestellten Ausführungsbeispiel in etwa 11°, gegenüber der optischen Achse 20 der Scheinwerferlinse 2 geneigte Übergangsfläche 25 vorgesehen. Die Übergangsfläche 25 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel plan. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Übergangsfläche gekrümmt (zylindrisch, sphärisch, asphärisch oder Freiform) ist.
Die Stufen 45 bzw. 46 sind zwischen –1° und –20°, insbesondere zwischen –5° und –15°, gegenüber der optischen Achse 20 der Scheinwerferlinse 2 geneigt.
5 zeigt eine zweidimensionale Intensitätsverteilung (in einem Hauptleuchtbereich) von mittels des Fahrzeugscheinwerfers gemäß 2 abgestrahlten Lichts aufgetragen über dem horizontalen Winkel (Abszisse) und dem vertikalen Winkel (Ordinate), wobei Bereiche sehr geringer bzw. keiner Lichtintensität weiß, Bereiche mittlerer Lichtintensität schwarz und Bereiche hoher Lichtintensität grau dargestellt sind. Bezugszeichen 50 bezeichnet die Hell-Dunkel-Grenze. 6 zeigt die Intensitätsverteilung (Ordinate) von mittels des Fahrzeugscheinwerfers gemäß 2 abgestrahlten Lichts für einen vertikalen Winkel von 0° aufgetragen über dem horizontalen Winkel (Abszisse). 7 zeigt die Intensitätsverteilung (Abszisse) von mittels des Fahrzeugscheinwerfers gemäß 2 abgestrahlten Lichts für einen horizontalen Winkel von 0° aufgetragen über dem vertikalen Winkel (Ordinate).
8 zeigt eine zweidimensionale Intensitätsverteilung von mittels eines Fahrzeugscheinwerfers mit einer – den gleichen Durchmesser und die gleiche Brennweite wie die Scheinwerferlinse 2 aufweisenden – asphärischen Scheinwerferlinse abgestrahlten Lichts aufgetragen über dem horizontalen Winkel (Abszisse) und dem vertikalen Winkel (Ordinate), wobei Bereiche sehr geringer bzw. keiner Lichtintensität weiß, Bereiche mittlerer Lichtintensität schwarz und Bereiche hoher Lichtintensität grau dargestellt sind. Bezugszeichen 55 bezeichnet die Hell-Dunkel-Grenze.
Die Scheinwerferlinse 2 ist um mehr als 25% leichter als eine entsprechende asphärische Scheinwerferlinse, deren zweidimensionale Intensitätsverteilung 8 zeigt. Ein Vergleich zwischen der in 5 dargestellten zweidimensionalen Intensitätsverteilung der Scheinwerferlinse 2 mit der in 8 dargestellten zweidimensionalen Intensitätsverteilung der entsprechenden asphärischen Scheinwerferlinse zeigt, dass sich trotz der Gewichtsreduktion mit der Scheinwerferlinse 2 in Bezug auf den Gradienten und den Blendwert nahezu gleiche optische Eigenschaften wie mit der entsprechenden asphärischen Scheinwerferlinse erzielen lassen.
Die Scheinwerferlinse 2 ist im beschriebenen Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet, dass das von der Lichtquelle 10 erzeugbare Licht mittels der Scheinwerferlinse 2 in einen Hauptleuchtbereich zur Beleuchtung einer Fahrbahn oder Straße und in einen von dem Hauptleuchtbereich (zumindest in einer Entfernung von 10 m) getrennten Nebenleuchtbereich lenkbar ist. Der mit Bezugszeichen 60 bezeichnete Hauptleuchtbereich und der mit Bezugszeichen 61 bezeichnete Nebenleuchtbereich sind in 9 dargestellt, wobei 9 eine im Vergleich zur zweidimensionalen Intensitätsverteilung gemäß 5 in einem größeren Bereich dargestellte zweidimensionale Intensitätsverteilung von mittels des Fahrzeugscheinwerfers gemäß 2 abgestrahlten Lichts aufgetragen über dem horizontalen Winkel (Abszisse) und dem vertikalen Winkel (Ordinate) zeigt. Dabei sind Bereiche sehr geringer bzw. keiner Lichtintensität weiß, Bereiche mittlerer Lichtintensität schwarz und Bereiche hoher Lichtintensität grau dargestellt.
In vorteilhafter Ausgestaltung entfallen auf den Hauptleuchtbereich 60 zumindest 80%, insbesondere zumindest 85% bis 97%, des aus der der Lichtquelle 10 abgewandten Fläche 4 austretbaren bzw. austretenden Lichts. In weiterer Ausgestaltung entfallen auf den Nebenleuchtbereich 61 weniger als 20%, insbesondere weniger als 15% bis 3%, des aus der der Lichtquelle 10 abgewandten Fläche 4 austretbaren bzw. austretenden Lichts. Mittels des Nebenleuchtbereichs 61 können z. B. Verkehrsschilder ausgeleuchtet bzw. angeleuchtet werden. Hauptleuchtbereich 60 und Nebenleuchtbereich 61 sind als getrennt anzusehen wenn zwischen ihnen ein unbeleuchteter Bereich liegt. In diesem unbeleuchteten Bereich ist die Lichtintensität nahezu null oder vernachlässigbar klein.
Die in 5, 6, 7, 8 und 9 dargestellten Intensitätsverteilungen beziehen sich auf einen Abstand von in etwa 25 m von dem Fahrzeugscheinwerfer 1.
In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die der Lichtquelle zugewandte Fläche und/oder die der Lichtquelle abgewandte Fläche zu einem wesentlichen oder großen Teil eine Rauhigkeit von weniger als 0,05 μm, insbesondere bei einer Lichttransmission an der Oberfläche von mindestens 90%, aufweisen. Jedoch können Teilbereiche eine größere Rauhigkeit aufweisen. Derartige Teilbereiche mit größerer Rauhigkeit sind insbesondere entsprechend der DE 10 2004 011 084 ausgestaltet.
In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass insbesondere auf der der Lichtquelle zugewandten Fläche des transparenten Formteils, ein Emblem eingeprägt ist. Dieses Emblem ist vorteilhafterweise auf der der ersten Lichtquelle zugewandten Fläche des transparenten Formteils angeordnet. Vorgenanntes Emblem ist vorteilhafterweise entsprechend einem in der DE 10 2004 011 104 offenbarten Emblem ausgestaltet.

Claims

Fahrzeugscheinwerfer (1), insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer (1), wobei der Fahrzeugscheinwerfer (1) eine einstückig ausgestaltete Scheinwerferlinse (2) und eine Blende (14) umfasst, wobei eine Kante (13) der Blende (14) mittels der Scheinwerferlinse (2) als eine Hell-Dunkel-Grenze (50) abbildbar ist, wobei die Scheinwerferlinse (2) einen ersten als Freiformlinsenteil oder als Teil einer asphärischen Linse ausgestalteten Bereich (40) und zumindest einen zweiten als Teil einer Fresnellinse ausgestalteten Bereich (41) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (40) oberhalb des zweiten Bereichs (41) angeordnet ist.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (41) im Wesentlichen den gleichen Brennpunkt wie der erste Bereich (40) aufweist.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Lichtquelle (10) zugewandte Fläche (5) im Wesentlichen plan ist.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (40) in etwa zwischen einem und zwei Drittel der Scheinwerferlinse (2) umfasst.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (41) in etwa zwischen zwei und einem Drittel der Scheinwerferlinse (2) umfasst.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (40) und der zweite Bereich (41) je in etwa die Hälfte der Scheinwerferlinse (2) umfassen.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennung zwischen dem ersten Bereich (40) und dem zweiten Bereich (41) in etwa durch eine optische Achse (20) der Scheinwerferlinse (2) verläuft.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übergangsfläche (25) zwischen dem ersten Bereich (40) und dem zweiten Bereich (41) in etwa zwischen 1° und 20° gegenüber einer optischen Achse (20) der Scheinwerferlinse (2) geneigt ist.
Fahrzeugscheinwerfer (1), insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer (1), wobei der Fahrzeugscheinwerfer (1) eine Scheinwerferlinse (2) und eine Blende (14) umfasst, wobei eine Kante (13) der Blende (14) mittels der Scheinwerferlinse (2) als eine Hell-Dunkel-Grenze (50) abbildbar ist, wobei die Scheinwerferlinse (2) einstückig ausgestaltet ist und einen ersten als Freiformlinsenteil oder als Teil einer asphärischen Linse ausgestalteten Bereich (40) und zumindest einen zweiten als Teil einer Fresnellinse ausgestalteten Bereich (41) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennung zwischen dem ersten Bereich (40) und dem zweiten Bereich (41) in etwa durch eine optische Achse (20) der Scheinwerferlinse (2) verläuft.
Fahrzeugscheinwerfer (1), insbesondere Kraftfahrzeugscheinwerfer (1), wobei der Fahrzeugscheinwerfer (1) eine Lichtquelle (10), eine Scheinwerferlinse (2) und eine Blende (14) umfasst, wobei eine Kante (13) der Blende (14) mittels der Scheinwerferlinse (2) als eine Hell-Dunkel-Grenze (50) abbildbar ist, wobei die Scheinwerferlinse (2) einen einstückigen Linsenkörper (3) aus einem transparenten Material, insbesondere Glas, umfasst, der eine der Lichtquelle (10) zuzuwendende Fläche (5) und eine der Lichtquelle (10) abzuwendende Fläche (4) umfasst, wobei der Linsenkörper (3) einen ersten Bereich (40) und zumindest einen zweiten Bereich (41) umfasst, wobei die der Lichtquelle (10) abzuwendende Fläche (4) im ersten Bereich (40) im Wesentlichen stetig verläuft, und wobei die der Lichtquelle (10) abzuwendende Fläche (4) im zweiten Bereich (41) zumindest zwei durch eine Stufe (45, 46) voneinander getrennte Segmente (42, 43, 44) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennung zwischen dem ersten Bereich (40) und dem zweiten Bereich (41) in etwa durch eine optische Achse (20) der Scheinwerferlinse (2) verläuft.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die der Lichtquelle (10) abzuwendende Fläche (4) im zweiten Bereich (41) drei durch Stufen (45, 46) voneinander getrennte Segmente (42, 43, 44) umfasst.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die der Lichtquelle (10) abzuwendende Fläche (4) im zweiten Bereich (41) höchstens fünf durch Stufen (45, 46) voneinander getrennte Segmente (42, 43, 44) umfasst.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stufen (45, 46) im Wesentlichen ringsegmentförmig ausgestaltet sind.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (42, 43, 44) im Wesentlichen ringsegmentförmig oder kreissegmentförmig ausgestaltet sind.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (41) im Wesentlichen den gleichen Brennpunkt wie der erste Bereich (40) aufweist.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die der Lichtquelle (10) zugewandte Fläche (5) im Wesentlichen plan ist.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich (40) und der zweite Bereich (41) je in etwa die Hälfte der Scheinwerferlinse (2) umfassen.
Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übergangsfläche (25) zwischen dem ersten Bereich (40) und dem zweiten Bereich (41) in etwa zwischen 1° und 20° gegenüber einer optischen Achse (20) der Scheinwerferlinse (2) geneigt ist.
Kraftfahrzeug (100), dadurch gekennzeichnet, dass es einen Fahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Kraftfahrzeug (100) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Hell-Dunkel-Grenze (50) auf eine Fahrbahn, auf der das Kraftfahrzeug (100) anordenbar ist, abbildbar ist.