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    • 专利摘要:
    Es wird eine Projektoroptikgruppe zur Verwendung mit verschiedenen Lichtemissionsquellen zum Sammeln und Richten der Lichtstrahlen in eine Richtcharakteristik mit hohem Gradienten offenbart. Die Projektoroptikgruppe umfasst einen Lichtleiter und eine Projektorlinse. Der Lichtleiter ist in verschiedene Regionen unterteilt, die eine Reflexionsregion, eine Trichterregion und eine die zwei Regionen trennende Übergangsebene umfassen. An dem ersten Ende der Reflexionsregion, am nahesten zur Lichtemissionsquelle, befindet sich eine Sammellinse. Am zweiten Ende der Trichterregion befindet sich eine Emissionsöffnung, die zur Brechung des Lichts in eine Richtcharakteristik mit hohem Gradienten ausgelegt ist.A projector optics group for use with various light emission sources for collecting and directing the light beams into a high gradient directional pattern is disclosed. The projector optics group includes a light guide and a projector lens. The light guide is divided into different regions, which include a reflection region, a funnel region and a transition plane separating the two regions. At the first end of the reflection region, closest to the light emission source, there is a converging lens. At the second end of the funnel region there is an emission opening which is designed to refract the light in a directional characteristic with a high gradient.
    公开号:DE102004020708A1
    申请号:DE102004020708
    申请日:2004-04-26
    公开日:2004-11-25
    发明作者:Jeyachandrabose Ann Arbor Chinniah；Edwin Mitchell Saline Sayers
    申请人:Visteon Global Technologies Inc；
    IPC主号:F21S8-10
    专利说明:
    [0001] DieErfindung bezieht sich allgemein auf eine leistungsfähige Lichtsammelgruppezur Verwendung mit einer Lichtemissionsquelle und speziell auf eine Projektoroptikgruppe,die eine Richtcharakteristik mit hohem Gradienten bildet und mitdieser Richtcharakteristik Licht projiziert. Die erfindungsgemäße Gruppefindet ihren Einsatz in Fahrzeugbeleuchtungssystemen und in einerVielzahl von Beleuchtungsanwendungen außerhalb des Kraftfahrzeugbereichs.TheInvention generally relates to a powerful light collection groupfor use with a light emission source and specifically on a projector optics group,which forms a directional characteristic with a high gradient and withthis directional characteristic projects light. The group according to the inventionis used in vehicle lighting systems and in oneVariety of non-automotive lighting applications.
    [0002] Bekanntermaßen werdenLichtemissionsquellen eingesetzt, die Leuchtdioden (LEDs), LambertscheStrahler, 2π-Strahlerund Lichtleitkabelenden in einer Vielzahl von Anwendungen einschließlich, jedochnicht darauf beschränkt,Fahrzeuganwendungen enthalten. Was LED-Quellen anbelangt, so findendiese Quellen zunehmend Verwendung in Kraftfahrzeuganwendungen,industriellen und allgemeinen Beleuchtungsanwendungen, da sich ihre Lichtausbeuteexponentiell verbessert hat und ihre Kosten in den vergangenen Jahrenbeachtlich gefallen sind. LEDs sind aufgrund ihrer geringen Größe und derTatsache attraktiv, dass sie im Vergleich zu Glühlampen weniger Energie verbrauchen.Es wird erwartet, dass sich die Popularität der LEDs als Lichtquellenmit dem Ausbau ihrer potentiellen Vorteile besonders in Bezug aufeine verbesserte Lichtausbeute fortsetzt und weiter erhöht.As is knownLight emission sources used, the light emitting diodes (LEDs), LambertscheSpotlights, 2π spotlightsand fiber optic cable ends in a variety of applications including, howevernot limited toVehicle applications included. As far as LED sources are concernedthese sources are increasingly used in automotive applications,industrial and general lighting applications because of their light outputhas improved exponentially and its costs over the past few yearshave fallen considerably. LEDs are due to their small size andAttractive fact that they consume less energy compared to incandescent lamps.It is expected that the popularity of LEDs as light sourceswith expanding their potential benefits especially in terms ofcontinues and further increases an improved luminous efficiency.
    [0003] ModerneLEDs werden in unterschiedlichen Größen und mit verschiedenen Strahlungskegelwinkelnangeboten, die von 15° (Vorwärtsstrahlenoder Seitwärtsstrahlen)bis 180° (halbkugelförmiges Strahlen)reichen. Ein Strahlungskegelwinkel wird normalerweise als 2Φ angegeben.Deshalb ist es außerordentlichwichtig, leistungsfähigeLichtsammelgruppen zu konstruieren, um die maximal mögliche abgegebeneLichtmenge der LEDs zu bündelnund in einer zuvor festgelegten, gesteuerten Weise zu richten.modernLEDs come in different sizes and with different radiation cone anglesoffered by 15 ° (forward beamsor sideways)up to 180 ° (hemispherical blasting)pass. A radiation cone angle is usually given as 2Φ.Therefore it is extraordinaryimportant, powerfulConstruct light collection groups to the maximum possible emittedBundle the amount of light from the LEDsand judge in a predetermined, controlled manner.
    [0004] Für bestimmteAnwendungen, wie z. B. Abblendscheinwerferlicht, ist es wichtig,das Licht mit einer Richtcharakteristik mit hohem Gradienten zuprojizieren, wie z. B., jedoch nicht auf diese beschränkt, eineng gebündeltesoder abgeblendetes Kraftfahrzeugabblendlicht. Richtcharakteristikenmit hohem Gradienten haben eine definierte Kontur der Richtcharakteristik,innerhalb derer die Lichtintensität variiert.For certainApplications such as B. low beam headlight, it is importantthe light with a directional characteristic with a high gradientproject such. B., but not limited to this onetightly bundledor dipped motor vehicle low beam. directional characteristicswith high gradients have a defined contour of the directional characteristic,within which the light intensity varies.
    [0005] Deshalbbesteht auf dem Gebiet der Beleuchtungssysteme ein Bedarf an derBereitstellung einer verbesserten Lichtsammeleinrichtung, die mit jedembeliebigen LED-Typ zum Richten der Lichtabstrahlung mit einer Richtcharakteristikmit hohem Gradienten verwendet werden kann. Die Erfindung stellteine solche verbesserte Lichtsammeleinrichtung bereit.Thereforethere is a need for in the field of lighting systemsProviding an improved light collection facility that works with everyoneany LED type for directing the light radiation with a directional characteristiccan be used with a high gradient. The invention providessuch an improved light collecting device.
    [0006] DieErfindung stellt sich diesen Anforderungen durch Bereitstellungeiner Projektoroptikgruppe, die eine Richtcharakteristik mit hohemGradienten bildet und mit dieser Richtcharakteristik Licht von einerLichtemissionsquelle, wie z. B. eine LED, projiziert. Die Projektoroptikgruppeenthälteinen Lichtleiter und eine Projektionslinse, die beide auf einer durchdie Lichtemissionsquelle gebildeten optischen Achse angeordnet sind.Der Lichtleiter enthälteine Reflexionsregion, eine Trichterregion und eine Übergangsebeneoder Kopplungsregion, die diese beiden Regionen trennt. Am erstenEnde der Reflexionsregion ist eine Kopplungsregion angeordnet. DieLED kann ihre eigene Sammeloptik, wie z. B. einen Reflektor odereine Linse, haben, so dass in diesem Fall einfach nur eine ebeneoder konkave halbkugelförmigeKopplungsregion ohne eine Reflexionsregion vorhanden zu sein braucht.Am zweiten Ende der Trichterregion befindet sich eine Emissionsöffnung.Die Projektorlinse ist im Abstand zur Emissionsöffnung angeordnet.TheInvention meets these requirements through provisiona projector optics group that has a high polar patternGradient forms and with this directional characteristic light from oneLight emission source, such as B. an LED projected. The projector optics groupcontainsa light guide and a projection lens, both on one throughthe light emission source formed optical axis are arranged.The light guide containsa reflection region, a funnel region and a transition planeor coupling region that separates these two regions. At firstA coupling region is arranged at the end of the reflection region. TheLED can have their own collection optics, such as. B. a reflector orhave a lens, so in this case just a flat oneor concave hemisphericalCoupling region without a reflection region needs to be present.At the second end of the funnel region there is an emission opening.The projector lens is arranged at a distance from the emission opening.
    [0007] Durchdie entsprechend den Lehren der Erfindung konstruierte Projektoroptikgruppeerhältdas Licht – unabhängig vomTyp der verwendeten Lichtemissionsquelle – eine Richtcharakteristikmit hohem Gradienten.Bythe projector optics assembly constructed in accordance with the teachings of the inventionreceivesthe light - regardless ofType of light emission source used - a directional characteristicwith a high gradient.
    [0008] Dieseund andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden durch Lesender nachfolgenden ausführlichenBeschreibung der Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungendeutlich.Thisand other aspects and advantages of the invention will become apparent through readingthe detailed belowDescription of the invention in conjunction with the accompanying drawingsclear.
    [0009] 1 ist eine perspektivischeAnsicht einer Projektoroptikgruppe, die einer Ausgestaltung derErfindung entspricht. 1 Fig. 3 is a perspective view of a projector optics group which corresponds to an embodiment of the invention.
    [0010] Die 2A und 2B sind perspektivische, teilweise aufgeschnitteneAnsichten der alternativen Ausgestaltungen des bildformenden Lichtleiterbereichsder in 1 dargestelltenProjektoroptikgruppe.The 2A and 2 B 11 are perspective, partially cut-away views of the alternative configurations of the image-forming light guide region of FIG 1 shown projector optics group.
    [0011] Die 3A, 3B und 3C sindLängsschnittdarstellungenalternativer Ausgestaltungen des in 2 dargestelltenbildformenden Lichtleiters.The 3A . 3B and 3C are longitudinal sectional views of alternative embodiments of the in 2 illustrated image-forming light guide.
    [0012] 4 ist eine Ansicht der Querschnittsfläche derEmissionsöffnungdes bildformenden Lichtleiters. 4 14 is a view of the cross-sectional area of the emission opening of the image-forming light guide.
    [0013] In 1 der Zeichnungen ist eineProjektoroptikgruppe entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindungdargestellt und allgemein mit 20 gekennzeichnet. Die Projektoroptikgruppe 20 enthält als ihre Hauptkomponenteneinen Lichtleiter 22 und eine Projektorlinse 24.In 1 The drawings show a projector optics group in accordance with an embodiment of the invention and generally with 20 characterized. The projector optics group 20 contains a light guide as its main components 22 and a projector lens 24 ,
    [0014] DieProjektoroptikgruppe 20 wird mit einer Lichtemissionsquelle 26 verwendet.Obwohl die Projektoroptikgruppe 20 in den entsprechendenFiguren mit LEDs dargestellt ist, kann sie mit einer Vielzahl vonunterschiedlichen Klassen von Lichtemissionsquellen 26 einschließlich, jedochnicht darauf beschränkt,LEDs, Lambertsche Strahler, 2π-Strahler undLichtleitkabelenden verwendet werden. Die Projektoroptikgruppe 20 kannebenfalls mit unterschiedlichen Arten von Lichtemissionsquelleninnerhalb einer bestimmten Klasse verwendet werden. Die Projektoroptikgruppe 20 sammelt,reflektiert und bricht die Lichtstrahlen von der Quelle 26 derart,dass sie aus der Projektoroptikgruppe 20 mit einer Richtcharakteristikmit hohem Gradienten austreten.The projector optics group 20 comes with a light emission source 26 used. Although the projector optics group 20 illustrated with LEDs in the corresponding figures, it can be used with a variety of different classes of light emission sources 26 including, but not limited to, LEDs, Lambertian emitters, 2π emitters, and fiber optic cable ends. The projector optics group 20 can also be used with different types of light emission sources within a certain class. The projector optics group 20 collects, reflects and refracts the light rays from the source 26 such that they are from the projector optics group 20 emerge with a directional characteristic with a high gradient.
    [0015] Wiein 2 dargestellt, istder Lichtleiter 22 ein Festkörper und mit einer Kopplungsregion 46,einer Reflexionsregion 30, einer Trichterregion 32 und einerdazwischen liegenden Übergangsebene 34 ausgestattet.Der Lichtleiter 22 ist vorzugsweise zur Reflexion sämtlicherdurch ihn hindurchtretender Lichtstrahlen durch innere Totalreflexionausgeführt. Deshalbsollte der Brechungsindex des Materials so hoch wie möglich sein,liegt jedoch wahrscheinlich in dem durch die verfügbaren Materialien,wie z. B. Glas, Plastwerkstoffe usw., vorgegebenen Bereich von 1,4bis 1,8. Der Lichtleiter 22 kann aus einem festen Material,zum Beispiel Glas oder Plastwerkstoff oder aus einem festen Außenmaterial,wie z. B. Glas oder Plastwerkstoff und einem mit Fluid oder Gel ausgefüllten Innenraumbestehen. Es könnenaußerdemBeschichtungen auf dem Lichtleiter 22 aufgebracht sein,um die Reflexions- oder Übertragungseigenschaftender verschiedenen, in ihm enthaltenen Regionen zu verbessern. Außerdem liegtdie Gesamtlängedes Lichtleiters vorzugsweise im Bereich von 30 mm bis 70 mm.As in 2 shown is the light guide 22 a solid and with a coupling region 46 , a region of reflection 30 , a funnel region 32 and an intermediate transition level 34 fitted. The light guide 22 is preferably designed to reflect all light rays passing through it through total internal reflection. Therefore, the refractive index of the material should be as high as possible, but is likely to be within the range available from the materials available, e.g. B. glass, plastic materials, etc., predetermined range from 1.4 to 1.8. The light guide 22 can be made of a solid material, for example glass or plastic, or of a solid outer material, such as. B. glass or plastic material and a filled with fluid or gel interior. There can also be coatings on the light guide 22 be applied to improve the reflection or transmission properties of the various regions contained in it. In addition, the total length of the light guide is preferably in the range from 30 mm to 70 mm.
    [0016] DieReflexionsregion 30 hat allgemein eine Kegelform mit einemin Richtung Quelle 26 liegenden ersten Ende 36 undeinem an der Übergangsebene 34 befindlichenzweiten Ende. Obwohl vorzugsweise kegelförmig, könnte die Reflexionsregion 30 alternativeine Paraboloid- oder Ellipsoidform aufweisen. In sämtlichenBeispielen hat das erste Ende 36 eine erste Nennweite,die kleiner als eine zweite Nennweite des zweiten Endes ist. DieReflexionsregion 30 kann außerdem dazu dienen, das reflektierteLicht derart zu richten, dass eine bestimmte Intensitätsverteilunginnerhalb der nachfolgenden Regionen des Lichtleiters erzeugt wird.Das kann zur Facettierung oder Segmentierung der Sammelregion durchRadialsegmente, Ringe oder rechteckige Flecken führen, jedoch nicht auf dieseFormen beschränkt.The reflection region 30 generally has a cone shape with one towards the source 26 lying first end 36 and one at the transition level 34 located second end. Although preferably conical, the reflection region could 30 alternatively have a paraboloid or ellipsoid shape. In all examples the first end has 36 a first nominal size that is smaller than a second nominal size of the second end. The reflection region 30 can also serve to direct the reflected light in such a way that a certain intensity distribution is generated within the subsequent regions of the light guide. This can lead to faceting or segmentation of the collection region by radial segments, rings or rectangular spots, but is not restricted to these shapes.
    [0017] Ineiner alternativen Ausgestaltung kann die LED ihre eigene Sammeloptikhaben, wie z. B. einen Reflektor oder eine Linse. In diesem Fallkann in der Reflexionsregion vorzugsweise eine ebene oder auswärts konvexe,brechende Kopplungsregion oder eine Übergangsebene oder eine Kopplungsebene weggelassenwerden. Solche Ausgestaltungen sind in den 3B und 3C dargestellt,in denen die LED nicht dargestellt worden ist.In an alternative embodiment, the LED can have its own collection optics, such as. B. a reflector or a lens. In this case, a plane or outwardly convex, refractive coupling region or a transition plane or a coupling plane can preferably be omitted in the reflection region. Such configurations are in the 3B and 3C shown in which the LED has not been shown.
    [0018] WiederBezug nehmend auf die 1 und 2 ist die Trichterregion 32 allgemeinkegelförmigund hat ein erstes Ende an der Übergangsebene 34 und einzweites Ende 42. Das erste Ende der Trichterregion hateinen runden Querschnitt, währenddas zweite Ende 42 allgemein einen rechteckigen Querschnittvon 4 mm mal 4 mm besitzt.Referring back to the 1 and 2 is the funnel region 32 generally conical and has a first end at the transition level 34 and a second end 42 , The first end of the funnel region has a round cross-section, while the second end 42 generally has a rectangular cross section of 4 mm by 4 mm.
    [0019] Eine Übergangsebene 34 wirdals der Bereich zwischen der Reflexionsregion 30 und der Trichterregion 32 durchdas zweite Ende der Reflexionsregion 30 und das erste Endeder Trichterregion 32 definiert. Die Übergangsebene 34 hateinen Durchmesser von annähernd15 mm bis 40 mm. Deshalb ist der zweite Querschnittsdurchmesserder Reflexionsregion 30 derselbe wie der erste Querschnittsdurchmesserder Trichterregion 32 und die Übergangsebene 34 istder Abschnitt des Lichtleiters 22 mit der größten Weite.A transition level 34 is called the area between the reflection region 30 and the funnel region 32 through the second end of the reflection region 30 and the first end of the funnel region 32 Are defined. The transition level 34 has a diameter of approximately 15 mm to 40 mm. Therefore, the second cross-sectional diameter is the reflection region 30 the same as the first cross-sectional diameter of the funnel region 32 and the transition level 34 is the section of the light guide 22 with the greatest width.
    [0020] Wiedetailliert in den 2 und 3A dargestellt, ist eine Kopplungsregion 46 amersten Ende 36 der Reflexionsregion 30 ausgebildet.Insbesondere ist die Kopplungsregion 46 ein in das ersteEnde 36 der Reflexionsregion 30 versenkter Bereich,der die Lichtemissionsquelle 26 umgibt, so dass sie einemaximale von der Lichtemissionsquelle 26 emittierte Lichtmengeauffängt.Unterstützendwirkt dabei, dass die gesamte Oberfläche der Kopplungsregion 46 einebrechende Oberflächeist.How detailed in the 2 and 3A is a coupling region 46 at the first end 36 the reflection region 30 educated. In particular, the coupling region 46 one in the first end 36 the reflection region 30 recessed area which is the light emission source 26 surrounds them so that they have a maximum of the light emission source 26 emitted amount of light. The entire surface of the coupling region has a supportive effect 46 is a breaking surface.
    [0021] DieKopplungsregion 46 umfasst zwei Sektionen: eine zentraleBündelungssektion 48,die radial auf die durch die Lichtemissionsquelle 26 gebildete optischeAchse zentriert ist, und eine Außensektion 50, diesich in einem radialen Abstand zur optischen Achse 28 befindetund peripher die zentrale Bündelungssektion 48 umgibt.Die zentrale Bündelungssektion 48 istvorzugsweise allgemein hyperbolisch oder halbkugelförmig undauswärtskonvex. Die Außensektion 50 bildeteine nach innen konkave halbkugelförmige Wand, die sich von einemAußenumfang 52 derzentralen Bündelungssektion 48 radialnach außenerstreckt.The coupling region 46 comprises two sections: a central bundling section 48 that are radial to that through the light emission source 26 formed optical axis is centered, and an outer section 50 that are at a radial distance from the optical axis 28 located and peripheral the central bundling section 48 surrounds. The central bundling sec tion 48 is preferably generally hyperbolic or hemispherical and outwardly convex. The outer section 50 forms an inwardly concave hemispherical wall that extends from an outer circumference 52 the central bundling section 48 extends radially outward.
    [0022] Außerdem isteine Emissionsöffnung 54 am zweitenEnde 42 der Trichterregion 32 ausgebildet. ImAllgemeinen besteht ein Ziel bei der Gestaltung der Emissionsöffnung 54 darin,eine kleinstmögliche Querschnittsfläche der Öffnung 54 zuhaben. Je kleiner die Querschnittsfläche der Öffnung 54 ist, desto intensiverist das Licht in der projizierten Richtcharakteristik. Eine reduzierteGröße dieser Öffnung führt jedochnormalerweise zu von der Öffnungaus breiter gestreutem Licht, wodurch weniger Licht die Linse 24 trifft,weshalb der Größe der Öffnung 54 einepraktische Grenze gesetzt ist.There is also an emission opening 54 at the second end 42 the funnel region 32 educated. In general, there is one goal in designing the emission opening 54 therein the smallest possible cross-sectional area of the opening 54 to have. The smaller the cross-sectional area of the opening 54 the more intense the light is in the projected directional pattern. A reduced size of this aperture, however, usually results in light being scattered wider from the aperture, which results in less light entering the lens 24 hits, which is why the size of the opening 54 there is a practical limit.
    [0023] DieForm der Emissionsöffnung 54 hängt von dergewünschtenRichtcharakteristik ab. Die Form für einen Abblendscheinwerferist jedoch vorzugsweise eine Rechteckform mit einer modifiziertenoberen Kante. Eine solche Form ist in 4 dargestellt.Die Außenkonturumfasst vier Kanten: eine obere Kante 56, eine untere Kante 58,eine linke Kante 60 und eine rechte Kante 62 (dieverwendeten Richtungsangaben dienen lediglich als Unterstützung derOrientierung in 4).In dieser Ausgestaltung ist die obere Kante 56 stufenförmig undumfasst eine erste und eine zweite Fläche 64 und 66,die zueinander parallel sind, und eine abgewinkelte Fläche 68,die sich zwischen der ersten und der zweiten Fläche 64, 66 erstreckt.Es ist zu beachten, dass in Abhängigkeitvon der zu bildenden Strahlart die Fläche 68 unter einem anderenWinkel als 90° zuden Flächen 64 und 66 abgewinkeltsein kann und dass andere möglicheQuerschnittsformen, wie z. B. Kreise, Ovale und Quadrate, für die Emissionsöffnung 54 verwendetwerden können.Außerdemkann die Öffnung 54 ebensein oder eine gekrümmteFlächehaben, um die projizierte Intensitätsverteilung weiter auszuformen.The shape of the emission opening 54 depends on the desired directional characteristic. However, the shape for a low-beam headlamp is preferably a rectangular shape with a modified upper edge. Such a form is in 4 shown. The outer contour has four edges: an upper edge 56 , a lower edge 58 , a left edge 60 and a right edge 62 (The directions used only serve to support orientation in 4 ). In this embodiment, the top edge is 56 step-like and comprises a first and a second surface 64 and 66 that are parallel to each other and an angled surface 68 that are between the first and the second surface 64 . 66 extends. It should be noted that, depending on the type of jet to be formed, the area 68 at an angle other than 90 ° to the surfaces 64 and 66 can be angled and that other possible cross-sectional shapes such. B. circles, ovals and squares, for the emission opening 54 can be used. In addition, the opening 54 be flat or have a curved surface to further shape the projected intensity distribution.
    [0024] DieProjektorlinse 24 empfängtdie von der Emissionsöffnung 54 austretendenLichtstrahlen in der gewünschtenRichtcharakteristik und projiziert die Strahlen ohne Änderungder Kontur oder des Gradienten der Richtcharakteristik. Die Projektorlinse 24 könnte jederLinsentyp einschließlich,jedoch nicht darauf beschränkt,eine wie in 1 dargestellte Fresnel-Linseoder jeder Typ asphärischerLinsen sein. In einer Vorzugsausgestaltung beträgt eine Querschnittsfläche derProjektorlinse einen Quadratinch (1 in2 =6,45 cm2) und befindet sich in einem Abstandvon annähernd30 mm von der Emissionsöffnung 54.In der Projektorlinse könnteaußerdemeine Streuoptik integriert sein, um eine geringe Streuung, gewöhnlich einehorizontale Streuung, in der Richtcharakteristik zu erzeugen. DieseStreuoptik kann die Form von Rillen, Kissen oder ähnlichenFlächenstrukturen,wie z. B. eine holographische Struktur, aufweisen.The projector lens 24 receives the from the emission opening 54 emerging light rays in the desired directional characteristic and projects the rays without changing the contour or the gradient of the directional characteristic. The projector lens 24 could be any type of lens including but not limited to one such as in 1 illustrated Fresnel lens or any type of aspherical lens. In a preferred embodiment, a cross-sectional area of the projector lens is one square inch (1 in 2 = 6.45 cm 2 ) and is located at a distance of approximately 30 mm from the emission opening 54 , Scattering optics could also be integrated in the projector lens in order to produce a small scatter, usually a horizontal scatter, in the directional characteristic. This scattering optics can take the form of grooves, pillows or similar surface structures, such as. B. have a holographic structure.
    [0025] Wenndie Strahlen von der Lichtemissionsquelle 26 ausgesendetwerden, werden sie durch die Kopplungsregion 46 gesammeltund gebrochen. Die Kopplungsregion 46 ist für die Brechungder Strahlen durch ihre allgemeine Ausrichtung zur Emissionsöffnung 54 hinausgelegt. Eine Mehrheit der Strahlen wird direkt in Richtung Emissionsöffnung 54 gebrochen.Die restlichen Strahlen werden an den Außenwänden 70, 72 entwederder Reflexionsregion 30, der Trichterregion 32 oderbeider Regionen reflektiert und in Richtung Emissionsöffnung 54 gerichtet.Die Emissionsöffnung 54 istderart ausgelegt, dass sämtlichedurch sie hindurchtretenden Strahlen in die gewünschte Richtcharakteristikmit hohem Gradienten gebrochen werden. Das Licht mit der Richtcharakteristikmit hohem Gradienten tritt durch die Projektorlinse 24 hindurchund wird überein breiteres Gebiet unter Beibehaltung der Richtcharakteristikmit hohem Gradienten projiziert.When the rays from the light emission source 26 are sent out through the coupling region 46 collected and broken. The coupling region 46 is for the refraction of the rays by their general orientation towards the emission opening 54 designed. A majority of the rays are directed directly towards the emission opening 54 Broken. The remaining rays are on the outside walls 70 . 72 either the reflection region 30 , the funnel region 32 or both regions reflected and towards the emission opening 54 directed. The emission opening 54 is designed in such a way that all rays passing through it are refracted into the desired directional characteristic with a high gradient. The light with the directional characteristic with a high gradient passes through the projector lens 24 and is projected over a wider area while maintaining the directional characteristic with a high gradient.
    [0026] Vorzugsweisewerden zahlreiche Projektoroptikgruppen in Kombination verwendet,um ein gewünschtesIntensitätsniveauund eine Beleuchtungsflächefür einebestimmte Anwendung zu erreichen. Zum Beispiel können zwanzig solcher Gruppen 20 zusammenzur Bildung eines Teils einer Kraftfahrzeugscheinwerfergruppe verwendetwerden.Preferably, numerous projector optics groups are used in combination to achieve a desired level of intensity and illumination area for a particular application. For example, twenty such groups 20 used together to form part of a motor vehicle headlight group.
    [0027] JederOptikfachmann wird aus der voranstehenden Beschreibung und aus denFiguren und Patentansprüchenerkennen, dass Modifikationen und Änderungen an den Vorzugsausgestaltungender Erfindung ausgeführtwerden können,ohne dass vom durch die nachfolgenden Patentansprüche definiertenGeltungsbereich der Erfindung abgewichen wird.EveryoneOptician is from the above description and from theFigures and claimsrecognize that modifications and changes to the preferred configurationsexecuted the inventioncan bewithout being defined by the following claimsScope of the invention is deviated.
    权利要求:
    Claims (5)
    [1]
    Projektoroptikgruppe zur Bildung und Projektioneiner Richtcharakteristik mit hohem Gradienten, umfassend: – eine Lichtemissionsquelle,die eine optische Achse bildet; – einen Lichtleiter, der inder optischen Achse positioniert ist und eine Reflexionsregion,eine Übergangsebene,eine Trichterregion und eine Emissionsöffnung umfasst: – wobeidie Reflexionsregion ein erstes Ende und ein zweites Ende hat, wobeimindestens ein Teil des ersten Endes eine Kopplungsregion bildet; – wobeidie Trichterregion ein erstes Ende und ein zweites Ende hat, wobeimindestens ein Teil des zweiten Endes eine Emissionsöffnung bildet; – wobeidie Übergangsebenedurch das zweite Ende der Reflexionsregion und das erste Ende derTrichterregion definiert ist; – eine in der optischen Achsepositionierte Projektorlinse, wobei sich die Projektorlinse in einemAbstand zum Lichtleiter befindet und im Allgemeinen gegenüber derEmissionsöffnungangeordnet ist.A projector optical group for forming and projecting a high gradient directional characteristic, comprising: a light emission source forming an optical axis; An optical fiber positioned in the optical axis and comprising a reflection region, a transition plane, a funnel region and an emission opening: wherein the reflection region has a first end and a second end, at least part of the first end forming a coupling region; - wherein the funnel region has a first end and a second end, at least part of the second end forming an emission opening; - The transition plane is defined by the second end of the reflection region and the first end of the funnel region; A projector lens positioned in the optical axis, the projector lens being at a distance from the light guide and generally being arranged opposite the emission opening.
    [2]
    Projektoroptikgruppe nach Anspruch 1, wobei die Reflexionsregioneine allgemein konische Außenformmit dem ersten Ende hat, das eine kleinere Nennweite als das zweiteEnde aufweist.The projector optical group according to claim 1, wherein the reflection regiona generally conical shapewith the first end that has a smaller nominal size than the secondEnd.
    [3]
    Projektoroptikgruppe nach Anspruch 1 oder 2, wobeidie Kopplungsregion 46 eine zur optischen Achse radialzentrierte Zentralsektion und eine im radialen Abstand zur optischenAchse angeordnete und die Zentralsektion umschließende Außensektion umfasst.A projector optical group according to claim 1 or 2, wherein the coupling region 46 comprises a central section radially centered on the optical axis and an outer section arranged at a radial distance from the optical axis and enclosing the central section.
    [4]
    Projektoroptikgruppe nach einem der Ansprüche 1 bis3, wobei die Trichterregion mit dem ersten Ende, das eine kleinereNennweite als das zweite Ende hat, allgemein konisch geformt ist.Projector optics group according to one of claims 1 to3, the funnel region with the first end being a smaller oneNominal size as the second end is generally tapered.
    [5]
    Projektoroptikgruppe nach einem der Ansprüche 1 bis4, wobei die Lichtemissionsquelle eine Leuchtdiode ist.Projector optics group according to one of claims 1 to4, wherein the light emission source is a light emitting diode.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20040213001A1|2004-10-28|
    US6850095B2|2005-02-01|
    DE102004020708B4|2008-05-08|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-11-25| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2008-11-06| 8364| No opposition during term of opposition|
    2014-03-03| R082| Change of representative|Representative=s name: SPERLING, FISCHER & HEYNER PATENTANWAELTE, DE |
    2014-04-10| R082| Change of representative|Representative=s name: SPERLING, FISCHER & HEYNER PATENTANWAELTE, DE Effective date: 20140303 |
    2014-04-10| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: VARROC LIGHTING SYSTEMS S.R.O, CZ Free format text: FORMER OWNER: VISTEON GLOBAL TECHNOLOGIES, INC., DEARBORN, MICH., US Effective date: 20140303 Owner name: VARROC LIGHTING SYSTEMS S.R.O, CZ Free format text: FORMER OWNER: VISTEON GLOBAL TECHNOLOGIES, INC., DEARBORN, US Effective date: 20140303 |
    2015-11-03| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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