DE102020102135A1

DE102020102135A1 - Lighting device with a reflector with a microfacet structure

Info

Publication number: DE102020102135A1
Application number: DE102020102135.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Licht; Martin Tomas; Markus Kiesel
Original assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Current assignee: Marelli Germany De GmbH
Priority date: 2020-01-29
Filing date: 2020-01-29
Publication date: 2021-07-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung (10), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Lichtquelle (12) und einem Reflektor (14) mit einer Reflexionsfläche (16) zum Reflektieren des von der Lichtquelle (12) abgestrahlten Lichts zur Erzeugung einer Gesamtlichtverteilung, wobei die Reflexionsfläche (16) aufmodulierte Mikrofacettenstrukturen (20, 20a, 20b) mit jeweils mehreren Mikrofacetten (22, 22a, 22b, 22c, 22d) mit jeweils einer horizontalen Streubreite und/oder einer vertikalen Streubreite umfasst, wobei die Mikrofacetten (22, 22a, 22b, 22c, 22d) derart angeordnet sind, dass Mikrofacetten (22, 22a, 22b, 22c, 22d) mit einer ähnlichen oder gleichen vertikalen Streubreite benachbart in horizontaler Richtung (H) und/oder Mikrofacetten (22, 22a,The invention relates to a lighting device (10), in particular for a motor vehicle, with a light source (12) and a reflector (14) with a reflective surface (16) for reflecting the light emitted by the light source (12) to generate an overall light distribution, the Reflection surface (16) comprises modulated microfacet structures (20, 20a, 20b) each with a plurality of microfacets (22, 22a, 22b, 22c, 22d) each with a horizontal spread and / or a vertical spread, the microfacets (22, 22a, 22b , 22c, 22d) are arranged in such a way that microfacets (22, 22a, 22b, 22c, 22d) with a similar or the same vertical spread are adjacent in the horizontal direction (H) and / or microfacets (22, 22a,

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a lighting device, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Reflektors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The invention also relates to a method for producing a reflector according to the preamble of claim 10.

Aus dem Stand der Technik sind Beleuchtungseinrichtungen in Form von Leuchten oder Scheinwerfern für Kraftfahrzeuge bekannt, die zur Erfüllung verschiedener Lichtfunktionen wenigstes eine Licht abstrahlende Lichtquelle und einen Reflektor mit einer Reflexionsfläche zum Reflektieren des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts in Richtung einer Lichtaustrittsrichtung zur Erzeugung einer Gesamtlichtverteilung aufweisen.From the prior art, lighting devices in the form of lights or headlights for motor vehicles are known which have at least one light emitting light source and a reflector with a reflective surface for reflecting the light emitted by the light source in the direction of a light exit direction to generate an overall light distribution to fulfill various lighting functions .

Ferner ist es bekannt, auf optisch wirksamen Elementen der Beleuchtungseinrichtung, beispielsweise der Reflexionsfläche des Reflektors, Mikrofacettenstrukturen aufzumodulieren, um durch eine einzelne Mikrofacettenstruktur einen bestimmten Bereich einer Lichtverteilung zu erzeugen.It is also known to modulate microfacet structures on optically effective elements of the lighting device, for example the reflective surface of the reflector, in order to generate a specific area of light distribution through a single microfacet structure.

Eine solche Mikrofacettenstruktur umfasst mehrere Mikrofacetten mit jeweils einer horizontalen Streubreite und/oder einer vertikalen Streubreite. Mit einer Mikrofacette kann dann ein Lichtbündel mit einem horizontalen und einem vertikalen Öffnungswinkel erzeugt werden, wobei der jeweilige Öffnungswinkel von der Streubreite abhängt.Such a microfacet structure comprises a plurality of microfacets, each with a horizontal spread and / or a vertical spread. A light bundle with a horizontal and a vertical opening angle can then be generated with a microfacet, the respective opening angle depending on the scattering width.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Beleuchtungseinrichtung bereitzustellen.The present invention is based on the object of providing a lighting device that is improved over the prior art.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, dass die Mikrofacetten einer jeweiligen Mikrofacettenstruktur derart angeordnet sind, dass Mikrofacetten mit einer ähnlichen oder gleichen vertikalen Streubreite benachbart in horizontaler Richtung und/oder Mikrofacetten mit einer ähnlichen oder gleichen horizontalen Streubreite benachbart in vertikaler Richtung angeordnet sind, so dass Übergänge zwischen Mikrofacetten mit unterschiedlicher vertikaler und/oder horizontaler Streubreite minimal werden. Die vorliegende Erfindung stellt also eine Beleuchtungseinrichtung bereit, bei der eine Zusammensetzung der Mikrofacetten innerhalb einer Mikrofacettenstruktur so gewählt ist, dass Mikrofacetten mit denen ein Lichtbündel mit einem ähnlichen, insbesondere gleichen, Öffnungswinkel erzeugbar ist, benachbart angeordnet sind.According to the invention it is therefore proposed that the microfacets of a respective microfacet structure are arranged such that microfacets with a similar or the same vertical spread are arranged adjacent in the horizontal direction and / or microfacets with a similar or the same horizontal spread are arranged adjacent in the vertical direction, so that transitions between Microfacets with different vertical and / or horizontal spread are minimal. The present invention thus provides a lighting device in which a composition of the microfacets within a microfacet structure is selected such that microfacets with which a light bundle with a similar, in particular the same, opening angle can be generated are arranged adjacently.

Vorteilhafterweise werden auf diese Weise Stufen und/oder Kanten an Übergängen zwischen benachbarten Mikrofacetten reduziert, oder vorzugsweise vermieden. Stufen und Kanten wirken sich nachteilig auf die Herstellbarkeit auf und erzeigen oftmals schwer kontrollierbares Streulicht.In this way, steps and / or edges at transitions between adjacent microfacets are advantageously reduced or preferably avoided. Steps and edges have a disadvantageous effect on manufacturability and often produce scattered light that is difficult to control.

Vorteilhafterweise wird die Homogenität der mit der Beleuchtungseinrichtung erzeugbaren Gesamtlichtverteilung verbessert.The homogeneity of the overall light distribution that can be generated with the lighting device is advantageously improved.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Übergang zwischen benachbart angeordneten Mikrofacetten und/oder zwischen nebeneinander angeordneten Mikrofacettenstrukturen stetig.According to a preferred embodiment, a transition between microfacets arranged next to one another and / or between microfacet structures arranged next to one another is continuous.

Es ist denkbar, dass der Reflektor und insbesondere die Basisfläche des Reflektors eine beliebige Form umfasst. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Basisfläche des Reflektors eine Freiformfläche.It is conceivable that the reflector and in particular the base surface of the reflector has any shape. According to a preferred embodiment, the base surface of the reflector is a free-form surface.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Basisfläche des Reflektors in vertikaler und/oder horizontaler Richtung entsprechend einer vertikalen und/oder horizontalen Erstreckung der Gesamtlichtverteilung vorgeformt.According to a preferred embodiment, the base surface of the reflector is preformed in the vertical and / or horizontal direction corresponding to a vertical and / or horizontal extension of the overall light distribution.

Bei der Gesamtlichtverteilung kann es sich beispielsweise um eine asymmetrische Lichtverteilung handeln. Vorteilhafterweise ist die Basisfläche dann derart vorgeformt, dass die Basisfläche die Asymmetrie der Lichtverteilung vorzeichnet. Durch eine Vorformung der Basisfläche kann vorteilhafterweise der zum Erzeugen einer Lichtverteilung benötigte vertikale und/oder horizontale Ablenkwinkel einer Mikrofacette verkleinert werden.The overall light distribution can be, for example, an asymmetrical light distribution. The base area is then advantageously preformed in such a way that the base area defines the asymmetry of the light distribution. By preforming the base surface, the vertical and / or horizontal deflection angle of a microfacet required to generate a light distribution can advantageously be reduced.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Mikrofacetten derart angeordnet und ausgebildet, dass eine durch die Mikrofacettenstruktur erzeugbare Einzellichtverteilung, der Gesamtlichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung mit geringerer Intensität entspricht. Die Mikrofacettenstruktur kann dann, insbesondere rasterartig, wiederholt auf die Basisfläche des Reflektors aufmoduliert werden.According to a preferred embodiment, the microfacets are arranged and designed in such a way that an individual light distribution that can be generated by the microfacet structure corresponds to the overall light distribution of the lighting device with lower intensity. The microfacet structure can then be repeatedly modulated onto the base surface of the reflector, in particular in the manner of a grid.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ergibt sich die Gesamtlichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung durch eine Überlagerung der mit den Mikrofacettenstrukturen erzeugbaren Einzellichtverteilungen. Auf diese Weise fallen mögliche lokale Fehlstellen auf der Reflexionsfläche weniger stark ins Gewicht.According to a preferred embodiment, the overall light distribution of the lighting device is obtained by superimposing the individual light distributions that can be generated with the microfacet structures. In this way, possible local imperfections on the reflection surface are less significant.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst eine Mikrofacette, insbesondere eine Fläche einer Mikrofacette, eine Erstreckung in horizontaler und/oder vertikaler Richtung von 0,1 mm bis 5 mm, vorzugsweise 0,5 mm bis 2 mm.According to a preferred embodiment, a microfacet, in particular a surface of a microfacet, comprises an extension in the horizontal and / or vertical direction of 0.1 mm to 5 mm, preferably 0.5 mm to 2 mm.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gesamtlichtverteilung asymmetrisch, insbesondere umfassend eine vertikale und/oder horizontale Hell-Dunkel-Grenze. Vorteilhafterweise wird die Asymmetrie der Lichtverteilung vorgezeichnet, in dem die Basisfläche entsprechend vorgeformt ist.According to a preferred embodiment, the overall light distribution is asymmetrical, in particular comprising a vertical and / or horizontal light-dark boundary. The asymmetry of the light distribution is advantageously mapped out in that the base area is correspondingly pre-shaped.

Zum Erzeugen von Lichtverteilungen, die gleichzeitig eine horizontale und vertikale Asymmetrie umfassen, beispielsweise vertikale und horizontale, insbesondere scharfe Hell-Dunkel-Grenzen, oder Lichtverteilungen mit Einschnürungen, kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Basisfläche bereits vorfacettiert ist, so dass die Mikrofacettenstrukturen dann auf die Basisflächen aufmoduliert werden.To generate light distributions that simultaneously include horizontal and vertical asymmetry, for example vertical and horizontal, in particular sharp light-dark borders, or light distributions with constrictions, it can prove to be advantageous if the base area is already pre-faceted so that the microfacet structures are then modulated onto the base surfaces.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Gesamtlichtverteilung eine Fernlichtverteilung, insbesondere eine Grundfernlichtverteilung.According to a preferred embodiment, the overall light distribution is a high beam distribution, in particular a basic high beam distribution.

Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung eines Reflektors für eine Beleuchtungseinrichtung gemäß den beschriebenen Ausführungsformen.The invention further relates to a method for producing a reflector for a lighting device according to the described embodiments.

Das Verfahren umfasst erfindungsgemäß die folgenden Schritte:

- Ermitteln von einem ersten und wenigstens einem weiteren, zweiten Teilbereich einer zu erzeugenden Gesamtlichtverteilung,
- Ermitteln einer ersten Art von Mikrofacetten zur Erzeugung des ersten Teilbereichs,
- Ermitteln wenigstens einer weiteren, zweiten Art von Mikrofacetten zur Erzeugung des weiteren, zweiten Teilbereichs,
- Ermitteln einer Anordnung von Mikrofacetten der ersten und der wenigstens einen weiteren, zweiten Art als eine Mikrofacettenstruktur, derart, dass eine durch die Mikrofacettenstruktur erzeugbare Einzellichtverteilung, der Gesamtlichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung mit geringerer Intensität entspricht, wobei die Mikrofacetten einer jeweiligen Mikrofacettenstruktur mit einer ähnlichen oder gleichen vertikalen Streubreite benachbart in horizontaler Richtung und/oder Mikrofacetten mit einer ähnlichen oder gleichen horizontalen Streubreite benachbart in vertikaler Richtung angeordnet werden, so dass Übergänge zwischen Mikrofacetten mit unterschiedlicher und/oder horizontaler Streubreite minimal werden.

According to the invention, the method comprises the following steps:

- Determination of a first and at least one further, second sub-area of an overall light distribution to be generated,
- Determination of a first type of microfacets for generating the first sub-area,
- Determination of at least one further, second type of microfacet for generating the further, second sub-area,
- Determination of an arrangement of microfacets of the first and the at least one further, second type as a microfacet structure, such that an individual light distribution that can be generated by the microfacet structure corresponds to the overall light distribution of the lighting device with lower intensity, the microfacets of a respective microfacet structure with a similar or identical one vertical spreading width adjacent in the horizontal direction and / or microfacets with a similar or the same horizontal spreading width are arranged adjacent in the vertical direction, so that transitions between microfacets with different and / or horizontal spreading width are minimal.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das Ermitteln des ersten und/oder des wenigstens eines weiteren, zweiten Teilbereichs der Gesamtlichtverteilung anhand von Isolux-Konturlinien in der zu erzeugenden Gesamtlichtverteilung erfolgt.It proves to be advantageous if the determination of the first and / or the at least one further, second sub-area of the overall light distribution takes place on the basis of Isolux contour lines in the overall light distribution to be generated.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das das Ermitteln der Anordnung der Mikrofacetten als eine Mikrofacettenstruktur anhand von in dem ersten und wenigstens einem weiteren, zweiten Teilbereich der Gesamtlichtverteilung erforderlichen Lichtströmen erfolgt.It proves to be advantageous if the determination of the arrangement of the microfacets takes place as a microfacet structure on the basis of the light fluxes required in the first and at least one further, second sub-area of the overall light distribution.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:

1 eine skizzenhafte Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung;
2 eine beispielhafte Ansicht einer Gesamtlichtverteilung gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung;
3 eine schematische Ansicht einer Mikrofacette gemäß einer beispielhaften Ausführungsform,
4 eine schematische Ansicht einer Mikrofacette gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform;
5 eine schematische Anordnung mehrerer Mikrofacetten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
6 eine schematische Ansicht einer Mikrofacettenstruktur gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform;
7 eine schematische Anordnung mehrerer Mikrofacetten gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform;
8 eine schematische Ansicht einer Mikrofacettenstruktur gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform;
9 eine schematische Ansicht einer Reflexionsfläche gemäß einer beispielhaften Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung, und
10 eine schematische Darstellung einer mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung erzeugbaren Lichtverteilung.

Embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description. The same reference symbols in different figures denote the same or at least comparable elements in terms of their function. They show, each in schematic form:

1 a sketchy sectional view of a preferred embodiment of a lighting device according to the invention;
2 an exemplary view of an overall light distribution according to an embodiment of the lighting device according to the invention;
3 a schematic view of a microfacet according to an exemplary embodiment,
4th a schematic view of a microfacet according to a further exemplary embodiment;
5 a schematic arrangement of several microfacets according to an exemplary embodiment;
6th a schematic view of a microfacet structure according to a first exemplary embodiment;
7th a schematic arrangement of several microfacets according to a further exemplary embodiment;
8th a schematic view of a microfacet structure according to a further exemplary embodiment;
9 a schematic view of a reflection surface according to an exemplary embodiment for a lighting device according to the invention, and
10 a schematic representation of a light distribution that can be generated with a lighting device according to the invention.

1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet wird. Die Beleuchtungseinrichtung 10 umfasst typischerweise ein Gehäuse (nicht dargestellt), dass eine Lichtaustrittsöffnung aufweist, die von einer lichtdurchlässigen Abdeckscheibe abgedeckt wird. Im Inneren des Gehäuses befindet eine Licht abstrahlende Lichtquelle 12, ein Reflektor 14 zum Reflektieren des von der Lichtquelle 12 abgestrahlten Lichts in Richtung einer Lichtaustrittsrichtung durch die Abdeckscheibe hindurch, insbesondere auf eine Fahrbahn vor das Kraftfahrzeug, als eine resultierende Gesamtlichtverteilung. 1 shows schematically a lighting device according to the invention, in particular for a motor vehicle, denoted in its entirety by the reference symbol 10 referred to as. The lighting device 10 typically comprises a housing (not shown) that has a light exit opening which is covered by a transparent cover panel. A light source emitting light is located inside the housing 12th , a reflector 14th to reflect the from the light source 12th Light emitted in the direction of a light exit direction through the cover pane, in particular onto a roadway in front of the motor vehicle, as a resulting overall light distribution.

Die Lichtquelle 12 ist zum Beispiel eine Halbleiterlichtquelle wie eine Leuchtdiode oder Laserdiode oder eine Gruppe solcher Halbleiterlichtquellen. Alternativ kann die Lichtquelle 12 auch eine Glühlampe oder eine Gasentladungslampe sein.The light source 12th is for example a semiconductor light source such as a light emitting diode or laser diode or a group of such semiconductor light sources. Alternatively, the light source 12th also be an incandescent lamp or a gas discharge lamp.

Eine Reflexionsfläche 16 des Reflektors 14 umfasst eine Basisfläche 18 mit einer Vielzahl von, insbesondere rasterartig, verteilten auf der Basisfläche 18 aufmodulierten Mikrofacettenstrukturen 20. Eine jeweilige Mikrofacettenstruktur 20 umfasst mehrere Mikrofacetten 22. A reflection surface 16 of the reflector 14th includes a base surface 18th with a large number of, in particular grid-like, distributed on the base area 18th modulated microfacet structures 20th . A respective microfacet structure 20th comprises several microfacets 22nd .

Die 3 und 4 zeigen jeweils eine schematische Ansicht einer einzelnen Mikrofacette 22a, 22b gemäß beispielhaften Ausführungsformen. Die Mikrofacetten 22a, 22b umfassen eine horizontale und eine vertikale Streubreite und erzeugen so ein Lichtbündel mit einem horizontalen und einem vertikalen Öffnungswinkel. Der jeweilige Öffnungswinkel wird beispielsweise über die jeweilige Streubreite beeinflusst.the 3 and 4th each show a schematic view of a single microfacet 22a , 22b according to exemplary embodiments. The microfacets 22a , 22b include a horizontal and a vertical spread and thus generate a light beam with a horizontal and a vertical opening angle. The respective opening angle is influenced, for example, via the respective spread.

Wie aus den 3 und 4 ersichtlich sind die Mikrofacetten 22a, 22b in horizontaler und vertikaler Richtung H, R gekrümmt. Die Krümmungsradien können dabei identisch oder unterschiedlich sein. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist die Mikrofacette 22a aus 3 stärker gekrümmt als die Mikrofacette 22b aus 4. Die mit den Mikrofacetten 22a, 22b erzeugbaren Lichtbündel umfassen daher unterschiedliche Öffnungswinkel.As from the 3 and 4th the microfacets can be seen 22a , 22b curved in the horizontal and vertical directions H, R. The radii of curvature can be identical or different. According to the embodiment shown, the microfacet 22a the end 3 more curved than the microfacet 22b the end 4th . The ones with the microfacets 22a , 22b light bundles that can be generated therefore include different opening angles.

Die Anordnung der Mikrofacetten 22, 22a, 22b als Mikrofacettenstruktur 20 wird im Weiteren unter Bezugnahme auf 5 bis 9 erläutert.The arrangement of the microfacets 22nd , 22a , 22b as a microfacet structure 20th is further referred to with reference to 5 until 9 explained.

5 zeigt eine schematische beispielhafte Anordnung mehrerer Mikrofacetten 22. Die Mikrofacette 22a ist dabei sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung am stärksten gekrümmt. Die Mikrofacette 22d ist in horizontaler Richtung am geringsten gekrümmt. In vertikaler Richtung ist die Krümmung der Mikrofacetten 22b, 22d identisch bzw. nahezu identisch. Daher bietet es sich an, die Mikrofacetten 22b, 22d in horizontaler Richtung benachbart anzuordnen. 5 shows a schematic exemplary arrangement of several microfacets 22nd . The microfacet 22a is most strongly curved both in the vertical direction and in the horizontal direction. The microfacet 22d is least curved in the horizontal direction. The curvature of the microfacets is in the vertical direction 22b , 22d identical or almost identical. It is therefore advisable to use the microfacets 22b , 22d to be arranged adjacent in the horizontal direction.

Da sich die Krümmungsradien in horizontaler Richtung der Mikrofacetten 22a und 22d sehr stark voneinander unterscheiden, ist eine benachbarte Anordnung dieser Mikrofacetten in vertikaler Richtung nicht bevorzugt. Eine benachbarte Anordnung in vertikaler Richtung der Mikrofacetten 22a, 22b wäre wiederum besser geeignet.Since the radii of curvature are in the horizontal direction of the microfacets 22a and 22d are very different from one another, an adjacent arrangement of these microfacets in the vertical direction is not preferred. An adjacent arrangement in the vertical direction of the microfacets 22a , 22b again would be more suitable.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Mikrofacetten 22a, 22b, 22d werden Stufen und Kanten in den Übergängen zwischen Mikrofacetten 22a, 22b, 22d mit unterschiedlicher vertikaler und/oder horizontaler Streubreite reduziert.Due to the arrangement of the microfacets according to the invention 22a , 22b , 22d become steps and edges in the transitions between microfacets 22a , 22b , 22d with different vertical and / or horizontal spreading width.

6 zeigt eine schematische Ansicht einer Mikrofacettenstruktur 20a gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform. Gemäß der dargestellten Ausführungsform sind neben der Mikrofacette 22d sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung Mikrofacetten 22c angeordnet, die eine ähnliche oder identische horizontale und vertikale Streubreite umfassen. Weiter sind um die Mikrofacetten 22c herum Mikrofacetten 22b ebenfalls mit einer ähnlichen oder identischen vertikalen und horizontalen Streubreite angeordnet. An die Mikrofacetten 22b sind rechts und links Mikrofacetten 22a angeordnet. In diesem Fall ist es vorteilhaft, dass die Mikrofacetten 22b und 22a eine ähnliche oder identische vertikale Streubreite umfassen. Die horizontale Streubreite der Mikrofacetten 22b, 22a kann jeweils unterschiedlich sein, da in vertikaler Richtung gemäß der dargestellten Ausführungsform nur Mikrofacetten 22b, 22a angeordnet sind. 6th Figure 3 shows a schematic view of a microfacet structure 20a according to a first exemplary embodiment. According to the embodiment shown, in addition to the microfacet 22d Microfacets in both the vertical and horizontal directions 22c arranged that comprise a similar or identical horizontal and vertical spread. Next are the microfacets 22c around microfacets 22b also arranged with a similar or identical vertical and horizontal spread. To the microfacets 22b are microfacets on the right and left 22a arranged. In this case it is advantageous that the microfacets 22b and 22a have a similar or identical vertical spread. The horizontal spread of the microfacets 22b , 22a can be different in each case, since only microfacets in the vertical direction according to the embodiment shown 22b , 22a are arranged.

Auf diese Weise kann Streulicht, das üblicherweise an Übergängen, bzw. an den Übergängen auftretenden Stufen oder Kanten, erzeugt wird, sehr wirksam reduziert werden.In this way, scattered light, which is usually generated at transitions, or at the steps or edges occurring at the transitions, can be reduced very effectively.

Zur Erzeugung einer bestimmten Lichtverteilung, beispielsweise eine Lichtverteilung gemäß 2, kann allerdings ein bestimmtes Mengenverhältnis zwischen Mikrofacetten einer bestimmten Art notwendig sein. Beispielsweise kann ein Verhältnis 1:6:9:4 der Mikrofacetten 22d:22c:22b:22a innerhalb einer Mikrofacettenstruktur 20, 20a, 20b notwendig sein.To generate a specific light distribution, for example a light distribution according to FIG 2 , however, a certain quantity ratio between microfacets of a certain type may be necessary. For example, a relationship 1 : 6: 9: 4 of the microfacets 22d : 22c: 22b: 22a within a microfacet structure 20th , 20a , 20b to be necessary.

Das benötigte Verhältnis lässt sich unter Umständen in einer bezüglich der Anordnung der Mikrofacetten 22a, 22b, 22c, 22d optimierten Mikrofacettenstruktur 20, 20a, 20a nicht darstellen, ohne eine suboptimale Anordnung zu erzeugen.The required ratio can, under certain circumstances, be expressed in terms of the arrangement of the microfacets 22a , 22b , 22c , 22d optimized microfacet structure 20th , 20a , 20a do not represent without creating a suboptimal arrangement.

In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, wenn die Basisfläche 18 des Reflektors 16, auf die Mikrofacettenstrukturen 20, 20a, 20b aufmoduliert werden, entsprechend der zu erzeugenden Lichtverteilung vorgeformt ist. Die Lichtverteilung gemäß 2 ist in vertikaler Richtung asymmetrisch. Im Folgenden wird anhand der 7 und 8 eine beispielhafte Anordnung von Mikrofacetten 22a, 22b, 22c, 22d und eine Mikrofacettenstruktur 20b für den Fall einer in vertikaler Richtung vorgeformter Basisfläche erläutert.In this case it can be advantageous if the base surface 18th of the reflector 16 , on the microfacet structures 20th , 20a , 20b are modulated, is pre-shaped according to the light distribution to be generated. The light distribution according to 2 is asymmetrical in the vertical direction. The following is based on the 7th and 8th an exemplary arrangement of microfacets 22a , 22b , 22c , 22d and a microfacet structure 20b explained for the case of a base surface preformed in the vertical direction.

7 zeigt eine schematische beispielhafte Anordnung mehrerer Mikrofacetten22a, 22b, 22c, 22d. Durch die Vorformung der Basisfläche in vertikaler Richtung sind die in vertikaler Richtung benötigen Ablenkwinkel sehr klein. Dadurch umfassen die Mikrofacetten der Arten 22a, 22b, 22c, 22d eine sehr ähnliche vertikale Streubreite. Daher können die Mikrofacetten verschiedener Arten 22a, 22b, 22c, 22d horizontaler Richtung problemlos nebeneinander angeordnet werden. In vertikaler Richtung sind die fast nur identische Mikrofacetten 22a, 22b, 22c benachbart angeordnet. Durch eine solche Anordnung ist ein bestimmtes Mengenverhältnis von verschiedenen Arten von Mikrofacetten einfacher darstellbar. 7th shows a schematic exemplary arrangement of a plurality of microfacets 22a, 22b, 22c, 22d. Due to the preforming of the base surface in the vertical direction, the deflection angles required in the vertical direction are very small. This encompasses the microfacets of the species 22a , 22b , 22c , 22d a very similar vertical spread. Therefore, the microfacets can be of different types 22a , 22b , 22c , 22d horizontal direction can be arranged side by side without any problems. In the vertical direction, the microfacets are almost identical 22a , 22b , 22c arranged adjacent. Such an arrangement makes it easier to represent a certain quantity ratio of different types of microfacets.

8 zeigt eine schematische Ansicht einer Mikrofacettenstruktur 20b gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform. 8th Figure 3 shows a schematic view of a microfacet structure 20b according to a further exemplary embodiment.

Die Reflexionsfläche 16 eines wie auf vorstehend beschriebene Weise optimierten Reflektors könnte dann wie in 9 dargestellt aussehen. Die Mikrofacettenstruktur 20b aus 8 ist dabei flächendeckend über die gesamte Reflexionsfläche 16 rasterartig wiederholt angeordnet.The reflection surface 16 a reflector optimized as described above could then be used as in 9 look shown. The microfacet structure 20b the end 8th is comprehensive over the entire reflection surface 16 repeated grid-like arrangement.

Schließlich zeigt 10 schematisch eine mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung mit einer gemäß 9 ausgebildeten Reflexionsfläche 16 erzeugbaren Lichtverteilung.Finally shows 10 schematically one with a lighting device according to the invention with one according to 9 trained reflective surface 16 light distribution that can be generated.

Da durch das zuvor beschriebene Vorgehen zusätzliche Randbedingungen für die Erstellung der verschiedenen Arten von Mikrofacetten 22a, 22b, 22c, 22d entstehen, kann es vorteilhaft sein, bei der Einteilung der Lichtverteilung in die verschiedenen Bereiche, die Bereiche so zu wählen, dass diese zum durch die Mikrofacettenstruktur 20, 20a, 20b vorgegebenen Verhältnis passen. So kann beispielsweise für eine Art an Mikrofacetten 22, die in der Mikrofacettenstruktur 20 aufgrund der Anschlussrandbedingung unterrepräsentiert ist, die Ablenkwinkel entsprechend verkleinert werden, und der Ablenkwinkel einer Art von Mikrofacetten 22, die in der Mikrofacettenstruktur 20 überrepräsentiert ist, vergrößert werden.Because the procedure described above creates additional boundary conditions for the creation of the various types of microfacets 22a , 22b , 22c , 22d arise, it can be advantageous, when dividing the light distribution into the various areas, to choose the areas in such a way that they go through the micro-facet structure 20th , 20a , 20b match given ratio. For example, for one type of microfacet 22nd that are in the microfacet structure 20th is underrepresented due to the connection boundary condition, the deflection angles are reduced accordingly, and the deflection angle of a kind of microfacets 22nd that are in the microfacet structure 20th is overrepresented, be enlarged.

Um eine feinere Abstufung zu erreichen und die Aufteilung der Arten der Mikrofacetten 22a, 22b, 22c, 22d in der Mikrofacettenstruktur 20, 20a, 20b zu erleichtern, kann, sofern die Herstellbarkeit noch gegeben bleibt, die Kantenlänge der Mikrofacetten 22, 22a, 22b, 22c, 22d verkleinert werden. Beispielsweise ergibt sich bei einer Kantenlänge der Mikrofacetten 22, 22a, 22b, 22c, 22d von 1 mm und einem Ablenkwinkel von ca. ±3° ein minimaler Radius von etwa 2mm. Bei einer Kantenlänge von 0,5 mm ergibt sich bei sonst gleichen Parametern ein minimaler Krümmungsradius von etwa 1 mm.To achieve a finer gradation and the division of the types of microfacets 22a , 22b , 22c , 22d in the microfacet structure 20th , 20a , 20b To facilitate this, the edge length of the microfacets can, provided that manufacturability is still given 22nd , 22a , 22b , 22c , 22d can be reduced in size. For example, there is an edge length of the microfacets 22nd , 22a , 22b , 22c , 22d of 1 mm and a deflection angle of approx. ± 3 ° a minimum radius of approx. 2 mm. With an edge length of 0.5 mm, with otherwise the same parameters, a minimum radius of curvature of about 1 mm results.

Claims

Lighting device (10), in particular for a motor vehicle, comprising at least one light emitting light source (12) and a reflector (14) with a reflective surface (16) for reflecting the light emitted by the light source (12) in the direction of a light exit direction to generate an overall light distribution , wherein the reflection surface (16) of the reflector (14) comprises a base surface (18) with a plurality of, in particular grid-like, distributed microfacet structures (20, 20a, 20b) modulated on the base surface, a respective microfacet structure (20, 20a, 20b ) comprises several microfacets (22, 22a, 22b, 22c, 22d) each with a horizontal spread and / or a vertical spread, characterized in that the microfacets (22, 22a, 22b, 22c, 22d) of a respective microfacet structure (20, 20a, 20b) are arranged such that microfacets (22, 22a, 22b, 22c, 22d) with a similar or the same vertical spread adjacent in the horizontal direction (H) and / or microfacets (22, 22a, 22b, 22c, 22d) with a similar or equal horizontal spread are arranged adjacent in the vertical direction (V), so that transitions between microfacets (22, 22a, 22b , 22c, 22d) become minimal with different vertical and / or horizontal spread.

Lighting device (10) according to Claim 1 , characterized in that a transition between adjacently arranged microfacets (22, 22a, 22b, 22c, 22d) and / or between microfacet structures (20, 20a, 20b) arranged next to one another is continuous.

Lighting device (10) according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the base surface (18) of the reflector (12) is a free-form surface.

Lighting device (10) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the base surface (18) of the reflector (12) is preformed in the vertical and / or horizontal direction (V; H) corresponding to a vertical and / or horizontal extension of the overall light distribution .

Lighting device (10) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the microfacets (22, 22a, 22b, 22c, 22d) are arranged and designed in such a way that an individual light distribution that can be generated by the microfacet structure (20, 20a, 20b) corresponds to the overall light distribution of the lighting device (10) with lower intensity.

Lighting device (10) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the overall light distribution of the lighting device (10) results from an overlay of the individual light distributions that can be generated with the micro-facet structures (20, 20a, 20b).

Lighting device (10) according to one or more of the preceding claims, characterized in that a microfacet (22, 22a, 22b, 22c, 22d), in particular a surface of a microfacet (22, 22a, 22b, 22c, 22d), has an extension in horizontal and / or vertical direction of 0.1 mm to 5 mm, preferably 0.5 to 2 mm.

Lighting device (10) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the overall light distribution is asymmetrical, in particular comprising a vertical and / or horizontal light-dark boundary.

Lighting device (10) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the overall light distribution is a high beam distribution, in particular a basic high beam distribution.

Method for producing a reflector (12) for a lighting device (10) according to at least one of the Claims 1 until 9 , characterized in that the method comprises the following steps: - determining a first and at least one further, second sub-area (28a, 28b) of an overall light distribution to be generated, - determining a first type of microfacets (22a) for generating the first sub-area ( 24a), - determining at least one further, second type of microfacets (22b) for generating the further, second partial area (24b), - determining an arrangement of microfacets (22, 22a, 22b) of the first and the at least one further, second type (22a, 22b) as a microfacet structure (20, 20a, 20b), such that an individual light distribution that can be generated by the microfacet structure (20, 20a, 20b) corresponds to the overall light distribution of the lighting device (10) with lower intensity, characterized in that the Microfacets (22, 22a, 22b, 22c, 22d) of a respective microfacet structure (20, 20a, 20b) with a similar or the same vertical spread b adjacent in the horizontal direction (H) and / or microfacets (22, 22a, 22b, 22c, 22d) with a similar or the same horizontal spread are arranged adjacent in the vertical direction (V), so that transitions between microfacets (22, 22a, 22b , 22c, 22d) with different and / or horizontal spreads are minimal.

Procedure according to Claim 10 , characterized in that the determination of the first and / or the at least one further, second sub-area (24a, 24b) of the overall light distribution takes place on the basis of Isolux contour lines in the overall light distribution to be generated.

Method according to at least one of the Claims 10 or 11 , characterized in that the determination of the arrangement of the microfacets (22, 22a, 22b, 22c, 22d) as a microfacet structure (20, 20a, 20b) based on in the first and at least one further, second sub-area (24a, 24b) of the Total light distribution required luminous fluxes takes place.