DE10020348B4 - Reflector for electromagnetic radiation - Google Patents

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Abstract

Reflektor (1) für elektromagnetische Strahlen, mit:
– einer optischen Achse (4),
– einer Reflexionsoberfläche, die in einem die optische Achse enthaltenden Schnitt eine Schnittkurve mit wenigstens vier Segmenten (S1, ..., S4) erzeugt, und
– einer ersten, wenigstens zwei Segmente (S1, S3) umfassenden Segmentgruppe zur Reflexion von Strahlenauf einen Bereich einer senkrecht zur optischen Achse (4) stehenden Projektionsebene (6), der bezüglich des Schnittpunkts der optischen Achse (4) und der Projektionsebene (6) auf einer Seite der optischen Achse (4) liegt, gekennzeichnet durch
– eine zweite, wenigstens zwei Segmente (S2, S4) umfassende Segmentgruppe zur Reflexion von Strahlen im auf einen Bereich der Projektionsebene (6), der bezüglich des Schnittpunkts der optischen Achse (4) und der Projektionsebene (6) auf der anderen Seite der optischen Achse (4) liegt.
Reflector (1) for electromagnetic radiation, comprising:
An optical axis (4),
A reflection surface which, in a section containing the optical axis, produces an intersection curve with at least four segments (S1,..., S4), and
A first segment group comprising at least two segments (S1, S3) for the reflection of rays onto a region of a projection plane (6) perpendicular to the optical axis (4), which with respect to the intersection of the optical axis (4) and the projection plane (6) on one side of the optical axis (4), characterized by
A second segment group comprising at least two segments (S2, S4) for reflecting rays onto a region of the projection plane (6) which is at the intersection of the optical axis (4) and the projection plane (6) on the other side of the optical Axis (4) is located.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reflektor für elektromagnetische Strahlen mit einer optischen Achse, einer Reflexionsoberfläche, die in einem die optische Achse enthaltenden Schnitt eine Schnittkurve mit wenigstens vier Segmenten erzeugt, und mit einer ersten, wenigstens zwei Segmente umfassende Segmentgruppe zur Reflexion von Strahlen im wesentlichen auf einen Bereich einer senkrecht zur optischen Achse stehenden Projektionsebene, der bezüglich des Schnittpunktes der optischen Achse und der Projektionsebene auf einer Seite der optischen Achse liegt. Ein solcher Reflektor ist aus der DE 35 07 143 C2 bekannt. Dort ist der Reflektor so in Segmente aufgeteilt, dass die Punkte auf der Zielebene mit Licht bestrahlt werden, das von mehr als einem Segment kommt.The present invention relates to an electromagnetic radiation reflector having an optical axis, a reflection surface which generates an intersection curve having at least four segments in a section containing the optical axis, and having a first segment group for reflecting rays comprising at least two segments substantially an area of a projection plane perpendicular to the optical axis, which is located on one side of the optical axis with respect to the intersection of the optical axis and the projection plane. Such a reflector is from the DE 35 07 143 C2 known. There, the reflector is divided into segments so that the points on the target plane are irradiated with light that comes from more than one segment.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand von Reflektoren für Lichtstrahlen erläutert, die beispielsweise bei Taschenlampen, Stirnlampen und Scheinwerfern für Fahrzeuge verwendet werden. Es ist aber vorgesehen, die Erfindung zur Reflexion beliebiger elektromagnetischer Strahlen einzusetzen, um ein resultierendes, reflektierte Strahlen umfassendes Strahlungsfeld zu erzeugen, das durch Positionsänderungen einer entsprechenden Strahlenquelle im wesentlichen nicht beeinflusst wird. So sind die für den Bereich sichtbarer elektromagnetischer Strahlen (Licht) dargestellten Prinzipien der Erfindung für andere elektromagnetische Strahlen und auch für Schall (insbesondere bei Lautsprechern) und Stosswellen (insbesondere bei Systemen/Verfahren zur fokussierten Ausstrahlung hochenergetischer Strahlen/Wellen) anwendbar.The The present invention will be described below with reference to reflectors for light beams explained that for example, with flashlights, headlamps and headlamps for vehicles be used. However, it is envisaged, the invention for reflection arbitrary use electromagnetic radiation to produce a resultant reflected rays to generate comprehensive radiation field, the through position changes a corresponding radiation source substantially not affected becomes. So are the for the range of visible electromagnetic radiation (light) shown Principles of the invention for other electromagnetic radiation and also for sound (especially at Speakers) and shock waves (especially in systems / processes for the focused emission of high-energy rays / waves) applicable.

Darüber hinaus kann die Erfindung nicht nur für Reflektoren zum Aussenden von elektromagnetischen Strahlen verwendet werden, sondern auch für Reflektoren zum Auffangen elektromagnetischer Strahlen. In diesem Fall sind die in der vorliegenden Beschreibung der Erfindung dargestellten Zusammenhänge zum Aussenden von elektromagnetischen Strahlen auf ein Empfangen derartiger Strahlen zu übertragen. So sind beispielsweise die dargestell ten Strahlenverläufe in ihrer Richtung umzukehren und die jeweiligen Strahlenquellen durch geeignete Strahlensenken (Empfänger für Strahlen) zu ersetzen, wobei dann z. B. eine Strahlungsmessung mittels eines Detektors relativ unempfindlich gegen eine Positionsänderung des Detektors und/oder des Reflektors ist.Furthermore the invention can not only for Reflectors used to emit electromagnetic radiation but also for reflectors for collecting electromagnetic radiation. In this case are those shown in the present description of the invention relationships for emitting electromagnetic radiation upon receiving to transmit such rays. For example, the dargestell th ray trajectories in their Direction to reverse and the respective radiation sources by appropriate Radiation sinking (receiver for rays) to replace, in which case z. B. a radiation measurement by means of a Detector relatively insensitive to a change in position of the detector and / or the reflector.

Stand der TechnikState of technology

Bei Reflektoren für elektromagnetische Strahlen wird die Reflexionsoberfläche normalerweise für eine vorgegebene Position der Strahlenquelle ausgelegt, so daß ein gewünschtes, optimales Strahlungsfeld erzeugt wird, wenn sich die Strahlenquelle an der vorgegebenen Position in dem Reflektor befindet. Insbesondere bei Reflektoren für einfache, elektromagnetische Strahlen aussendende Vorrichtungen (z. B. Taschenlampen, Fahrradscheinwerfer) und bei Reflektoren, die äußeren (mechanischen) Belastungen (z. B. Erschütterungen) ausgesetzt sind (z. B. Flugzeug- und Motorradscheinwerfer, Suchscheinwerfer an geländegängigen Fahrzeugen), kann aber nicht gewährleistet werden, daß die Strahlenquelle an der vorgegebenen, gewünschten Position im Reflektor angeordnet wird oder dieselbe beibehält.at Reflectors for Electromagnetic rays normally become the reflection surface for one predetermined position of the radiation source designed so that a desired, optimal radiation field is generated when the radiation source to the predetermined position is in the reflector. Especially at reflectors for simple, electromagnetic radiation emitting devices (eg flashlights, bicycle headlamps) and reflectors, the outer (mechanical) Loads (eg vibrations) are exposed (eg aircraft and aircraft) Motorcycle headlights, searchlight on all-terrain vehicles), but can not guaranteed be that the Radiation source at the predetermined, desired position in the reflector is arranged or retains the same.

Wird eine Strahlenquelle nicht an der vorgegebenen, gewünschten Position in dem Reflektor angeordnet oder kommt es zu einer Positionsänderung der Strahlenquelle z. B. während des Betriebs, kann sich das resultierende Strahlungsfeld ändern. Wie nachfolgend am Beispiel eines herkömmlichen Reflektors mit einer Kegelschnittkurve dargestellt, können solche Positionsänderungen einer Strahlenquelle ein deutlich verschlechtertes resultierendes Strahlungsfeld verursachen sowie eine Korrektur der Position der Strahlenquelle (z. B. durch Wartung/Austausch entsprechender Komponenten) erforderlich machen.Becomes a radiation source not at the predetermined, desired Position arranged in the reflector or there is a change in position of the Radiation source z. During of operation, the resulting radiation field may change. As below using the example of a conventional one Reflectors represented by a conic curve, such position changes a source of radiation significantly worsened resulting Radiation field cause as well as a correction of the position of the Radiation source (eg by maintenance / replacement of corresponding components) make necessary.

1A zeigt einen Längsschnitt durch einen parabelförmigen Reflektor 1 in Richtung einer optischen Achse 4 desselben. An einer vorgegebenen Position 2, normalerweise dem Brennpunkt des Reflektors 1, ist auf der optischen Achse 4 eine Strahlenquelle 3 angeordnet. Im Scheitelbereich des Reflektors 1 befindet sich eine Öffnung 5, um die Strahlenquelle 3 zu befestigen und zu versorgen. Im Falle einer als Strahlenquelle verwendeten Lichtquelle können dies eine Fassung sowie elektrische Leitungen zur Spannungsversorgung sein. 1A shows a longitudinal section through a parabolic reflector 1 in the direction of an optical axis 4 thereof. At a predetermined position 2 , usually the focal point of the reflector 1 , is on the optical axis 4 a radiation source 3 arranged. In the apex area of the reflector 1 there is an opening 5 to the radiation source 3 to fasten and supply. In the case of a light source used as a radiation source, this can be a socket and electrical lines for power supply.

Ausgehend von dem Brennpunkt 2 werden Strahlen von dem Reflektor 1 als Strahlenbündel RA, R'A parallel zu der optischen Achse 4 verlaufend reflektiert und bilden auf einer senkrecht zu der optischen Achse 4 stehenden Projektionsebene 6 ein Strahlungsfeld LA.Starting from the focal point 2 become rays from the reflector 1 as beam RA, R'A parallel to the optical axis 4 extending reflected and form on a perpendicular to the optical axis 4 standing projection level 6 a radiation field L A.

Das resultierende Strahlungsfeld LA der 1A ist das für den Reflektor 1 gegebene Strahlungsfeld, wobei die Strahlenbündel RA, R'A einen mittleren um die optische Achse 4 angeordneten Bereich nicht abdecken und somit dort einen Schatten erzeugen. Diese Schattenbildung ist insbesondere auf die Öffnung 5 zurückzuführen, da in deren Bereich keine Strahlen reflektiert werden.The resulting radiation field L A of 1A is that for the reflector 1 given radiation field, wherein the beam RA, R'A a middle around the optical axis 4 do not cover arranged area and thus create a shadow there. This shadowing is particular to the opening 5 due to the fact that no rays are reflected in their area.

Um wie in 1B dargestellt ein Strahlungsfeld LB ohne Schatten im mittleren Bereich zu erzeugen, muß die Strahlungsquelle 3 ausgehend von dem Brennpunkt 2 auf der optischen Achse 4 in Richtung der Strahlenaustrittsseite des Reflektors 1 verschoben werden. Die Position der Strahlenquelle, die zu Erzeugung des schattenfreien Strahlungsfeldes LB geeignet ist, ist in 1B mit 2' bezeichnet.To like in 1B shown to generate a radiation field L B without shadows in the central region, the radiation source 3 starting from the focal point 2 on the optical axis 4 in the direction of the radiation exit side of the reflector 1 be moved. The position of the radiation source which is suitable for generating the shadow-free radiation field L B is shown in FIG 1B With 2 ' designated.

Wird die Strahlenquelle 3 nicht an der gewünschten Position 2' angeordnet oder behält diese Position 2' nicht bei, beispielsweise durch Erschütterungen während des Betriebs des Reflek tors, ergeben sich die Strahlungsfelder LA bzw. LB, wie dies in den 2A und 2B dargestellt ist.Becomes the radiation source 3 not at the desired position 2 ' arranged or retains this position 2 ' not at, for example, by vibrations during the operation of the reflector sector, the radiation fields L A and L B , as in the 2A and 2 B is shown.

Befindet sich die Strahlenquelle 3 wie in 2A dargestellt, nicht an der gewünschten Position 2', sondern an einer Position mit geringerem Abstand zu der Strahlenaustrittsseite des Reflektors 1, verlaufen die von dem Reflektor 1 reflektierten Strahlen RA, R'A nicht mehr parallel zu der optischen Achse 4. Dadurch überlappen sich die Strahlen RA, R'A teilweise und erzeugen das Strahlungsfeld LA, das insgesamt kleiner als das Strahlungsfeld LB aus 1B ist und in der Mitte eine größere Helligkeit hat.Is the radiation source located 3 as in 2A shown, not at the desired position 2 ' but at a position closer to the beam exit side of the reflector 1 , that of the reflector 1 reflected rays R A , R ' A no longer parallel to the optical axis 4 , As a result, the rays R A , R ' A partially overlap and produce the radiation field L A , the total smaller than the radiation field L B 1B is and has a greater brightness in the middle.

Bei einer Positionsänderung der Strahlenquelle 3 in Richtung der Öffnung 5, wie in 2B durch die Position 2' angegeben, erzeugen die Strahlen RB, R'B ein Strahlungsfeld LB, das nicht nur eine Fläche beleuchtet, die größer als das Strahlungsfeld LB von 1B ist, sondern auch einen wesentlich größeren unbeleuchteten Bereich in der Strahlungsfeldmitte aufweist.At a position change of the radiation source 3 in the direction of the opening 5 , as in 2 B through the position 2 ' 2, the rays R B , R ' B generate a radiation field L B which not only illuminates an area larger than the radiation field L B of FIG 1B is, but also has a much larger unlit area in the radiation field center.

Unter Positionsänderungen der Strahlenquelle sind nicht nur physikalische Positionsänderungen, d. h. durch Verschiebung der Strahlenquelle verursachte Positionsänderungen, zu verstehen, sondern alle die Strahlenquelle betreffenden Änderungen, die dazu führen, daß Strahlenbündel der Strahlenquelle von einer Position ausgesendet werden, die nicht der vorgegebenen Position 2 (Brennpunkt) entspricht. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn Strahlenquellen unterschiedlichen Typs, Form und/oder Strahlungscharakteristik verwendet werden.Position changes of the radiation source are not only physical position changes, ie changes in position caused by displacement of the radiation source, but all changes relating to the radiation source which cause radiation beams of the radiation source to be emitted from a position which is not the predetermined position 2 (Focal point) corresponds. This can be the case, for example, if radiation sources of different types, shapes and / or radiation characteristics are used.

In beiden Fällen gemäß 2A bzw. 2B wird das gewünschte, in 1B dargestellte Strahlungsfeld LB nicht erzeugt, wodurch die Nutzung des Reflektors 1 eingeschränkt und gegebenenfalls eine Repositionierung der Strahlenquelle 3 erforderlich wird. Insbesondere bei einfachen, elektromagnetischen Strahlen aus sendenden Vorrichtungen, wie z. B. Taschenlampen oder Fahrradscheinwerfern, stellt die Abhängigkeit des resultierenden Strahlungsfeldes von der Strahlenquellenposition ein Problem dar, da dort aufgrund der begrenzten Energieversorgung dem Wirkungsgrad des Reflektors eine besondere Bedeutung zukommt. Auch werden dort üblicherweise kleine Reflektoren verwendet, die auf Positionsänderungen der Strahlenquelle besonders empfindlich reagieren.In both cases according to 2A respectively. 2 B will the desired, in 1B shown radiation field L B is not generated, causing the use of the reflector 1 restricted and, where appropriate, a repositioning of the radiation source 3 is required. Especially with simple, electromagnetic radiation from transmitting devices, such. As flashlights or bicycle headlamps, the dependence of the resulting radiation field from the radiation source position is a problem because there due to the limited power supply the efficiency of the reflector is of particular importance. Also, small reflectors are usually used there, which are particularly sensitive to changes in position of the radiation source.

Darüber hinaus ist es bei einfache Reflektoren umfassenden Vorrichtungen normalerweise nicht vorgesehen, die Position der Strahlenquelle zu korrigieren, oder eine derartige Positionskorrektur ist während des Betriebs derselben nicht oder nur mit unverhältnismässig hohem Aufwand durchzuführen.Furthermore it is usually with simple reflectors comprehensive devices not intended to correct the position of the radiation source, or such position correction is during operation thereof not or only disproportionately high To carry out effort.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reflektor für elektromagnetische Strahlen bereitzustellen, der ein Strahlungsfeld erzeugt, das relativ unempfindlich gegen Positionsänderungen einer Strahlenquelle ist.task The present invention is a reflector for electromagnetic Provide rays that generates a radiation field, the relative insensitive to changes in position a radiation source.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Reflektor gemäss Anspruch 1 gelöst.The Object of the present invention is achieved by a reflector according to claim 1 solved.

In bekannter Weise weist der Reflektor für elektromagnetische Strahlen eine optische Achse und eine Reflexionsoberfläche derart auf, dass ein Schnitt durch die reflektierende Oberfläche, der die optische Achse enthält, wenigstens vier Segmente aufweist. Erfindungsgemäß sind die Segmente der Schnittkurve zwei unterschiedlichen Gruppen zugeordnet, von denen eine Strahlen zumindest größtenteils quer durch die optische Achse reflek tiert, während die andere Strahlen zumindest größtenteils ohne Durchquerung der optischen Achse reflektiert. Diese Bedingungen gelten zumindest in einer Projektionsebene, die einen Abstand vom Reflektor hat, der dem gewünschten Beleuchtungsbereich des Reflektors entspricht. Im Spezielleren umfaßt der Reflektor in kennzeichnender Weise eine erste, wenigstens zwei Segmente umfassende Segmentgruppe zur Reflexion von Strahlen im wesentlichen auf einen Bereich der Projektionsebene, der bezüglich des Schnittpunkts der optischen Achse und der Projektionsebene auf einer Seite der optischen Achse liegt. Ferner weist der Reflektor eine zweite, wenigstens zwei Segmente umfassende Segmentgruppe zur Reflexion von Strahlen im wesentlichen auf einen Bereich der Projektionsebene auf, der bezüglich des Schnittpunkts der optischen Achse und der Projektionsebene auf der anderen Seite der optischen Achse liegt.In known manner, the reflector for electromagnetic radiation an optical axis and a reflection surface such that a section through the reflective surface, which contains the optical axis, has at least four segments. According to the invention, the segments are the cutting curve assigned to two different groups, one of which beams at least for the most part Reflected across the optical axis, while the other rays at least mostly without Traversing the optical axis reflected. These conditions apply at least in a projection plane that is a distance from the Reflector has the desired Illumination range of the reflector corresponds. More specifically, the reflector comprises in characteristically a first, at least two segments comprehensive Segment group for the reflection of rays substantially to one Area of the projection plane, which with respect to the intersection of the optical axis and the projection plane on one side of the optical Axis is. Furthermore, the reflector has a second, at least two Segments comprehensive segment group for the reflection of rays in the essential to an area of the projection plane, the point of intersection the optical axis and the projection plane on the other side the optical axis is located.

Diese segmentweise Gestaltung der Reflexionsoberfläche macht das resultierende Strahlungsfeld gegenüber Positionsänderungen einer Strahlenquelle unempfindlich, indem Segmente der Reflexionsoberfläche so geformt und angeordnet werden, daß Positionsänderungen der Strahlenquelle zu keinen wesentlichen Änderungen der einzelnen reflektierten Strahlen der Segmente führen.This segmental design of the reflection surface makes the resulting radiation field to changes in position of a beam Source insensitive by segments of the reflection surface are formed and arranged so that changes in position of the radiation source lead to no significant changes in the individual reflected rays of the segments.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Segmentgruppen so zusammengestellt, daß der Reflektor auf beiden Seiten der optischen Achse jeweils Segmente aufweist. Insbesondere ist in diesem Fall eine Reflexionsoberfläche zu bevorzugen, die bezüglich der optischen Achse symmetrisch ist. Von den Segmenten reflektiert zumindest eines einfallende Strahlung so, daß sie nach der Reflexion die optische Achse bis zu der oben definierten Projektionsebene schneidet, während zumindest ein weiteres Segment auf dieser Seite der optischen Achse die einfallende Strahlung so reflektiert, daß sie bis zur Projektionsebene die optische Achse nicht schneidet. Dabei sind die Reflektor-Segmente so ausgerichtet und geformt, daß auf jedem Teilfeld der genannten Projektionsebene bei der vorgesehenen Positionierung der Strahlungsquelle zumindest zwei von unterschiedlichen Segmenten kommende reflektierte Teilstrahlen einander im wesentlichen überlagern, in jedem Bereich des auszuleuchtenden Feldes auf der Projektionsebene also eine "doppelte" Beleuchtung in dem Sinne stattfindet, daß dort Strahlung von unterschiedlichen Segmenten auftrifft. Dabei ist die genannte Projektionsebene in einem solchen Abstand von der Strahlungsquelle und dem Reflektor angeordnet, der dem Abstand entspricht, in dem die Leuchte, in der der Reflektor eingesetzt wird, eine optimale Ausleuchtung erreichen soll. Die Wahl dieses Abstandes hängt u.a. von der Art und Verwendung der Vorrichtungen ab, in denen ein erfindungsgemäßer Reflektor verwendet wird. So kann z. B. bei einer Taschenlampe der Abstand der Projektionsebene vom Reflektor im Bereich einiger Meter (z. B. 10 bis 20 Meter) und bei Stirnlampen für Sportler oder Höhlenforscher im Bereich von 3 bis 5 Metern liegen, während die Abstände bei einer Stirnleuchte, die für Nahbeleuchtung vorgesehen ist, im Bereich von z. B. 20 bis 50 cm und bei Flugzeugscheinwerfern im Bereich von z. B. 100 bis 300 Metern liegen können.According to one preferred embodiment the invention, the segment groups are assembled so that the reflector each has segments on both sides of the optical axis. In particular, in this case a reflection surface is to be preferred, the re the optical axis is symmetrical. At least reflected by the segments an incident radiation such that after reflection the optical axis cuts to the projection plane defined above, while at least one more segment on this side of the optical axis the incident radiation is reflected so that it reaches the projection plane the optical axis does not intersect. Here are the reflector segments so aligned and shaped that on each Subfield of said projection level in the intended positioning the radiation source at least two of different segments coming reflected partial beams essentially overlap one another, in each area of the field to be illuminated on the projection plane, then a "double" lighting in the Meaning that takes place there Radiation from different segments hits. It is the said projection plane at such a distance from the radiation source and the reflector, which corresponds to the distance in which the lamp in which the reflector is used, an optimal To achieve illumination. The choice of this distance depends i.a. from the type and use of the devices in which a reflector according to the invention is used. So z. B. in a flashlight the distance the projection plane of the reflector in the range of a few meters (z. B. 10 to 20 meters) and headlamps for athletes or speleologists in the range of 3 to 5 meters, while the distances at a headlamp that for Nahbeleuchtung is provided, in the range of z. B. 20 to 50 cm and in aircraft headlights in the range of z. B. 100 to 300 meters can lie.

Insbesondere kann die Reflekxionsoberfläche so gestaltet sein, daß zueinander symmetrische Bereiche der Reflekxionsoberfläche jeweils zu Reflexion von Strahlen auf die beiden genannten Bereiche der Projektionsebene ausgelegt sind. Das heißt, daß jeder dieser Bereiche Strahlen auf die Bereiche der Projektionsebene reflektieren kann, die bezüglich des Schnittpunkts der optischen Achse und der Projektionsebene auf beiden Seiten der optischen Achse liegen.Especially can the Reflekxionsoberfläche be designed so that each other Symmetrical areas of Reflekxionsoberfläche each to reflect from Rays on the two mentioned areas of the projection plane are designed. This means, that everybody These areas reflect rays on the areas of the projection plane can that be regarding the Intersection of the optical axis and the projection plane on both Pages of the optical axis lie.

Ein weiterer Vorteil dieser segmentweisen Gestaltung des Reflektors besteht darin, daß ein komplettes Strahlungsfeld erzeugt wird, selbst wenn eine Hälfte des Reflektors abgedeckt ist. Das heißt, auch in diesem Fall wird ein kreisförmiges Strahlungsfeld erzeugt, wenn der Reflektor rotationssymmetrisch ist. Im Gegensatz dazu erzeugen bekannte Reflektorformen bei einer abgedeckten Hälfte des Reflektors nur ein halbes Strahlungsfeld, das bei einem rotationssymmetrischen Reflektor halbkreisförmig ist.One Another advantage of this segmental design of the reflector is that a complete Radiation field is generated even if half of the reflector is covered. That means, too in this case becomes a circular Radiation field generated when the reflector is rotationally symmetric is. In contrast, known reflector shapes produce at one covered half of the reflector only half a radiation field, the case of a rotationally symmetric Reflector semicircular is.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Segmente des Reflektors auf jeder Seite der optischen Achse so gestaltet, daß diejenigen Segmente, die näher am äußeren Rand des Reflektors (d.h. an der Lichtaustrittsöffnung des Reflektors) liegen, in den mittleren Bereich des Beleuchtungsfeldes die Strahlung abbilden (reflektieren). Hierbei reflektiert bevorzugt ein Randsegment oder einige Randsegmente Strahlenbündel großteils unter Schneidung der optischen Achse auf die Projektionsebene, während das andere Randsegment oder die anderen Randsegmente Strahlenbündel großteils ohne Schneidung der optischen Achse auf die Projektionsebene reflektieren. Demgegenüber reflektieren bei diesem Ausführungsbeispiel diejenigen Segmente, die näher am Scheitel des Reflektors liegen, stärker in den Randbereich des auszuleuchtenden Beleuchtungsfeldes, wobei auch hier Strahlenbündel großteils unter Schneidung der optischen Achse und Strahlenbündel großteils ohne Schneidung der optischen Achse auf die Projektionsebene reflektiert werden. Dies hat zur Folge, daß bei einer Änderung der Position der Strahlungsquelle in bezug auf den Reflektor und damit Abweichung der Position von der idealen Stellung, sich die Ausleuchtung des Beleuchtungsfeldes im mittleren Bereich weniger ändert als außen.According to one Another preferred embodiment of the invention are the segments of the reflector on each side of the optical axis designed so that those Segments closer on the outer edge of the reflector (i.e., at the light exit aperture of the reflector), depict the radiation in the middle area of the illumination field (reflect). In this case, preferably reflects an edge segment or some edge segments of the beam mostly under Cutting the optical axis onto the projection plane while the other edge segment or the other edge segments ray bundles mostly without Reflecting cutting of the optical axis on the projection plane. In contrast, reflect in this embodiment those segments closer lie at the apex of the reflector, stronger in the edge area of the illuminating field to be illuminated, in which case bundle of rays largely under Cutting the optical axis and bundles of rays mostly without cutting the optical axis are reflected on the projection plane. This has the consequence that at a change the position of the radiation source with respect to the reflector and hence deviation of the position from the ideal position, the Illumination of the illumination field in the middle area changes less than Outside.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Länge der Segmente (bei gekrümmten Segmenten die Kurvenlänge) von Segment zu Segment in Richtung auf die Lichtaustrittsöffnung des Reflektors größer gewählt wird. Dies ermöglicht eine gleichmäßige (homogene) Lichtverteilung im ange strebten Beleuchtungsfeld durch Überlagerung von Teilstrahlen mit jeweils zumindest annähernd ähnlichen Abmessungen senkrecht zur optischen Achse. Dabei ist gemäß einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung vorgesehen, daß die Krümmung der einzelnen Segmente von der Lichtaustrittsseite des Reflektors zum Scheitel hin größer wird. Auch diese Maßnahme fördert das Erreichen der oben angesprochenen Ziele der Erfindung.A Another preferred embodiment of the invention provides that the length of Segments (with curved Segments the curve length) from segment to segment in the direction of the light exit opening of the Reflector is chosen larger. this makes possible a uniform (homogeneous) Light distribution in the desired lighting field due to overlapping of partial beams, each with at least approximately similar dimensions perpendicular to the optical axis. It is according to another preferred Variant of the invention provided that the curvature of the individual segments becomes larger from the light exit side of the reflector to the apex. Also this measure promotes the achievement of the above-mentioned objects of the invention.

Bei dem Verfahren zum Erzeugen einer Reflektorform für elektromagnetische Strahlen wird in bekannter Weise eine optische Achse und eine senkrecht zu der optischen Achse angeordnete Projektionsebene im obigen Sinne definiert sowie eine Reflexionsoberfläche erzeugt, die in einem Schnitt entlang der optischen Achse zu einer Schnittkurve mit wenigstens vier Segmenten führt. Erfindungsgemäß wird die Reflexionsoberfläche so erzeugt, daß eine erste, wenigstens zwei Segmente umfassende Segmentgruppe Strahlen im wesentlichen auf einen Bereich der Projektionsebene reflektiert, der bezüglich des Schnittpunkts der optischen Achse und der Projektionsebene auf einer Seite der optischen Achse liegt. Ferner wird die Reflexionsoberfläche erfindungsgemäß so erzeugt, daß eine zweite, wenigstens zwei Segmente umfassende Segmentgruppe Strahlen im wesentlichen auf einen Bereich der Projektionsebene reflektiert, der bezüglich des Schnittpunkts der optischen Achse und der Projektionsebene auf der anderen Seite der optischen Achse liegt.In the method for generating a reflector shape for electromagnetic radiation, an optical axis and a projection plane arranged perpendicularly to the optical axis are defined in the above sense in a known manner, and a reflection surface is produced, which extends in a section along the optical axis leads to an average curve with at least four segments. According to the invention, the reflection surface is generated such that a first segment group comprising at least two segments reflects rays substantially onto a region of the projection plane which lies on one side of the optical axis with respect to the intersection of the optical axis and the projection plane. Furthermore, according to the invention, the reflection surface is produced in such a way that a second segment group comprising at least two segments reflects rays substantially onto a region of the projection plane which lies on the other side of the optical axis with respect to the intersection of the optical axis and the projection plane.

"Segmente" im Sinne dieser Erfindung sind insbesondere Abschnitte des Reflektors, die sich hinsichtlich ihrer geometrischen Form unterscheiden. Insbesondere kann die unterschiedliche Formgebung darin bestehen, daß die Segmente eben (gerade) und/oder unterschiedlich gekrümmt sind. Beispielsweise können unterschiedliche Krümmungen dann vorliegen, wenn verschiedene Segmente gemäß unterschiedlichen Kegelschnitten geformt sind. Es können auch Segmente vorgesehen sein, die zumindest teilweise eine Teil-Kugelform haben."Segments" in the sense of this Invention are in particular sections of the reflector, which themselves differ in terms of their geometric shape. Especially the different shape can consist in that the segments flat (straight) and / or curved differently. For example, different Curvatures then present when different segments according to different conic sections are shaped. It can Also be provided segments that at least partially a partial spherical shape to have.

Unterschiedliche Segmente im Sinne dieser Erfindung sind auch dann gegeben, wenn zwei Segmente zwar mathematisch denselben Kegelschnitt darstellen, aber so im Reflektor angeordnet sind, daß sie unterschiedliche Brennpunkte haben.different Segments in the context of this invention are also given if two segments represent mathematically the same conic section, but are arranged in the reflector so that they have different foci to have.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Übergänge zwischen den erfindungsgemäß im vorstehenden Sinne unterschiedlich geformten und benachbarten Segmenten nicht besonders gestaltet werden müssen (z. B. abgerundet), da unmittelbar benachbarte erfindungsgemäße Segmente Strahlen nicht auf unmittelbar benachbarte Bereiche sondern auf voneinander beabstandete Bereiche einer gewünschten Projektionsebene reflektieren. Auf diese Weise können im insgesamt entstehenden Beleuchtungsfeld keine in Homogenitäten hinsichtlich der Intensitätsverteilung auftreten.One Another advantage of the invention is that the transitions between the invention in the above Not sense differently shaped and adjacent segments must be specially designed (For example, rounded), since immediately adjacent inventive segments rays not on immediately adjacent areas but on each other spaced areas of a desired Reflect the projection plane. In this way, in the overall resulting Illumination field none in homogeneities with regard to the intensity distribution occur.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindungpreferred embodiments the invention

Im einfachsten Fall weist der erfindungsgemäße Reflektor eine Reflexionsoberfläche auf, die bezüglich der optischen Achse rotationssymmetrisch ist. Derartige Reflektoren werden beispielsweise bei Taschenlampen, Stirnlampen und Fahrradscheinwerfern verwendet.in the In the simplest case, the reflector according to the invention has a reflection surface, the re the optical axis is rotationally symmetrical. Such reflectors For example, with flashlights, headlamps and bicycle headlights used.

Die Erfindung läßt sich aber auch analog bei rinnenförmigen Reflektoren einsetzen, die nicht rotationssymmetrisch zur optischen Achse sind. Solche Reflektoren sind im allgemeinen langgestreckt, geradlinig und trogförmig.The Invention can be but also analogous to trough-shaped Insert reflectors that are not rotationally symmetric to the optical Axis are. Such reflectors are generally elongate, straight and trough-shaped.

Die Empfindlichkeit des Reflektors gegenüber Positionsänderungen von Strahlenquellen kann besonders reduziert werden, wenn die Segmente der ersten und zweiten Segmentgruppen abwechselnd angeordnet sind, d. h. aufeinanderfolgende Segmente einer Segmentgruppe nicht unmittelbar benachbart sind.The Sensitivity of the reflector to changes in position of radiation sources can be particularly reduced when the segments the first and second segment groups are arranged alternately, d. H. successive segments of a segment group not immediately are adjacent.

Damit mittlere Bereiche von zu erzeugenden Strahlungsfeldern durch Positionsänderungen von Strahlenquellen im wesentlichen nicht verändert werden, sollten jeweils zwei – vorzugsweise benachbarte – Segmente der ersten und zweiten Segmentgruppen so gewählt werden, daß deren Strahlen im wesentlichen auf einen mittleren Bereich der Projektionsebene reflektieren. Hierbei können die zwei Segmente an der Lichtaustrittsöffnung oder an der Scheitelseite des Reflektors angeordnet sein.In order to central areas of radiation fields to be generated by changes in position of radiation sources should not be changed substantially, respectively two - preferably adjacent segments the first and second segment groups are chosen so that their Rays substantially on a central region of the projection plane reflect. Here you can the two segments at the light exit opening or at the vertex side be arranged of the reflector.

Die oben beschriebenen Merkmale und Vorteile bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung werden auch erreicht, wenn Reflektorformen unter Verwendung des Verfahrens gemäß dem Anspruch 8 erzeugt werden.The above-described features and advantages of preferred embodiments The invention is also achieved when using reflector shapes the method according to the claim 8 are generated.

Kurzbeschreibung der FigurenSummary the figures

Spezielle, bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert, von denen zeigen:Specific, preferred embodiments of The invention will be explained with reference to the accompanying figures, of show:

1A eine schematische Darstellung eines herkömmlichen parabelförmigen Reflektors mit einer im Brennpunkt angeordneten Strahlenquelle, 1A a schematic representation of a conventional parabolic reflector with a focal point arranged in the radiation source,

1B eine schematische Darstellung des Reflektors aus 1A mit einer nicht im Brennpunkt angeordneten Strahlenquelle zu Erzeugung eines schattenfreien Strahlungsfeldes, 1B a schematic representation of the reflector 1A with a non-focused radiation source for generating a shadow-free radiation field,

2A und 2B schematische Darstellungen des parabelförmigen Reflektors nach 1, bei dem die Strahlenquellen nicht im Brennpunkt angeordnet sind, 2A and 2 B schematic representations of the parabolic reflector after 1 in which the radiation sources are not located at the focal point,

3 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Reflektors, 3 A first embodiment of the reflector according to the invention,

4 eine Ergänzung des Ausführungsbeispiels nach 2 mit einer zu der optischen Achse symmetrischen Reflexionsoberfläche, 4 a supplement to the embodiment according to 2 with a reflection surface symmetrical to the optical axis,

5 das Ausführungsbeispiel des Reflektors gemäß 4, bei dem die Strahlenquelle in Richtung auf den Scheitel des Reflektors verschoben ist, 5 the embodiment of the reflector according to 4 in which the radiation source is displaced in the direction of the apex of the reflector,

6 das Ausführungsbeispiel des Reflektors gemäß 4, bei dem die Strahlenquelle in Richtung auf die Strahlenaustrittsseite des Reflektors verschoben ist, 6 the embodiment of the reflector according to 4 in which the radiation source is displaced in the direction of the radiation exit side of the reflector,

7 ein Ausführungsbeispiel eines Reflektors, bei dem die Reflexionsoberflächensegmente für den mittleren Bereich des Strahlungsfeldes an der Strahlenaustrittsseite des Reflektors angeordnet sind, 7 an embodiment of a reflector, wherein the reflection surface segments are arranged for the central region of the radiation field at the radiation exit side of the reflector,

8 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erzeugen einer Reflektorform, 8th a schematic representation for explaining the method according to the invention for producing a reflector shape,

9 Darstellungen einer erfindungsgemäßen Reflektoroberfläche für eine Stirnlampe für Sportler. 9 Representations of a reflector surface according to the invention for a headlamp for athletes.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsformendescription preferred embodiments

Die schematischen Darstellungen der Figuren zeigen der Übersicht halber lediglich die Reflektorkomponenten, die bei Reflexionen elektromagnetischer Strahlen eine Rolle spielen. Hierzu zählen insbesondere die Reflexionsoberflächen, optischen Achsen und Positionen von Strahlenquellen. Ferner sind in diesen Figuren die Projektionsebenen und die reflektierten Strahlen sowie die resultierenden Strahlungsfelder dargestellt. Einrichtungen zur Anordnung und energetischen Versorgung von Strahlenquellen, Reflektorkörper, an denen Reflexionsoberflächen ausgebildet sind weggelassen worden.The schematic representations of the figures show the overview only the reflector components that are electromagnetic in reflections Rays play a role. These include in particular the reflection surfaces, optical axes and Positions of radiation sources. Furthermore, in these figures, the Projection planes and the reflected rays as well as the resulting Radiation fields shown. Facilities for arrangement and energetic Supply of radiation sources, reflector body, formed on which reflection surfaces have been omitted.

3 zeigt die Schnittkurve eines Reflektors 1 mit einer Ebene, die die optische Achse 4 des Reflektors 1 enthält. Die Schnittkurve besteht aus vier Segmenten S1, ..., S4 und weist im Scheitelbereich des Reflektors 1 eine Öffnung 5 auf, um die Strahlenquelle 3 zu befestigen und mit Energie zu versorgen. Die Art der Strahlenquelle sowie die Art der Befestigung und der energetischen Versorgung derselben hängt, wie unter Bezugnahme auf 1 oben erläutert, von den unterschiedlichen Anwendungen des Reflektors 1 ab. 3 shows the cutting curve of a reflector 1 with a plane that is the optical axis 4 of the reflector 1 contains. The section curve consists of four segments S1, ..., S4 and points in the apex area of the reflector 1 an opening 5 on to the radiation source 3 to attach and to provide energy. The type of radiation source as well as the method of attachment and the energetic supply of the same depends, as with reference to 1 explained above, from the different applications of the reflector 1 from.

Die Strahlenquelle 3 ist an einer Position 2 auf der optischen Achse 4 angeordnet, die im Folgenden als "Brennpunkt" 2 bezeichnet wird. Hierbei ist das Wort "Brennpunkt" nicht im Sinne eines Brennpunkts zu verstehen, wie er beispielsweise im Zusammenhang mit einer Kegelschnittkurve verwendet wird. Vielmehr gibt der "Brennpunkt" 2 eine Position auf der optischen Achse 4 an, die der gewünschten, optimalen und bei der Auslegung der Reflexionsoberfläche zugrundegelegten Position der Strahlenquelle 3 entspricht.The radiation source 3 is at a position 2 on the optical axis 4 arranged in the following as "focal point" 2 referred to as. Here, the word "focus" is not to be understood in the sense of a focal point, as used for example in connection with a conic curve. Rather, the "focal point" 2 a position on the optical axis 4 on, the desired, optimal and in the interpretation of the reflection surface underlying position of the radiation source 3 equivalent.

Bei der Auslegung der Reflexionsoberfläche wird neben dem "Brennpunkt" 2 für die Strahlenquelle 3 auch eine Projektionsebene 6 festgelegt, in der ein beim Betrieb des Reflektors 1 gewünschtes Strahlungsfeld L erzeugt werden soll.In the design of the reflection surface is next to the "focus" 2 for the radiation source 3 also a projection level 6 set in the one during operation of the reflector 1 desired radiation field L to be generated.

Von der Strahlenquelle 3 ausgesendete Strahlen werden von den Segmenten S1, ..., S4 aus dem Reflektor in Richtung der Projektionsebene 6 reflektiert. Hierbei reflektiert das erste Segment S1 die Strahlen der Strahlenquelle 3 quer durch die optische Achse 4, so daß reflektierte Strahlen R1 in 3 unterhalb der optischen Achse 4 auf die Projektionsebene 6 treffen. Das zweite Segment S2 reflektiert Strahlen der Strahlenquelle 3 ohne Überquerung der optischen Achse 4, so daß reflektierte Strahlen R2 in 3 oberhalb der optischen Achse 4 auf die Projektionsebene 6 treffen.From the radiation source 3 emitted beams are from the segments S1, ..., S4 from the reflector in the direction of the projection plane 6 reflected. In this case, the first segment S1 reflects the rays of the radiation source 3 across the optical axis 4 , so that reflected rays R1 in 3 below the optical axis 4 on the projection level 6 to meet. The second segment S2 reflects rays of the radiation source 3 without crossing the optical axis 4 , so that reflected rays R2 in 3 above the optical axis 4 on the projection level 6 to meet.

Das dritte Segment S3 reflektiert Strahlen der Strahlenquelle 3, vergleichbar zu dem Segment S1, so, daß sie die optische Achse 4 schneiden, wobei hier reflektierte Strahlen R3 in 3 unterhalb der optischen Achse 4 und unterhalb des Strahlungsfeldes der Strahlen R1 auf die Projektionsebene 6 fallen.The third segment S3 reflects rays of the radiation source 3 , comparable to the segment S1, so as to be the optical axis 4 cut, where reflected rays R3 in 3 below the optical axis 4 and below the radiation field of the rays R1 to the projection plane 6 fall.

Das vierte Segment S4 reflektiert Strahlen der Strahlenquelle 3 wie das zweite Segment S2, ohne Schneidung der optischen Achse 4, wobei hier reflektierte Strahlen R4 oberhalb der optischen Achse 4 und oberhalb des durch die reflektierten Strahlen R2 erzeugten Strahlungsfeldes auf die Projektionsebene 6 fallen.The fourth segment S4 reflects rays of the radiation source 3 like the second segment S2, without intersecting the optical axis 4 , here reflected rays R4 above the optical axis 4 and above the radiation field generated by the reflected rays R2 on the projection plane 6 fall.

Schon die segmentweise Gestaltung der in 3 dargestellten Reflekxionsoberfläche erlaubt es, ein Strahlungsfeld zu erzeugen, das im wesentlichen dem Strahlungsfeld eines Reflektors entspricht, der, wie unter Bezugnahme auf 4 näher erläutert, bezüglich der optischen Achse 4 symmetrisch ist.Already the segmental design of the 3 The surface of reflection shown makes it possible to produce a radiation field which substantially corresponds to the radiation field of a reflector which, as described with reference to FIG 4 explained in more detail with respect to the optical axis 4 is symmetrical.

Die in 3 skizzierte Reflekxionsoberfläche kann die Reflekxionsoberfläche eines Reflektors sein, der bezüglich der optischen Achse rinnenförmig ist. Ein derartig geformter Reflektor wird z. B. für geradlinig langgestreckte Strahlenquellen verwendet, die senkrecht zu der optischen Achse angeordnet sind. Ein Beispiel für eine solche Kombination eines rinnenförmigen Reflektors mit einer langgestreckten Strahlenquelle sind die entsprechenden lichtaussendenden Einrichtungen von Kopiergeräten. Wird die Erfindung bei einer einfachen, strahlenaus sendenden Vorrichtung, beispielsweise einer Taschenlampe oder einer Fahrradbeleuchtung, verwendet, sollte aufgrund der dort verwendeten Leuchtmittel (Glühbirnen), die normalerweise keine selektive Strahlungsrichtung aufweisen, ein Reflektor 1 verwendet werden, der wie in 4 dargestellt, eine in bezug auf die optische Achse 4 symmetrische Reflexionsoberfläche hat.In the 3 sketched Reflekxionsoberfläche may be the Reflekxionsoberfläche a reflector which is groove-shaped with respect to the optical axis. Such a shaped reflector is z. B. used for straight elongated radiation sources, which are arranged perpendicular to the optical axis. An example of such a combination of a channel-shaped reflector with an elongated radiation source are the corresponding light-emitting devices of copying machines. When the invention is used in a simple, radiating device, such as a flashlight or bicycle light, a reflector should be used because of the bulbs (bulbs) used there that do not normally have a selective direction of radiation 1 to be used as in 4 shown, one with respect to the optical axis 4 has symmetrical reflection surface.

Da derartige symmetrische Reflexionsoberflächen insbesondere bei einfachen Reflektoren den Normalfall darstellen, wird die Erfindung am Beispiel solcher symmetrischer Reflexionsoberflächen erläutert. Die im vorliegenden gemachten Ausführungen gelten aber auch für nicht symmetrische Reflexionsoberflächen, die mit der in 3 dargestellten Reflexionsoberfläche vergleichbar sind.Since such symmetrical reflection surfaces represent the normal case, especially in the case of simple reflectors, the invention will be explained using the example of such symmetrical reflection surfaces. However, the statements made in the present also apply to non-symmetrical reflection surfaces, which correspond to the in 3 shown reflecting surface are comparable.

Bei dem in 4 dargestellten Reflektor 1 mit in bezug auf die optische Achse 4 symmetrischer Reflexionsoberfläche, beispielsweise für einen rinnenförmigen Reflektor, wird das resultierende Leuchtfeld L durch die reflektierten Strahlen R1, ..., R4 und R1' ..., R4' gebildet, wobei die reflektierten Strahlen R1', ..., R4' von den in 4 unterhalb der optischen Achse 4 dargestellten Segmenten (nicht bezeichnet) der Reflexionsoberfläche spiegelbildlich in bezug auf die optische Achse zu den reflektierten Strahlen R1, ..., R4 der oberhalb der optischen Achse angeordneten Segmente S1, ..., S4 auf die Projektionsebene 6 reflektiert werden, wie vorstehend zu 3 beschrieben.At the in 4 illustrated reflector 1 with respect to the optical axis 4 symmetrical reflection surface, for example, for a channel-shaped reflector, the resulting luminous field L is formed by the reflected rays R1, ..., R4 and R1 '..., R4', wherein the reflected rays R1 ', ..., R4' of the in 4 below the optical axis 4 shown segments (not labeled) of the reflection surface mirror image with respect to the optical axis to the reflected rays R1, ..., R4 of the above the optical axis arranged segments S1, ..., S4 on the projection plane 6 to be reflected, as above 3 described.

Die Segmente erlauben eine selektive Reflexion von Strahlen der Strahlenquelle 3 auf Bereiche oberhalb und unterhalb der optischen Achse 4, so daß das resultierende Strahlungsfeld L im wesentlichen unabhängig von Positionsänderungen der Strahlenquelle 3 ist, wie im folgenden unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben wird. Insbesondere der mittlere Bereich des Strahlungsfeldes L, d. h. das Strahlungsfeld in dem der opti schen Achse 4 benachbarten Bereich der Projektionsebene 6, bleibt bei Positionsänderungen der Strahlenquelle 3 weitgehend unverändert. Dies führt nicht nur zu einer von der Strahlenquellenposition unabhängigen Qualität der Beleuchtung in der Strahlungsfeldmitte, sondern verhindert auch eine Schattenbildung in der Strahlungsfeldmitte.The segments allow selective reflection of rays from the radiation source 3 on areas above and below the optical axis 4 such that the resulting radiation field L is substantially independent of changes in position of the radiation source 3 is as below with reference to the 5 and 6 is described. In particular, the central region of the radiation field L, that is, the radiation field in the opti's axis 4 adjacent area of the projection plane 6 , remains at position changes of the radiation source 3 largely unchanged. This not only leads to a quality of the illumination in the center of the radiation field that is independent of the radiation source position, but also prevents shadowing in the center of the radiation field.

Wie schon unter Bezugnahme auf 3 erläutert, wird bei dem Reflektor 1 aus der 4 das Leuchtfeld L auch dann erzeugt, wenn nur eine Hälfte der Reflekxionsoberfläche (beispielsweise aufgrund von Verdeckung, Verschmutzung, ...) Strahlen reflektiert.As already referring to 3 is explained in the reflector 1 from the 4 the luminous field L is generated even if only one half of the Reflekxionsoberfläche (for example due to occlusion, pollution, ...) reflects rays.

Die 5 und 6 zeigen die resultierenden Strahlungsfelder des Reflektors nach 4 mit von dem "Brennpunkt" 2 verschiedenen Positionen der Strahlenquelle 3 auf der optischen Achse 4. 5 zeigt eine Positionsveränderung der Strahlenquelle 3 entlang der optischen Achse 4 in Richtung des Scheitelbereichs des Reflektors 1, während 6 eine Positionsänderung der Strahlenquelle 3 in Richtung der Lichtaustrittsöffnung zeigt.The 5 and 6 show the resulting radiation fields of the reflector 4 with from the "focal point" 2 different positions of the radiation source 3 on the optical axis 4 , 5 shows a change in position of the radiation source 3 along the optical axis 4 towards the apex area of the reflector 1 , while 6 a change in position of the radiation source 3 pointing in the direction of the light exit opening.

Bei der in 5 dargestellten Position der Strahlenquelle 3 verschieben sich die reflektierten Strahlen R1, ..., R4 der oberhalb der optischen Achse 4 liegenden Segmente S1, ..., S4 auf der Projektionsebene 6 nach oben. Die reflektierten Strahlen R1', ..., R4' der unterhalb der optischen Achse 4 angeordneten Reflexionsoberflächensegmente verschieben sich entsprechend auf der Projektionsebene 6 nach unten.At the in 5 shown position of the radiation source 3 the reflected beams R1, ..., R4 shift above the optical axis 4 lying segments S1, ..., S4 on the projection plane 6 up. The reflected rays R1 ', ..., R4' below the optical axis 4 arranged reflective surface segments move accordingly on the projection plane 6 downward.

Dies führt dazu, daß die von den reflektierten Strahlen R4, R4' gebildeten Randbereiche des Strahlungsfeldes L im Vergleich zu den Randbereichen des Strahlungsfeldes L der 4 dunkler sind. Der von den reflektierten Strahlen R1, ..., R3 und R1', ..., R3' gebildete mittlere Bereich des Strahlungsfeldes L hingegen bleibt im wesentlichen unverändert.This results in that the edge areas of the radiation field L formed by the reflected rays R4, R4 'in comparison to the edge areas of the radiation field L of the 4 are darker. By contrast, the central region of the radiation field L formed by the reflected rays R1,..., R3 and R1 ',..., R3' remains substantially unchanged.

Bei der in 6 dargestellten Position der Strahlenquelle 3 verschieben sich die reflektierten Strahlen R1, ..., R4 auf der Projektionsebene 6 nach unten, während die reflektierten Strahlen R1', ..., R4' bezüglich der Projektionsebene 6 nach oben verschoben werden. Im Ergebnis entsteht ein Strahlungsfeld L wie bei der Anordnung gemäß 5, d. h. die Randbereiche des Strahlungsfeldes L sind dunkler, während der mittlere Bereich des Strahlungsfeldes L im wesentlichen unverändert bleibt.At the in 6 shown position of the radiation source 3 the reflected beams R1, ..., R4 shift on the projection plane 6 down, while the reflected rays R1 ', ..., R4' with respect to the projection plane 6 be moved up. The result is a radiation field L as in the arrangement according to FIG 5 ie the edge regions of the radiation field L are darker, while the central region of the radiation field L remains essentially unchanged.

Während also im in 4 gezeigten Zustand, in dem die Strahlungsquelle 3 am ihr vorgegebenen Ort positioniert ist, auf jeder Teilfläche der Projektionsebene zwei Teilstrahlen auftreffen, die von unterschiedlichen Segmenten des Reflektors stammen, wobei jeweils ein Reflektor oberhalb und ein anderer unterhalb der optischen Achse angeordnet ist, erfolgt bei den in den 5 und 6 gezeigten Zuständen, bei denen die Strahlungsquelle 3 aus der vorgegebenen Idealposition in der beschriebenen Weise herausgerückt ist, eine Relativverschiebung der von den einzelnen Segmenten reflektierten Teilstrahlen derart, daß eine Aufweitung des Beleuchtungsfeldes L gegeben ist, wobei – im Vergleich zum Idealzustand gemäß 4 – sich nun andere Teilstrahlen überlappen, und zwar derart, daß eine im wesentlichen gleiche, homogene Intensitätsverteilung in der Mitte des Beleuchtungsfeldes gegeben ist und die Intensität an den Rändern leicht abfällt.So while im in 4 shown state in which the radiation source 3 is positioned at their predetermined location, impinge on each sub-surface of the projection plane two partial beams, which come from different segments of the reflector, each one reflector above and another is arranged below the optical axis, takes place in the in the 5 and 6 shown states in which the radiation source 3 has moved out of the predetermined ideal position in the manner described, a relative displacement of the reflected beams of the individual segments such that an expansion of the illumination field L is given, wherein - in comparison to the ideal state according to 4 - Now overlap other sub-beams, in such a way that a substantially equal, homogeneous intensity distribution in the middle of the illumination field is given and the intensity at the edges drops slightly.

Wie unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 erläutert, wird die Reflexionsoberfläche des Reflektors 1 durch vier einzelne Segmente S1, ..., S4 gebildet, wobei Segmente die Strahlen ohne Durchquerung der optischen Achse 4 auf die Projektionsebene 6 reflektieren, sich mit Segmenten abwechseln, die Strahlen mit Durchquerung der optischen Achse 4 auf die Projektionsebene 6 reflektieren. Somit können die Segmente S1, ..., S4 der Reflexionsoberfläche zwei Segmentgruppen zugeordnet werden, wobei die erste Segmentgruppe die Segmente S1 und S3 und die zweite Segmentgruppe die Segmente S2 und S4 umfaßt.As with reference to the 3 to 6 explains, the reflection surface of the reflector 1 formed by four individual segments S1, ..., S4, wherein segments the rays without crossing the optical axis 4 on the projection level 6 reflect, alternate with segments, the rays with crossing the optical axis 4 on the projection level 6 reflect. Thus, the segments S1, ..., S4 of the reflection surface can be assigned to two segment groups, the first segment group comprising the segments S1 and S3 and the second segment group comprising the segments S2 and S4.

Es können auch mehr als vier einzelne Segmente für die Reflexionsoberfläche des Reflektors 1 verwendet werden, wobei die Anzahl der Segmente nicht geradzahlig sein muß. In Abhängigkeit der gewählten Segmentanzahl ändert sich die Anzahl der den zwei Segmentgruppen zuzuordnenden Anzahl von Segmenten. Die Anzahl verwendeter Segmente sowie die Anzahl der zwei Segmentgruppen zugeordneten Segmente hängt von den unterschiedlichen Anwendungen des Reflektors ab, insbesondere von dem Abstand der Projektionsebene zu dem Reflektor, dem erwünschten Strahlungsfeld in der Projektionsebene, der Art möglicher Positionsänderungen der Strahlenquelle relativ zu dem "Brennpunkt" und der Reflektorgröße.There may also be more than four individual segments for the reflective surface of the reflector 1 be used, wherein the number of segments need not be even. Depending on the selected number of segments, the number of segments to be assigned to the two segment groups changes. The number of segments used and the number of segments allocated to two segment groups depend on the different applications of the reflector, in particular on the distance of the projection plane to the reflector, the desired radiation field in the projection plane, the type of possible position changes of the radiation source relative to the "focal point". and the reflector size.

So können beispielsweise fünf, sechs oder sieben Segmente verwendet werden, wobei einer der Segmentgruppen zwei, drei, vier oder fünf Segmente zugeordnet werden können. Um Positionsänderungen der Strahlenquelle sowohl in Richtung der Lichtaustrittsöffnung als auch in Richtung der Öffnung im Scheitelbereich des Reflektors zu berücksichtigen, sollte die Anzahl der Segmente geradzahlig sein, wobei normalerweise den zwei Segmentgruppen jeweils die gleiche Anzahl von Segmenten zugeordnet wird. Die hierbei resultierenden Strahlungsfelder in Abhängigkeit von Positionsänderungen der Strahlenquellen entsprechen den resultierenden Strahlungsfeldern der 5 und 6, wobei sich die Anzahl der reflektierten Strahlenbündel, wie sie in den Figuren dargestellt sind, in Abhängigkeit von der Anzahl verwendeter Segmente erhöht.For example, five, six, or seven segments can be used, with two, three, four, or five segments assigned to one of the segment groups. In order to take account of changes in position of the radiation source both in the direction of the light exit opening and in the direction of the opening in the apex region of the reflector, the number of segments should be even, normally the same number of segments being assigned to each of the two segment groups. The resulting radiation fields as a function of changes in position of the radiation sources correspond to the resulting radiation fields of 5 and 6 , wherein the number of reflected beams, as shown in the figures, increases depending on the number of segments used.

Wie unter Bezugnahme auf 5 erläutert, führt eine Positionsänderung der Strahlenquelle 3 in Richtung der Öffnung 5 zu einer Verschiebung der Strahlungsfeldbereiche der einzelnen reflektierten Strahlen nach oben bzw. nach unten, d. h. in senkrechter Richtung zu der optischen Achse 4 und weg von derselben. Aufgrund der Konstruktion des Reflektors 1, der mechanischen Befestigung der Strahlenquelle 3, unterschiedlicher mit dem Reflektor 1 zu verwendenden Strahlenquellen 3, die sich z. B. in ihren Abmessungen in Richtung der optischen Achse 4 unterscheiden, oder anderer Parameter, kann es möglich sein, daß in erster Linie Positionsänderungen der Strahlenquelle 3 in Richtung der Öffnung 5 zu erwarten sind. In diesem Fall kann es daher vorteilhaft sein, die Anzahl der Segmente der Segmentgruppe, die Strahlen der Strahlenquelle mit Durchquerung der optischen Achse 4 auf die Projektionsebene reflektiert, größer als die Anzahl der Segmente der anderen Segmentgruppe zu wählen, die Strahlen ohne Schneidung der optischen Achse 4 in den gewünschten Beleuchtungsbereich reflektiert. Auf diese Weise wird der von derartigen Positionsänderungen der Strahlenquelle 3 betroffene Randbereich des Strahlungsfeldes L deutlich verkleinert, während der vom Positionsänderungen unabhängige mittlere Bereich des Strahlungsfeldes L vergrößert wird, wodurch der mittlere Bereich des Strahlungsfeldes relativ unempfindlich gegen Positionsänderungen der Strahlenquelle ist und eine gleichmäßige (homogene) Lichtverteilung aufweist.As with reference to 5 explains, performs a change in position of the radiation source 3 in the direction of the opening 5 to a shift of the radiation field regions of the individual reflected rays upwards or downwards, ie in the direction perpendicular to the optical axis 4 and away from it. Due to the construction of the reflector 1 , the mechanical attachment of the radiation source 3 , different with the reflector 1 to be used radiation sources 3 that z. B. in their dimensions in the direction of the optical axis 4 differ, or other parameters, it may be possible that primarily changes in position of the radiation source 3 in the direction of the opening 5 are to be expected. In this case, it may therefore be advantageous, the number of segments of the segment group, the rays of the radiation source with crossing the optical axis 4 reflected on the projection plane to choose greater than the number of segments of the other segment group, the rays without cutting the optical axis 4 reflected in the desired illumination range. In this way, that of such changes in position of the radiation source 3 affected edge region of the radiation field L is significantly reduced, while the independent of the position changes the central region of the radiation field L is increased, whereby the central region of the radiation field is relatively insensitive to changes in position of the radiation source and has a uniform (homogeneous) light distribution.

Demgegenüber sollten der Segmentgruppe, die Strahlen der Strahlenquelle 3 ohne Durchquerung der optischen Achse 4 in den gewünschten Beleuchtungsbereich reflektiert, mehr Segmente als der anderen Segmentgruppe zugeordnet werden, wenn Positionsänderungen der Strahlenquelle 3 in Richtung der Austrittsöffnung des Reflektors 1 zu erwarten sind, um die unter Bezugnahme auf 6 erläuterten Verschiebungen der reflektierten Strahlen zu kompensieren, d. h. den von Positionsänderungen der Strahlenquelle unabhängigen mittleren Bereich des Strahlungsfeldes L zu vergrößern.In contrast, the segment group, the rays of the radiation source 3 without crossing the optical axis 4 reflected in the desired illumination range, more segments than the other segment group are assigned when changes in position of the radiation source 3 in the direction of the outlet opening of the reflector 1 are to be expected by referring to 6 to compensate for displacements of the reflected rays explained, ie to increase the independent of position changes of the radiation source central region of the radiation field L to increase.

Die zuvor gemachten Ausführungen gelten insbesondere dann, wenn der mittlere Bereich des Strahlungsfeldes L mit gleichmäßiger Qualität (Leuchtfeldgröße, Intensität, ...) auf der Projektionsebene 6 erzeugt werden soll. Wird der Reflektor 1 verwendet, um ein Strahlungsfeld L auf der Projektionsebene 6 zu erzeugen, bei dem insbesondere die Randbereiche des Strahlungsfeldes L von Bedeutung sind, ist die Zuordnung der Anzahl von Segmenten zu den beiden Segmentgruppen entsprechend umgekehrt vorzunehmen.The statements made above apply in particular when the central region of the radiation field L with uniform quality (luminous field size, intensity,...) On the projection plane 6 should be generated. Will the reflector 1 used to create a radiation field L on the projection plane 6 to generate, in which in particular the edge regions of the radiation field L are of importance, the assignment of the number of segments to the two segment groups is reversed accordingly.

Bei dem unter Bezugnahme auf die 3 bis 6 erläuterten Reflektor 1 sind die ersten Segmente S1 und S2 der beiden Segmentgruppen der Öffnung 5 im Scheitelbereich des Reflektors 1 benachbart angeordnet und reflektieren Strahlen der Strahlenquelle 3 auf den mittleren Bereich des Leuchtfeldes L. Im Gegensatz dazu sind bei dem Reflektor 1 von 7 diese beiden Segmente S1 und S2 an der Lichtaustrittsöffnung 7 des Reflektors 1 angeordnet und reflektieren Strahlen der Strahlenquelle 3 auf den mittleren Bereich des Leuchtfeldes L. Auch hier führt der segmentweise Aufbau der Reflexionsebene dazu, daß das resultierende Strahlungsfeld L im wesentlichen unabhängig von Positionsänderungen der Strahlenquelle 3 ist, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 36 erläutert. Unter Verweis auf die Beschreibung der 5 und 6 wird auf eine Beschreibung der Verschiebung der reflektierten Strahlen R1, ..., R4 des Reflektors 1 in Abhängigkeit von Positionsänderungen der Strahlenquelle 3 von 7 verzichtet.With reference to the 3 to 6 explained reflector 1 are the first segments S1 and S2 of the two segment groups of the opening 5 in the apex area of the reflector 1 arranged adjacent and reflect rays of the radiation source 3 on the central area of the light field L. In contrast, the reflector 1 from 7 these two segments S1 and S2 at the light exit opening 7 of the reflector 1 arranged and reflect rays of the radiation source 3 Again, the segmental structure of the reflection plane causes the resulting radiation field L is substantially independent of changes in position of the radiation source 3 is as described above with reference to the 3 - 6 explained. With reference to the description of the 5 and 6 is to a description of the displacement of the reflected rays R1, ..., R4 of the reflector 1 depending on changes in position of the radiation source 3 from 7 waived.

Bei der Wahl der Anordnung der beiden Segmente S1 und S2 an der Lichtaustrittsöffnung 7 gemäß 7 oder an der Öffnung 5 gemäß den 3 bis 6 ist zu berücksichtigen, daß Änderungen des Strahlenverlaufs reflektierter Strahlenbündel nicht nur von Positionsänderungen der Strahlenquelle, z. B. aufgrund der räumlichen Anordnung, der Form, des Typs, der Strahlungscharakteristik, ... der Strahlenquelle), sondern auch vom Abstand der einzelnen Segmente von der Strahlenquelle abhängen. So wird bei Positionsänderungen der Strahlenquelle der Strahlenverlauf reflektierter Strahlen von Segmenten um so stärker verändert, je geringer der Abstand des entsprechenden Segments von der Strahlenquelle 3 ist. So führt die Anordnung der Segmente S1 und S2 gemäß 7 dazu, daß die den mittleren Bereich des Strahlungsfeldes L erzeugenden Strahlen R1 und R2 bei Änderungen der Position der Quelle 3 geringeren Änderungen unterworfen sind, als die reflektierten Strahlen R1 und R2 gemäß den 3 bis 6. Daher wird der Einfluß von Positionsänderungen der Strahlenquelle 3 bei dem Reflektor 1 von 7 zu geringeren Änderungen im mittleren Bereich des Strahlungsfeldes L führen, als bei dem Reflektor 1 gemäß den 3 bis 6.In the choice of the arrangement of the two segments S1 and S2 at the light exit opening 7 according to 7 or at the opening 5 according to the 3 to 6 It should be noted that changes in the beam path of reflected beams not only of changes in position of the radiation source, for. B. due to the spatial arrangement, the Shape, type, radiation characteristics, ... of the radiation source), but also depend on the distance of the individual segments from the radiation source. Thus, in the case of changes in the position of the radiation source, the radiation path of the reflected rays of segments is changed the more, the smaller the distance of the corresponding segment from the radiation source 3 is. Thus, the arrangement of the segments S1 and S2 according to 7 in that the beams R1 and R2 generating the central region of the radiation field L change with the position of the source 3 are subjected to smaller changes than the reflected beams R1 and R2 in accordance with 3 to 6 , Therefore, the influence of position changes of the radiation source becomes 3 at the reflector 1 from 7 lead to smaller changes in the central region of the radiation field L than in the reflector 1 according to the 3 to 6 ,

Welche der oben beschriebenen Anordnungen der Segmente S1 und S2 der beiden Segmentgruppe das beste Ergebnis im Sinne der Erfindung, d. h. eine weitgehende Unabhängigkeit des resultierenden Beleuchtungsfeldes L von Positionsänderungen der Strahlenquelle, ergibt, hängt von dem gewünschten Strahlungsfeld, der Anzahl und der Größe der einzelnen Segmente, der Anzahl der beiden Segmentgruppen zugeordneten Segmente und dergleichen ab.Which the above-described arrangements of the segments S1 and S2 of the two Segment group the best result in the sense of the invention, d. H. a extensive independence of the resulting illumination field L of position changes of Radiation source, yields, hangs from the desired Radiation field, the number and size of the individual segments, the number of the two segment groups associated segments and the like from.

Die einzelnen Segmente S1, ..., S4 der Reflexionsebene des Reflektors 1 können voneinander unterschiedliche Schnittkurven aufweisen. So können beispielsweise Segmente verwendet werden, die eine geradlinige und/oder eine gekrümmte Schnittkurve (Kreisausschnitt, Ellipse, Parabel, ...) aufweisen. Segmente mit gekrümmter Schnittkurve haben den Vorteil, daß die Breite des Strahlengangs reflektierter Strahlen durch die Wahl der Krümmung bestimmt werden kann. Ferner kann die Kontrolle reflektierter Strahlenbündel verbessert werden, wenn Segmente verwendet werden, die aus mehreren Segmenten unterschiedlicher Schnittkurven bestehen. Ferner können auch Segmente mit Schnittkurven verwendet werden, deren Krümmung nicht wie in den Figuren dargestellt konkav, sondern konvex ist.The individual segments S1, ..., S4 of the reflection plane of the reflector 1 can have different cutting curves from each other. For example, segments may be used which have a straight line and / or a curved cutting curve (circular section, ellipse, parabola, etc.). Segments with a curved cut curve have the advantage that the width of the beam path of reflected beams can be determined by the choice of the curvature. Furthermore, the control of reflected beams can be improved when using segments consisting of several segments of different cutting curves. Furthermore, it is also possible to use segments with sectional curves whose curvature is not concave but convex, as shown in the figures.

Auch die Länge der Segmente kann unterschiedlich gewählt werden. So können beispielsweise gleichlange Segmente verwendet werden, wobei es jedoch vorteilhaft ist, wenn die Länge der Segmente ausgehend vom Scheitelbereich des Reflektors 1 in Richtung der Lichtaustrittsöffnung 7 größer wird, wie es in den 3 bis 7 dargestellt ist. Da die einfallende "Strahlenmenge" pro Flächeneinheit der Segmente des Reflektors mit zunehmendem Abstand der Segmente von der Strahlenquelle geringer wird, kann die reflektierte "Strahlenmenge" der einzelnen Segmente durch deren Länge und/oder deren Fläche bestimmt werden. So kann beispielsweise die Länge der Schnittkurve der einzelnen Segmente so gewählt werden, daß jedes Segment bezüglich des "Brennpunkts" 2 den gleichen Raumwinkel hat, wodurch die einfallende "Strahlenmenge" für alle Segmente gleich ist.The length of the segments can be chosen differently. For example, segments of equal length can be used, but it is advantageous if the length of the segments starting from the apex region of the reflector 1 in the direction of the light exit opening 7 gets bigger, as it is in the 3 to 7 is shown. Since the incident "amount of radiation" per unit area of the segments of the reflector becomes smaller with increasing distance of the segments from the radiation source, the reflected "amount of rays" of the individual segments can be determined by their length and / or their area. For example, the length of the intersection curve of the individual segments can be selected so that each segment is related to the "focal point". 2 has the same solid angle, whereby the incident "amount of rays" is the same for all segments.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf 8 die Konstruktion der Segmente S1, ..., S4 der Reflexionsebene des Reflektors 1 von 7 erläutert. Hierbei werden im allgemeinen die Größe der Lichtaustrittsöffnung 7, die Position des "Brennpunkts" 2, die Größe der Öffnung 5 im Scheitelbereich und der Abstand des Reflektors 1 zu der Projektionsebene 6, die den gewünschten Beleuchtungsbereich angibt, als Randbedingungen definiert und vorgegeben. Danach wird das gewünschte, zu erzeugende Strahlungsfeld L festgelegt, beispielsweise indem dessen Breite vorgegeben wird.The following is with reference to 8th the construction of the segments S1, ..., S4 of the reflection plane of the reflector 1 from 7 explained. In this case, in general, the size of the light exit opening 7 , the position of the "focal point" 2 , the size of the opening 5 in the apex area and the distance of the reflector 1 to the projection plane 6 , which indicates the desired illumination range, defined and specified as boundary conditions. Thereafter, the desired radiation field L to be generated is determined, for example by specifying its width.

Da die der Lichtaustrittsöffnung 7 benachbarten Segmente S1 und S2 des Reflektors 1 von 7 den mittleren Bereich des Strahlungsfeldes L erzeugen, wird der Reflektor 1 ausgehend von der Lichtaustrittsöffnung 7 in Richtung der Öffnung 5 konstruiert. Der Neigungswinkel α1 des Segments S1 zwischen einer in 8 gezeigten Linie L1 für das Segment S1 und einer zu der optischen Achse 4 parallel laufenden Linie (in 8 gestrichelt dargestellt) wird so gewählt, daß reflektierte Strahlen des Segments S1 den Strahlenverlauf R1 von 7 haben und den gewünschten Bereich des Strahlungsfeldes L erzeugen. Ein Punkt P0 am Rand der Reflexionsebene an der Lichtaustrittsöffnung 7 dient als "Drehpunkt" für die Linie L1 des Segments S1. Um reflektierte Strahlen des Segments S1 weiter nach unten abzulenken, wird der Neigungswinkel α1 verkleinert. Dabei ist es im allgemeinen vorteilhaft, wenn das Segment S1, wie in 7 gezeigt, Strahlen der Strahlenquelle 3 quer durch die optische Achse 4 auf die Projektionsebene 6 reflektiert. In diesem Fall ist ein kleinerer Neigungswinkel α1 als bei einer Reflexion des Segments S1 ohne Schneidung der optischen Achse 4 zu wählen. Dies führt dazu, daß der Reflektor 1 in Richtung der optischen Achse 4 länger wird und somit einen größeren Wirkungsgrad aufweist.Because of the light exit opening 7 adjacent segments S1 and S2 of the reflector 1 from 7 generate the central region of the radiation field L, the reflector 1 starting from the light exit opening 7 in the direction of the opening 5 constructed. The inclination angle α1 of the segment S1 between an in 8th shown line L1 for the segment S1 and one to the optical axis 4 parallel running line (in 8th shown in dashed lines) is selected so that reflected rays of the segment S1 the beam path R1 of 7 and generate the desired region of the radiation field L. A point P0 at the edge of the reflection plane at the light exit opening 7 serves as a "fulcrum" for the line L1 of segment S1. In order to deflect the reflected rays of the segment S1 further down, the inclination angle α1 is reduced. It is generally advantageous if the segment S1, as in 7 shown, rays of the radiation source 3 across the optical axis 4 on the projection level 6 reflected. In this case, a smaller inclination angle α1 than a reflection of the segment S1 without intersecting the optical axis 4 to choose. This causes the reflector 1 in the direction of the optical axis 4 gets longer and thus has a greater efficiency.

Zur Berechnung der Länge L1 des Segments S1 wird ein Raumwinkel β definiert, der von einer den Punkt P0 und den "Brennpunkt" 2 verbindenden Linie ausgeht. Entsprechend dem vorgegebenen Raumwinkel β wird ein Punkt P1 bestimmt, der die Länge L1 des Segments S1 festlegt.For the calculation of the length L1 of the segment S1, a solid angle β is defined, which differs from a point P0 and the "focal point". 2 connecting line goes out. In accordance with the predetermined solid angle β, a point P1 is determined which determines the length L1 of the segment S1.

Danach wird, falls das Segment S1 eine gekrümmte Schnittkurve aufweisen soll, die Krümmung des Segments S1 so gewählt, daß der gewünschte in den Figuren dargestellte Strahlengang der reflektierten Strahlen R1 erzeugt wird. Hierbei kann für die Krümmung des Segments S1 der Kurvenschnitt einer Kegelschnittkurve verwendet werden, wobei der Krümmungsradius zu verkleinern ist, um die Breite des Strahlengangs der reflektierten Strahlen R1 zu vergrößern.Thereafter, if the segment S1 is to have a curved sectional curve, the curvature of the segment S1 is selected to produce the desired beam path of the reflected rays R1 shown in the figures. Here, for the curvature of the segment S1, the curved section of a conic curve can be used, wherein the To reduce the radius of curvature is to increase the width of the beam path of the reflected rays R1.

Ferner kann das Segment S1 auch unter Verwendung mehrere Kurvenschnitte konstruiert werden, die unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen und aneinander anschließend angeordnet sind.Further For example, segment S1 can also be made using multiple curved cuts be constructed, which have different radii of curvature and next to each other are arranged.

Nach der Konstruktion des Segments S1 werden die Segmente S2, S3 und S4 konstruiert, indem die Konstruktionsschritte für das Segment S1 entsprechend wiederholt werden. Hierbei kann wie in 8 dargestellt, für alle Segmente S1, ..., S4 ein gleicher Raumwinkel β vorgegeben werden, um wie oben erläutert, eine gleiche Intensität reflektierter Strahlen aller Segmente auf der Projektionsebene 6 zu erreichen. Aufgrund des gleichen Raumwinkels β für alle Segmente S1, ..., S4 werden die Länge der einzelnen Segmente und deren Krümmungsradien ausgehend von der Lichtaustrittsöffnung 7 in Richtung zu der Öffnung 5 an der Scheitelseite des Reflektors 1 kleiner.After the construction of the segment S1, the segments S2, S3 and S4 are constructed by repeating the construction steps for the segment S1 accordingly. Here, as in 8th represented, for all segments S1, ..., S4 an identical solid angle β are given, as explained above, an equal intensity of reflected rays of all segments on the projection plane 6 to reach. Due to the same solid angle β for all segments S1, ..., S4, the length of the individual segments and their radii of curvature are from the light exit opening 7 towards the opening 5 at the apex side of the reflector 1 smaller.

Es ist aber auch möglich für einzelne oder mehrere der Segmente unterschiedliche Raumwinkel β zu verwenden. So kann beispielsweise beim letzten Segment S4 ein kleinerer Raumwinkel β vorgegeben werden, der durch den Schnittpunkt der Schnittkurve des Segments S4 mit der Öffnung 5 im Scheitelbereich des Reflektors 1 bestimmt wird.However, it is also possible to use different solid angles β for one or more of the segments. Thus, for example, in the last segment S4, a smaller solid angle β, which is defined by the intersection of the sectional curve of the segment S4 with the opening 5 in the apex region of the reflector, can be predetermined 1 is determined.

Auf diese Weise ist ein Reflektor für eine Stirnlampe für Sportler entwickelt worden, dessen Reflekxionsoberfläche in 9 dargestellt ist. Die Reflexionsoberfläche weist zehn Segmente mit einem Raumwinkel von jeweils 8° auf. Die Länge dieses Reflektors beträgt lediglich 14,1 mm bei einem Durchmesser der Lichtaustrittsöffnung von 25,5 mm. In einer Projektionsebene, deren Abstand zu dem Reflektor 350 cm beträgt, wird ein gleichmäßiges Strahlungsfeld (Leuchtfeld) mit einem Durchmesser von ca. 100 cm erzeugt. Hierbei erzeugen reflektierte Strahlen der ersten vier, an der Lichtaustrittsöffnung angeordneten Segmente S1, ..., S4 den mittleren Bereich des Leuchtfeldes, wobei die folgenden vier Segmente S5, ..., S8 einen Zwischenbereich zwischen dem mittleren Bereich und einen Randbereich des Leuchtfeldes bilden. Die letzten zwei Segmente S9, S10 dieses Reflektors erzeugen den Randbereich des Leuchtfeldes, um eine klare Abgrenzung des Leuchtfeldes zu erreichen.In this way, a reflector for a headlamp for athletes has been developed, the Reflekxionsoberfläche in 9 is shown. The reflection surface has ten segments with a solid angle of 8 ° each. The length of this reflector is only 14.1 mm with a diameter of the light exit opening of 25.5 mm. In a projection plane whose distance from the reflector is 350 cm, a uniform radiation field (light field) with a diameter of approximately 100 cm is generated. In this case, reflected beams of the first four segments S1,..., S4 arranged at the light exit opening produce the central region of the luminous field, the following four segments S5,..., S8 forming an intermediate region between the central region and an edge region of the luminous field , The last two segments S9, S10 of this reflector generate the edge region of the luminous field in order to achieve a clear delimitation of the luminous field.

Claims (7)

Reflektor (1) für elektromagnetische Strahlen, mit: – einer optischen Achse (4), – einer Reflexionsoberfläche, die in einem die optische Achse enthaltenden Schnitt eine Schnittkurve mit wenigstens vier Segmenten (S1, ..., S4) erzeugt, und – einer ersten, wenigstens zwei Segmente (S1, S3) umfassenden Segmentgruppe zur Reflexion von Strahlenauf einen Bereich einer senkrecht zur optischen Achse (4) stehenden Projektionsebene (6), der bezüglich des Schnittpunkts der optischen Achse (4) und der Projektionsebene (6) auf einer Seite der optischen Achse (4) liegt, gekennzeichnet durch – eine zweite, wenigstens zwei Segmente (S2, S4) umfassende Segmentgruppe zur Reflexion von Strahlen im auf einen Bereich der Projektionsebene (6), der bezüglich des Schnittpunkts der optischen Achse (4) und der Projektionsebene (6) auf der anderen Seite der optischen Achse (4) liegt.Reflector ( 1 ) for electromagnetic radiation, comprising: - an optical axis ( 4 ), - a reflection surface which generates in a section containing the optical axis an intersection curve with at least four segments (S1, ..., S4), and - a first segment group comprising at least two segments (S1, S3) for reflection of rays an area perpendicular to the optical axis ( 4 ) projection plane ( 6 ), which with respect to the intersection of the optical axis ( 4 ) and the projection plane ( 6 ) on one side of the optical axis ( 4 ), characterized by - a second segment group comprising at least two segments (S2, S4) for the reflection of rays in a region of the projection plane ( 6 ), which with respect to the intersection of the optical axis ( 4 ) and the projection plane ( 6 ) on the other side of the optical axis ( 4 ) lies. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche bezüglich der optischen Achse (4) symmetrisch ist.Reflector according to claim 1, characterized in that the reflection surface with respect to the optical axis ( 4 ) is symmetrical. Reflektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zueinander symmetrische Bereiche der Reflexionsoberfläche jeweils zur Reflexion von Strahlen auf die Bereiche der Projektionsebene (6), die bezüglich des Schnittpunkts der optischen Achse (4) und der Projektionsebene (6) auf beiden Seiten der optischen Achse (4) liegen, ausgelegt sind.Reflector according to claim 2, characterized in that mutually symmetrical regions of the reflection surface in each case for the reflection of rays onto the regions of the projection plane ( 6 ), which with respect to the intersection of the optical axis ( 4 ) and the projection plane ( 6 ) on both sides of the optical axis ( 4 ) are designed. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (S1, ..., S4) der ersten und zweiten Segmentgruppen abwechselnd angeordnet sind.Reflector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the segments (S1, ..., S4) of the first and second segment groups are arranged alternately. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei Segmente (S1, S2) der ersten und zweiten Segmentgruppen zur Reflexion von Strahlen auf einen mittleren Bereich der Projektionsebene (6), der durch den Schnittpunkt der optischen Achse (4) und der Projektionsebene (6) gegeben ist.Reflector according to one of Claims 1 to 4, characterized by two segments (S1, S2) of the first and second segment groups for the reflection of rays onto a central region of the projection plane ( 6 ) passing through the intersection of the optical axis ( 4 ) and the projection plane ( 6 ) given is. Reflektor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Segmente (S1, S2) zur Reflexion auf den mittleren Bereich der Projektionsebene (6) benachbart angeordnet sind.Reflector according to claim 5, characterized in that the two segments (S1, S2) for reflection on the central region of the projection plane ( 6 ) are arranged adjacent. Reflektor nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die zwei Segmente (S1, S2) an der Lichtaustrittsöffnung (7) oder an der Scheitelseite (5) des Reflektors (1) angeordnet sind.Reflector according to claim 5 or 6, wherein the two segments (S1, S2) at the light exit opening ( 7 ) or at the vertex side ( 5 ) of the reflector ( 1 ) are arranged.
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