DE10048561A1 - Lichteinheit für Fahrzeuge - Google Patents
Lichteinheit für FahrzeugeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lichteinheit für Fahrzeuge, insbesondere Scheinwerfer, mit einem Reflektor, mindestens einer dem Reflektor zugeordneten Lichtquelle einer die in Abstrahlrichtung vorne liegenden Öffnung des Reflektors abdeckenden Lichtscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor und/oder die Lichtscheibe eine Mehrzahl von sich radial in einer Reihe erstreckenden Facettenelementen aufweist, wobei die Reihen von Facettenelementen jeweils durch eine bogenförmige Radiallinie begrenzt sind, und dass die Facettenelemente jeweils derart geformt sind, dass der von der Lichtquelle emittierte und auf das jeweilige Facettenelement auftreffende Teil der Lichtstrahlen im Wesentlichen gemäß einer vollständigen vorgegebenen Lichtverteilung reflektiert wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Lichteinheit für Fahrzeuge, insbesondere Scheinwer
fer, mit einem Reflektor, mit mindestens einer dem Reflektor zugeordneten
Lichtquelle und mit einer die in Abstrahlrichtung vorne liegenden Öffnung des
Reflektors abdeckenden Lichtscheibe.
Aus der EP 0 974 485 A2 ist eine Lichteinheit für Fahrzeuge bekannt, die einen
Reflektor und eine die Öffnung des Reflektors abdeckende Lichtscheibe auf
weist. In einem Randbereich des Reflektors sind eine Mehrzahl von Lichtquel
len angeordnet, wobei jeder Lichtquelle eine Reihe von in radialer Richtung
erstreckenden und konzentrisch verteilt um eine zentrale Achse des Reflektors
angeordneten Facettenelementen zugeordnet sind. Dadurch, dass die Licht
quellen randseitig angeordnet sind, weist die bekannte Lichteinheit einen rela
tiv flachen Aufbau auf. Weiterhin bietet die bekannte Lichteinheit eine regel
mäßige optische Erscheinungsform. Nachteilig an der bekannten Lichteinheit
ist jedoch, dass eine Vielzahl von Lichtquellen erforderlich sind, die sich in ei
nem ungünstigen Winkel zu der Orientierung des Reflektors erstrecken.
Aus der EP 0 985 870 A2 ist eine Lichteinheit mit einem Reflektor und einer die
Öffnung des Reflektors abdeckenden Lichtscheibe bekannt, bei der die Licht
quelle zentral auf einer zentralen Achse des Reflektors angeordnet ist. Der
Reflektor weist spiralförmig erstreckende Reflektorsegmente auf, die sich in
einer vorgegebenen Mindestanzahl um die zentrale Achse des Reflektors er
strecken, um ein relativ schmales Spotlicht zu erzeugen. Dabei erstrecken sich
die Reflektorsegmente in Projektion auf eine senkrecht zur zentralen Achse
verlaufenden Ebene von einem inneren Ring durchgehend zu einem äußeren
Ring. Die bekannte Lichteinheit ist aufgrund der durchgehenden Form der Re
flektorsegmente nur in begrenztem Umfang für Fahrzeuge einsetzbar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lichteinheit für Fahrzeuge
derart weiterzubilden, dass zuverlässig eine vorgegebene Lichtverteilung bei
einem homogenen und optisch ansprechenden Erscheinungsbild der Lichtein
heit erzeugt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor und/oder
die Lichtscheibe eine Mehrzahl von sich radial in einer Reihe erstreckenden
Facettenelementen aufweist, wobei die Reihen von Facettenelementen jeweils
durch eine bogenförmige Radiallinie begrenzt sind, und dass die Facettenele
mente jeweils derart geformt sind, dass der von der Lichtquelle emittierte und
auf das jeweilige Facettenelement auftreffende Teil der Lichtstrahlen im We
sentlichen gemäß einer vollständigen vorgegebenen Lichtverteilung reflektiert
wird.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Ausbildung
von bogenförmig um eine zentrale Achse des Reflektors angeordnete Reihen
von Facettenelementen, die jeweils für sich die gesamte vorgegebene Lichtver
teilung abbilden, sicher gewährleistet wird, dass stets dieselbe und in der Form
unveränderliche Lichtverteilung erzeugt wird. Durch die erfindungsgemäß ge
formten Facettenelemente wird eine Redundanz erzeugt, so dass bei Ausfall
eines Facettenelementes lediglich eine Reduzierung der Lichtstärke, insbe
sondere eine gleichmäßige Reduzierung der Lichtstärke, gegeben ist. Eine lo
kale Veränderung der Lichtverteilung tritt nicht ein. Vorteilhaft können Ferti
gungstoleranzen der Baueinheiten der Lichteinheit größer bemessen sein. Ein
weiterer Vorteil ergibt sich durch das homogene Erscheinungsbild der Lichtein
heit, die insbesondere bei Einsatz als Fernlichtfunktion eine geringere Blend
wirkung ausübt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die Facettenelemente derart
geformt, dass mittels der jeweils auf die Facettenelemente reflektierten Licht
strahlen gleiche oder ähnliche Lichtverteilungen erzeugt werden. Von jedem
Facettenelement werden die Lichtstrahlen in dem gesamten räumlichen Win
kelbereich der vorgegebenen Lichtverteilung reflektiert. Vorzugsweise tragen
alle Facettenelemente zu einer gleichen Lichtverteilung bei.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich von
innen nach außen verlaufende Radiallinien spiralförmig um die zentrale Achse
des Reflektors, wobei die Radiallinien jeweils die gleiche Krümmung aufweisen.
Auf diese Weise ergibt sich eine homogenes und optisch ansprechendes Er
scheinungsbild der Lichteinheit.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Radiallinien in Umfangsrich
tung um die zentrale Achse in einem konstanten Abstand zueinander angeord
net.
Nach der Erfindung kann zum einen der Reflektor konzentrisch verteilt ange
ordnete Facettenelemente aufweisen, wobei die Lichtscheibe glasklar ausge
bildet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die thermische Belastung der
Lichtscheibe wesentlich reduziert werden kann. Dadurch, dass jedes Facetten
element in gleicher Weise zu der vorgegebenen Lichtverteilung beiträgt, kann
eine "Lichtkonzentration" auf der Lichtscheibe entzerrt werden. Insbesondere in
der Fernlichtfunktion kann die Wärmebelastung im zentralen Bereich der Licht
scheibe verringert werden.
Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung weist lediglich die
Lichtscheibe Facettenelemente auf, die sich auf einer der Lichtquelle zuge
wandten Innenseite erstrecken. Die Oberfläche des Reflektors ist im Wesentli
chen stetig ausgebildet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeich
nungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Lichteinheit,
Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Reflektors der Lichteinheit,
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch eine radial verlaufende Rei
he von Facettenelementen des Reflektors und
Fig. 4 eine Beleuchtungsstärkeverteilung des mit dem Reflektor erzeugten
Lichtbündels auf einer Lichtscheibe der Lichteinheit.
Eine Lichteinheit für Fahrzeuge findet vorzugsweise Anwendung als Schein
werfer, insbesondere als eine Scheinwerfer mit Fernlichtfunktion. Alternativ
kann die Lichteinheit auch als Leuchte für Fahrzeuge Einsatz finden.
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Lichteinheit 1 nach einer bevorzug
ten Ausführungsform. Die Lichteinheit 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein
topfförmiger und rotationssymmetrisch ausgebildeter Reflektor 3, eine eine in
Abstrahlrichtung vorne liegende Öffnung 4 des Reflektors 3 abdeckende Licht
scheibe 5 und eine in einer hinteren Öffnung 6 des Reflektors 3 angeordnete
Lichtquelle 7 auf. Die Lichtquelle 7 ist als Glühlampe oder Gasentladungslam
pe ausgebildet und erstreckt sich koaxial zu einer zentralen Achse 8 der Re
flektors 3.
Wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, ist eine Oberfläche des Reflektors 3 in
eine Mehrzahl von konvexförmigen Facettenelementen 9 aufgeteilt. Die Facet
tenelemente 9 erstrecken sich höckerförmig auf der Oberfläche des Reflektors
3, wobei ein Rand oder eine Randlinie 10 der Facettenelemente 9 sich sprung
förmig zu einer Basisfläche 11 des Reflektors 3 erhebt. Zwischen den Rändern
10 benachbarter Facettenelemente 9 ist ein schmaler Spalt 12 gebildet, der
keine lichttechnische Funktion hat, sondern aufgrund des durchgehenden Ver
laufs konzentrisch und radial zu der zentralen Achse 8 ein homogenes opti
sches Erscheinungsbild der Lichteinheit 1 bewirkt.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, werden eine Mehrzahl von in Projektion auf
eine zu der zentralen Achse 8 senkrechten Ebene radial verlaufenden Facet
tenelementen 9 gebildet, die sich von der hinteren Öffnung 6 des Reflektors 3
bis zu einem Rand der Öffnung 4 erstrecken. Die Reihe von Facettenelemen
ten 9 besteht aus fünf Facettenelementen, die jeweils über den als Umfangs
spalt 13 und einen Radialspalt 14 ausgebildeten Spalt 12 von benachbarten
Facettenelementen 9 getrennt sind. Der Umfangsspalt 13 wird durch Umfangs
randlinien 15 und der Radialspalt 14 durch Radialrandlinien 16 der Ränder be
nachbarter Facettenelemente 9 begrenzt. Die Spalte 12, 13, 14 verlaufen par
allel zu den Randlinien 10 bzw. 15, 16.
Die Umfangsspalte 13 bzw. Umfangsrandlinien 15 der Facettenelemente 9 er
strecken sich im Wesentlichen kreisförmig und in einem konstanten Abstand
zueinander um die zentrale Achse 8. Die Radialspalte 14 bzw. Radialrandlinien
16 erstrecken sich im Wesentlichen spiralförmig zwischen den Rändern der
Öffnungen 6 und 4.
Die einzelnen Facettenelemente 9 weisen eine solche Oberflächenkrümmung
17 bzw. Formgebung auf, dass der entsprechende von der Lichtquelle 7 emit
tierte und auf dieselben auftreffende Teil der Lichtstrahlen derart reflektiert
wird, dass eine vollständige vorgegebene Lichtverteilung erzeugt ist. Damit
tragen alle Facettenelemente 9 in gleicher Weise dazu bei, eine vorgegebene
Lichtverteilung zu erzeugen. Aufgrund der örtlich unterschiedlichen Lage der
Facettenelemente 9 bewirkt eine solche Optikstruktur, dass insbesondere bei
hohen Lichtstärken eine unerwünschte Wärmebelastung der Lichtscheibe 5
verhindert wird. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, wird eine Entzerrung der Be
leuchtungsstärke von einem zentralen Bereich, in dem die zentrale Achse 8
verläuft, weg nach außen ermöglicht. Weiterhin ergibt sich aufgrund der erfin
dungsgemäßen Oberflächenformgebung der Facettenelemente 9, dass bei
Nichtfunktion eines Facettenelementes 9 beispielsweise durch Verschmutzung
etc. die Struktur der Lichtverteilung nicht verändert wird. Außerdem bewirkt ei
ne solche Redundanz, dass die Fertigungstoleranzen der Bauteile der Licht
einheit 1 nicht so eng bemessen sein müssen.
Nach dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erstrecken sich zwölf Reihen
von Facettenelementen 9 um die zentrale Achse 8 herum. Die Anzahl der Rei
hen kann aus Designgründen auch kleiner oder größer gewählt werden, bei
spielsweise in einem Bereich von 4 bis 16 Reihen.
Nach einer alternativen nicht dargestellten Ausführungsform kann statt des Re
flektors 3 die Lichtscheibe 5 auf einer der Lichtquelle 7 zugewandten Seite spi
ral- oder bogenförmig verlaufende Reihen von Facettenelementen aufweisen.
Diese Facettenelemente haben die gleiche Wirkung wie die Facettenelemente
9 des bevorzugten Ausführungsbeispiels. Der zu dieser Lichtscheibe zugeord
nete Reflektor weist vorzugsweise eine glatte Oberfläche auf, deren Kontur im
Wesentlichen in einer durchgehenden bogenförmigen Ebene verläuft.
Claims (10)
1. Lichteinheit für Fahrzeuge, insbesondere Scheinwerfer, mit einem Reflektor,
mit mindestens einer dem Reflektor zugeordneten Lichtquelle und mit einer
die in Abstrahlrichtung vorne liegenden Öffnung des Reflektors abdecken
den Lichtscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (3) und/oder
die Lichtscheibe eine Mehrzahl von sich radial in einer Reihe erstreckenden
Facettenelementen (9) aufweist, wobei die Reihen von Facettenelementen
(9) jeweils durch eine bogenförmige Radiallinie (16) begrenzt sind, und
dass die Facettenelemente (9) jeweils derart geformt sind, dass der von der
Lichtquelle (7) emittierte und auf das jeweilige Facettenelement (9) auftref
fende Teil der Lichtstrahlen im Wesentlichen gemäß einer vollständigen
vorgegebenen Lichtverteilung reflektiert wird.
2. Lichteinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Facetten
elemente (9) derart geformt sind, dass die jeweils auf die Facettenelemente
(9) auftreffenden Lichtstrahlen in dem gesamten räumlichen Winkelbereich
der vorgegebenen Lichtverteilung reflektiert werden.
3. Lichteinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Radiallinien (16) um eine zentrale Achse (8) des Reflektors (3) spiralförmig
angeordnet sind und dass die Radiallinien (16) die gleiche Krümmung auf
weisen.
4. Lichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Radiallinien (16) in einem konstanten Abstand zueinander um die
zentrale Achse (8) herum angeordnet sind.
5. Lichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Facettenelemente (9) konvex- oder konkavförmig ausgebildet sind
und dass zwischen den Facettenelementen (9) ein Spalt (12) gebildet ist.
6. Lichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Facettenelemente (9) randseitig Sprung- oder stufenförmig ausge
bildet sind.
7. Lichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Lichtquelle (7) auf der zentralen Achse (8) des Reflektors (3) an
geordnet ist.
8. Lichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Lichtquelle (7) als Glühlampe oder Gasentladungslampe ausgebil
det ist.
9. Lichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Facettenelemente (9) auf einer der Lichtquelle (7) zugewand
ten Innenseite der Lichtscheibe erstrecken.
10. Lichteinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass um die zentrale Achse (8) die Reihen von Facettenelementen (9) in
einer Anzahl von vier bis sechzehn Reihen angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000148561 DE10048561A1 (de) | 2000-09-30 | 2000-09-30 | Lichteinheit für Fahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000148561 DE10048561A1 (de) | 2000-09-30 | 2000-09-30 | Lichteinheit für Fahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10048561A1 true DE10048561A1 (de) | 2002-04-11 |
Family
ID=7658268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2000148561 Ceased DE10048561A1 (de) | 2000-09-30 | 2000-09-30 | Lichteinheit für Fahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10048561A1 (de) |
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2000
- 2000-09-30 DE DE2000148561 patent/DE10048561A1/de not_active Ceased
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HELLA KGAA HUECK & CO., 59557 LIPPSTADT, DE |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |