DE10052862A1 - Beleuchtungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Eine Beleuchtungseinrichtung (1) zur Beleuchtung eines in einem Fahrzeuginnenraum befindlichen Gegenstands (6), insbesondere eine Leseleuchte, weist wenigstens ein Leuchtmittel (2) und einen diesem zugewandten Reflektor (3) zum Reflektieren von dem Leuchtmittel (2) abgestrahlten Lichts auf eine Lichtaustrittsöffnung (5) auf. Der Reflektor (3) hat eine Reflektoröffnung (7), die einen Zugang zu dem Leuchtmittel (2) bildet. Der Reflektor hat wenigstens zwei konzentrisch zu seiner optischen Achse angeordnete Reflektorabschnitte (12a, 1b, 12c), von denen ein erster, die Reflektoröffnung (7) aufweisender Reflektorabschnitt (10a) zur Bildung eines Lichtbündels mit etwa parallel zur optischen Achse (9) des Reflektors (3) verlaufenden Lichtstrahlen im wesentlichen paraboloidförmig ausgebildet und mit seinem Brennpunkt an der Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels (2) angeordnet ist. Ein den ersten Reflektorabschnitt (10a) umgrenzender zweiter Reflektorabschnitt (10b) ist zur Bildung eines einen konvergenten Lichtbündelabschnitt aufweisenden, entlang der optischen Achse des Reflektors (3) verlaufenden Lichtbündels ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung eines in einem Fahrzeuginnenraum befindlichen Gegenstands, insbesondere eine Leseleuchte, mit wenigstens einem Leuchtmittel und einem diesem zugewandten Reflektor zum Reflektieren von dem Leuchtmittel abgestrahlten Lichts auf eine Lichtaustrittsöffnung.

Eine derartige Beleuchtungseinrichtung ist aus DE 20 00 5864 U1 bekannt. Sie weist einen das Leuchtmittel umgrenzenden Auskoppel- Reflektor auf, der das darauf auftreffende, von dem Leuchtmittel abgestrahlte Licht bündelt und durch die Lichtaustrittsöffnung in den Fahrzeuginnenraum einstrahlt. Zusätzlich zu dem Auskoppel- Reflektor ist ein Abschirm-Reflektor vorgesehen, welche auf den Verbindungslinien zwischen der Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels und der Lichtaustrittsöffnung angeordnet ist und welcher das von dem Leuchtmittel in Richtung auf die Lichtaustrittsöffnung abgestrahlte Licht derart auf den Auskoppel-Reflektor umlenkt, daß es von der Auftrittstelle auf dem Auskoppel-Reflektor zur der Lichtaustrittsöffnung reflektiert und dort in den Fahrzeuginnenraum eingekoppelt wird. Der Abschirm-Reflektor dient dabei als Blende, welcher einen direkten Strahlengang von dem Leuchtmittel zu der Lichtaustrittsöffnung und somit die Gefahr, daß der Benutzer der Beleuchtungseinrichtung durch Direktlicht des Leuchtmittels geblendet wird, vermeidet. Die Beleuchtungseinrichtung hat jedoch den Nachteil, daß das in der Innenhöhlung des Auskoppel-Reflektors zwischen diesem und dem Abschirm-Reflektor angeordnete Leuchtmittel nur schlecht zugänglich ist. Die Montage der Beleuchtungseinrichtung ist deshalb noch vergleichsweise kompliziert. Falls das Leuchtmittel nach längerer Betriebszeit einmal defekt sein sollte, ist aber auch ein nachträgliches Auswechseln des Leuchtmittels schwierig, da dazu praktisch die gesamte Beleuchtungseinrichtung demontiert werden muß. Ungünstig ist außerdem, daß der Abschirm-Reflektor, der Auskoppel-Reflektor und das Leuchtmittel exakt relativ zueinander positioniert werden müssen, damit das an der Lichtaustrittsöffnung ausgekoppelte Lichtbündel eine homogene Lichtverteilung aufweist.

Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Leuchtmittel gut zugänglich ist. Dabei soll die Beleuchtungseinrichtung eine homogene oder an ein insbesondere zum Beleuchten einer Lesefläche vor­ gesehenes, vorgegebenes Lichtverteilungsprofil angepaßte Ausleuchtung einer zu beleuchteten Fläche ermöglichen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Reflektor eine einen Zugang zu dem Leuchtmittel bildende Reflektoröffnung und wenigstens zwei konzentrisch zu seiner optischen Achse angeordnete Reif lektorabschnitte hat, daß ein erster, die Reflektoröffnung aufweisender Reflektorabschnitt zur Bildung eines Lichtbündels mit etwa parallel zur optischen Achse des Reflektors verlaufenden Lichtstrahlen im wesentlichen paraboloidförmig ausgebildet und mit seinem Brennpunkt an der Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels angeordnet ist, daß ein den ersten Reflektorabschnitt umgrenzender zweiter Reflektorabschnitt zur Bildung eines einen konvergenten Lichtbündelabschnitt aufweisenden, entlang der optischen Achse des Reflektors verlaufenden Lichtbündels ausgebildet ist.

Das Leuchtmittel ist dann durch die Reflektoröffnung gut zugäng­ lich, was einerseits bei der Herstellung der Beleuchtungseinrichtung eine einfache Montage der Beleuchtungseinrichtung ermöglicht und andererseits aber auch ein einfaches nachträgliches Austauschen des Leuchtmittels ermöglicht, falls dieses einmal ausfallen sollte. Der zweite Reflektorabschnitt ist zur Bildung eines Lichtbündels ausgebildet, das im Bereich zwischen dem Reflektor und der Lichtaustrittsöffnung einen konvergenten Lichtbündelabschnitt und in dem Lichtabstrahlrichtung hinter der Lichtaustrittsöffnung einen divergenten Lichtbündelabschnitt aufweist. Dadurch ist es möglich, das Lichtbündel durch eine vergleichsweise kleine Lichtaustritts­ öffnung hindurch zu leiten und dennoch eine im Vergleich zu den Abmessungen der Lichtaustrittsöffnung und den Abmessungen des Reflektors relativ große Zielfläche zu beleuchten. Dabei beleuchtet das von dem zweiten Reflektorabschnitt abgestrahlte Licht den zu beleuchtenden Gegenstand oder die zu beleuchtende Zielfläche etwa ringförmig, wobei der ringförmige Bereich einen zentralen Bereich umgrenzt, der von dem Licht, das auf den ersten Reflektor­ abschnitt auftrifft, und dort zu einem Lichtbündel mit parallel zur optischen Achse des Reflektors verlaufenden Lichtstrahlen geformt wird, beleuchtet wird. In vorteilhafter Weise wird somit trotz der in dem Reflektor vorgesehenen Öffnung ein insbesondere bei einer Leseleuchte als störend empfundener dunkler Fleck in der Mitte der zu beleuchtenden Flächen vermieden. Der im wesentlichen paraboloid­ förmig ausgebildete erste Reflektorabschnitt kann die Form eines Paraboloids aufweisen oder an eine Paraboloidfläche angenähert sein, beispielsweise durch eine Vielzahl von etwa tangtial zu dem Paraboloiden angeordnete Facetten.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der zweite Reflektorabschnitt zumindest eine konzentrisch zu der optischen Achse des Reflektors angeordnete konkave Teilfläche aufweist, die im wesentlichen in einer Fläche verläuft, die durch Rotation eines Parabelabschnitts um die optische Achse des Reflektors gebildet ist, welcher Parabelabschnitt auf einer Parabel liegt, die zur Ausleuchtung eines ringförmigen Bereichs auf dem zu beleuchtenden Gegenstand in einer radial zur optischen Achse des Reflektors verlaufenden Ebene angeordnet und in dieser Ebene mit ihrer Parabelmittelachse gegenüber der optischen Achse des Reflektors geneigt ist, und daß die Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels im Brennpunkt dieser geneigten Parabel angeordnet ist. Dabei umgrenzt zumindest der äußere Rand des von dieser Teilfläche beleuchteten ringförmigen Bereichs der Zielfläche den von dem ersten Reflektor­ bereich abgestrahlten Lichtbündel beleuchteten Bereich, was eine großflächige und durchgehend helle Beleuchtung der auf den zu beleuchtenden Gegenstand befindlichen Zielfläche ermöglicht.

Um eine noch größere Lichtmenge durch die Lichtaustrittsöffnung hindurchleiten zu können, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß der zweite Reflektorabschnitt zumindest eine konzentrisch zu der optischen Achse des Reflektors angeordnete konkave Teilfläche aufweist, die im wesentlichen in einer Fläche verläuft, die durch Rotation eines Ellipsenabschnitts um die optische Achse des Reflektors gebildet ist, welcher Ellipsenabschnitt auf einer Ellipse liegt, die zur Ausleuchtung eines ringförmigen Bereichs auf dem zu beleuchtenden Gegenstand in einer radial zur optischen Achse des Reflektors verlaufenden Ebene angeordnet und in dieser Ebene mit ihrer Ellipsenhauptachse gegenüber der optischen Achse des Reflektors geneigt ist, und daß die Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels in dem zu der Reflektoröffnung benachbarten Brennpunkt dieser geneigten Ellipse angeordnet ist. Das von dieser zweiten Teilfläche abgestrahlte, im Querschnitt etwa ringförmige Lichtbündel weitet sich dann ausgehend von dem von der Reflektoröffnung entfernten Brennpunkt der Ellipse in Lichtabstrahlrichtung kegelförmig auf, was eine vergleichsweise großflächige Beleuchtung der auf dem zu beleuchtenden Gegenstand befindlichen Zielfläche ermöglicht.

Vorteilhaft ist, wenn die im wesentlichen in der durch Rotation des Parabelschnitts der gegenüber der optischen Achse des Reflektors geneigten Parabel gebildete Fläche verlaufende erste Teilfläche des zweiten Reflektorabschnitts zwischen der in der durch Rotation des Ellipsenabschnitts der gegenüber der optischen Achse des Reflektors geneigten Ellipse gebildeten Fläche im wesentlichen verlaufenden zweiten Teilfläche des zweiten Reflektorabschnitts und dem ersten Reflektorabschnitt angeordnet ist. Die von dem von den einzelnen Teilflächen des zweiten Reflektorabschnitts abgestrahlten Lichtbündel und das von dem ersten Reflektorabschnitt abgestrahlte Lichtbündel können dann auf der zu beleuchtenden Zielfläche aneinander angrenzen und/oder sich gegebenenfalls bereichsweise überlappen, was eine lückenlose, durchgängige und helle Beleuchtung der Zielfläche ermöglicht.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der zweite Reflektorabschnitt zumindest eine konzentrisch zu der optischen Achse des Reflektors angeordnete konkave Teilfläche aufweist, die im wesentlichen in einer Fläche verläuft, die durch Rotation eines Ellipsenabschnitts um die optische Achse des Reflektors gebildet ist, welcher Ellipsenabschnitt auf einer Ellipse liegt, deren Hauptachse in der optischen Achse des Reflektors verläuft, und daß die Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels in dem zu der Reflektoröffnung benachbarten Brennpunkt dieser Ellipse angeordnet ist. Auch durch diese Maßnahme kann von dem Leuchtmittel abgestrahltes Licht in den das von dem ersten Reflektorabschnitt reflektierte, die zur optischen Achse parallelen Lichtstrahlen aufweisende Lichtbündel umgrenzenden Bereich geleitet werden.

Vorteilhaft ist, wenn die zweite Teilfläche des zweiten Reflektor­ abschnitts zwischen der ersten Teilfläche des zweiten Reflektor­ abschnitts und der im wesentlichen in der durch Rotation des Ellipsenabschnitts mit der Hauptachse in der optischen Achse des Reflektors angeordneten Ellipse gebildeten Fläche verlaufenden dritten Teilfläche angeordnet ist. Dadurch kann die zu beleuchtende Zielfläche unter Vermeidung von dunklen Stellen durchgehend hell beleuchtet werden.

Besonders vorteilhaft ist, wenn die zweite Teilfläche des zweiten Reflektorabschnitts an die erste Teilfläche und/oder die dritte Teilfläche des zweiten Reflektorabschnitts angrenzt und wenn die aneinander angrenzenden Teilflächen tangentenstetig ineinander übergehen. Dadurch kann im Übergangsbereich zwischen von Licht zueinander benachbarter Teilflächen beleuchteten Stellen auf der Zielfläche eine besonders gleichmäßige und unterbrechnungsfreie Beleuchtung erreicht werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorge­ sehen, daß der Neigungswinkel zwischen der Parabelmittelachse der ersten Teilfläche des zweiten Reflektorabschnittes und der optischen Achse des Reflektors, der Neigungswinkel zwischen der Ellipsenhaupt­ achse der zweiten Teilfläche des zweiten Reflektorabschnittes und der optischen Achse des Reflektors und die Längen der Halbachsen der Ellipsen der zweiten und dritten Teilfläche des zweiten Reflektorabschnittes derart aufeinander abgestimmt sind, daß das von dem zweiten Reflektorabschnitt abgestrahlte Lichtbündel an der Lichtaustrittsöffnung seinen kleinsten Außenquerschnitt aufweist. Die Lichtaustrittsöffnung kann dann kompakte Abmessungen aufweisen, was einen unauffälligen Einbau der Beleuchtungseinrichtung beispielsweise in einen Fahrzeugdachhimmel ermöglicht.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der Reflektor einen den zweiten Reflektorabschnitt umgrenzenden, konzentrisch zur optischen Achse des Reflektors verlaufenden dritten Reflektorabschnitt aufweist, der im wesentlichen in der Mantelfläche eines Kegels verläuft, dessen Symmetrieachse in der optischen Achse des Reflektors liegt. Der Kegelöffnungswinkel des Kegels ist dabei vorzugsweise so gewählt, daß das von dem dritten Reflektorabschnitt abgestrahlte Lichtbündel im wesentlichen auf den äußeren Randbereich der zu beleuchtenden Fläche des Gegenstands auftrifft. In den Außenrandbereichen der Zielfläche ergibt sich dann eine besonders gleichmäßige Lichtver­ teilung.

Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese­ hen, daß der Reflektor zwischen dem zweiten Reflektorabschnitt und dem dritten Reflektorabschnitt eine Stufe oder einen Absatz aufweist, die (der) ausgehend von dem zweiten Reflektorab­ schnitt zu dem dritten Reflektorabschnitt auf die Lichtaus­ trittsöffnung zu verläuft, und daß der Reflektor im Bereich der Stufe oder des Absatzes vorzugsweise wenigstens einen Wandungs­ durchbruch aufweist. Dabei wird durch den Wandungsdurchbruch die Wärmeableitung von dem Leuchtmittel verbessert. Durch die seitliche Anordnung des Reflektors kann dieser mit seiner optischen Achse schräg zur Normalen auf die Erstreckungsebene der Beleuchtungseinrichtung angeordnet werden, was eine beson­ ders flache Bauform der Beleuchtungseinrichtung ermöglicht.

Vorteilhaft ist, wenn der Umlenkreflektor eine die Homogenität des aus der Lichtaustrittsöffnung austretenden Lichtbündels verbessernde Oberflächenstruktur aufweist. Durch die struktu­ rierte Oberfläche wird eine zusätzliche Unschärfe bei der Abbildung des von dem Reflektor abgestrahlten Lichtbündels auf den zu beleuchtenden Gegenstand erreicht, wodurch die Beleuch­ tungsstärke auf den Gegenstand homogener wird.

Zwischen dem Reflektor und der Lichtaustrittsöffnung kann ein Streulicht abschirmendes Abschirmteil angeordnet sein, wobei dieses Abschirmteil vorzugsweise als Lichtaustrittstubus ausge­ bildet ist. Durch das Abschirmteil wird das Austreten von Streulicht aus der Lichtaustrittsöffnung vermindert. Außerdem wird durch das Abschirmteil die Gefahr reduziert, daß der Benutzer der Beleuchtungseinrichtung direkt in das Leuchtmittel schaut und dabei geblendet wird.

Vorteilhaft ist, wenn an der Lichtaustrittsöffnung eine trans­ parente Abdeckung angeordnet ist und wenn die Abdeckung vor­ zugsweise als Optikscheibe mit einer optisch wirksamen, die Homogenität des Lichtbündels verbessernden Struktur ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme kann eine noch homogenere Beleuchtungsstärke auf den zu beleuchtenden Gegenstand erreicht werden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Beleuchtungseinrichtung mit einem Leuchtmittel, einem Reflektor und einem Umlenkspiegel, wobei auch mehrere von dem Leuchtmittel auf einen ersten, inneren Abschnitt des Reflektors abgestrahlte und von diesem auf einen zu beleuchtenden Gegenstand umgelenkte Lichtstrahlen schematisch dargestellt sind,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Beleuchtungseinrichtung, wobei auch mehrere von dem Leuchtmittel auf einen den ersten Reflektorabschnitt umgrenzenden zweiten Reflektorabschnitt abgestrahlte und von diesem auf den zu beleuchtenden Gegenstand umgelenkte Lichtstrahlen schematisch dargestellt sind,

Fig. 3 eine Ausschnittvergrößerung zu Fig. 2, bei welcher der Strahlengang im Inneren der Beleuchtungseinrichtung besonders gut erkennbar ist,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Beleuchtungseinrichtung, wobei auch mehrere von dem Leuchtmittel auf einen den zweiten Reflektorabschnitt umgrenzenden dritten Reflektorabschnitt abgestrahlte und von diesem auf den zu beleuchtenden Gegenstand umgelenkte Lichtstrahlen schematisch dargestellt sind,

Fig. 5 eine Ausschnittsvergrößerung zu Fig. 4, bei welcher der Strahlengang im Inneren der Beleuchtungseinrichtung besonders gut erkennbar ist,

Fig. 6 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, wobei jedoch zusätzlich auch von dem Leuchtmittel auf den ersten und dritten Reflektorabschnitt abgestrahlte und von dort jeweils auf den zu beleuchtenden Gegenstand umgelenkte Lichtstrahlen dargestellt sind,

Fig. 7 eine Ausschnittsvergrößerung zu Fig. 6, bei welcher der Strahlengang im Inneren der Beleuchtungseinrichtung besonders gut erkennbar ist,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch den Reflektor, wobei auch einige von dem Leuchtmittel abgestrahlte und an dem Reflektor umgelenkte Lichtstrahlen schematisch jeweils als durchgezogene Linie und Teilflächen des Reflektors erzeugende Kurven strichliniert eingezeichnet sind und

Fig. 9 ein Koordinatensystem, in dem die Helligkeitsverteilung des von der Beleuchtungseinrichtung abgestrahlten Lichtbündels in einer rechtwinklig zu optischen Achse angeordneten, zu beleuchtenden Fläche eingezeichnet ist, wobei die etwa ringförmig verlaufenden Linien jeweils gleicher Helligkeit markieren und die neben den Linien befindlichen Zahlen die entlang der Linien vorhandene Helligkeit in Lux angeben.

Eine im ganzen mit 1 bezeichnete, als Leseleuchte für ein Kraftfahrzeug ausgebildete Beleuchtungseinrichtung weist als Leuchtmittel 2 eine Glühbirne auf, die in einem Leuchtengehäuse 1a angeordnet sind. Benachbart zu dem Leuchtmittel 2 ist ein konkaver Reflektor 3 angeordnet, der mit seiner reflektierenden Innenseite dem Leuchtmittel 2 zugewandt ist. Mittels des Reflektors 3 wird von dem Leuchtmittel 2 abgestrahltes Licht auf einen Umlenkspiegel 4 und von diesem durch eine in dem Leuchtengehäuse 1a vorgesehene Lichtaustrittsöffnung 5 hindurch auf einen zu beleuchtenden, in der Zeichnung nur schematisch dargestellten Gegenstand 6 umgelenkt.

Wie in Fig. 1 besonders gut erkennbar ist, weist der Reflektor 3 etwa mittig eine Reflektoröffnung 7 auf, die einen Zugang zu dem Leuchtmittel 2 bildet. In die Reflektoröffnung 7 ist ein Sockel 8 eingesetzt, mit dem das Leuchtmittel 2 lösbar verbindbar ist, beispielsweise mittels eines Bajonettverschlusses, einer Steck­ kupplung oder eines Schraubgewindes. Die Reflektoröffnung 6 ermöglicht bei der Herstellung der Beleuchtungseinrichtung 1 eine einfache Montage der zu der Beleuchtungseinrichtung 1 gehörenden Teile. Außerdem ist das Leuchtmittel 2 von der dem Leuchtmittel 2 abgewandten Rückseite des Reflektors 3 her leicht auswechselbar. Wie in Fig. 8 besonders gut erkennbar ist, weist der Reflektor 3 drei konzentrisch zu einer optischen Achse angeordnete Reflektorabschnitte 10a, 10b, 10c auf. Der Reflektor 3 ist rotationssymmetrisch zu seiner optischen Achse 9 ausgebildet. Es sind aber auch andere Ausführungsformen denkbar, bei der die reflektierende Oberfläche des Reflektors 3 beispielsweise Facetten oder dergleichen Strukturen aufweisen kann, die tangential an eine bezüglich der optischen Achse 9 rotationssymmetrische Fläche angenähert sind.

Ein erster, die Reflektoröffnung 7 aufweisender Reflektorabschnitt 10a ist zur Bildung eines Lichtbündels mit etwa parallel zur optischen Achse 9 des Reflektors 3 verlaufenden Lichtstrahlen 11a paraboloidförmig ausgebildet. Die Längsmittelachse des Paraboloiden liegt in der optischen Achse 9 des Reflektors 3 und die Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels 2 ist im Brennpunkt des Paraboloiden angeordnet. Die Reflektoröffnung 7 ist etwa mittig in dem Reflektorabschnitt 10a vorgesehen und durchsetzt diesen in Richtung der optischen Achse 9.

In Fig. 8 ist erkennbar, daß die von dem Leuchtmittel 2 auf den ersten Reflektorabschnitt 10a auftreffenden Lichtstrahlen zu einem zylindrischen Lichtbündel mit ringförmigen Querschnitt gebündelt werden. Dieses Lichtbündel bildet den Reflektorabschnitt 10a etwa im Maßstab 1 : 1 auf die zu beleuchtende Oberfläche des Gegenstands 5 ab.

Ein den ersten Reflektorabschnitt 10a umgrenzender zweiter Reflektorabschnitt 10b ist zur Bildung eines einen konvergenten Lichtbündelabschnitt aufweisenden, sich entlang der optischen Achse 9 des Reflektors 3 erstreckenden Lichtbündels ausgebildet. In Fig. 3 ist erkennbar, daß der konvergente Lichtbündelabschnitt im wesentlichen zwischen dem Reflektor 3 und der Lichtaustrittsöffnung 5 angeordnet ist und daß die Lichtstrahlen 11b, 11c, 11d im weiteren Verlauf einen divergenten Lichtbündelabschnitt bilden, der sich ausgehend von einer im Bereich der Lichtaustrittsöffnung 5 befindlichen Stelle, an der das Lichtbündel seinen kleinsten Außenquerschnitt aufweist, in Lichtabstrahlrichtung kegelförmig aufweitet.

Der zweite Reflektorabschnitt 10b weist drei konzentrisch zu der optischen Achse des Reflektors 3 angeordnete konkave Teilflächen 12a, 12b, 12c auf. Eine Teilfläche 12a verläuft in einer Fläche, die durch Rotation eines Parabelabschnitts um die optische Achse 9 des Reflektors 3 gebildet ist. Dieser Parabelabschnitt liegt auf einer Parabel 13, die in einer radial zur optischen Achse 9 des Reflektors 3 verlaufenden, der Zeichenebene in Fig. 3 und 4 entsprechenden Ebene angeordnet und in dieser Ebene mit ihrer Parabelmittelachse 14 gegenüber der optischen Achse 9 des Reflektors 3 derart um den Brennpunkt der Parabel 13 um einen Winkel a verkippt ist, daß das von der ersten Teilfläche 12a abgestrahlte Licht durch die Lichtaustrittsöffnung 5 hindurchtritt und auf den Gegenstand. 6 auftrifft. Die Richtung, in welcher der Parabelabschnitt um den Brennpunkt der Parabel 13 verkippt wird, ist so gewählt, daß sich der Abstand zwischen dem Parabelabschnitt und der optischen Achse des Reflektors 3 beim Verkippen der Parabel 13 vergrößert. Die Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels 2 ist im Brennpunkt der geneigten Parabel 13 angeordnet. Die von dem Leuchtmittel 2 ausgesandten und an der Teilfläche 12a reflektierten Lichtstrahlen 11b bilden ein Lichtbündel, das in einem zwischen dem Reflektor 3 und der Lichtaustrittsöffnung 5 befindlichen Lichtbündelabschnitt konvergent und in einem in Abstrahlrichtung hinter der Lichtaus­ trittsöffnung 5 angeordneten Lichtbündelabschnitt divergent ist. Auf den zu beleuchtenden Gegenstand 6 beleuchtet dieses Lichtbündel einen ringförmigen Bereich, der mit seinem inneren Rand an den Außenrand des von dem ersten Reflektorabschnitt 10a abgestrahlten Lichtbündel angrenzt und dieses gegebenenfalls etwa überdeckt.

Eine zweite Teilfläche 12b des zweiten Reflektorabschnitts 10b grenzt mit ihrem inneren Rand an den Außenrand der ersten Teilfläche 12a an und ist in einer Fläche angeordnet, die durch Rotation eines Ellipsenabschnitts um die optische Achse 9 des Reflektors 3 gebildet ist. Dabei liegt dieser Ellipsenabschnitt auf einer Ellipse 15, die in einer die optische Achse enthaltenden, der Zeichenebene in Fig. 8 entsprechenden Radialebene angeordnet ist. In dieser Radialebene ist die Ellipse 15 mit ihrer Hauptachse 16 gegenüber der optischen Achse 9 des Reflektors 3 derart um den der Reflektor­ öffnung 7 zugewandten Brennpunkt der Ellipse 15 um einen Winkel β verkippt, daß das von der zweiten Teilfläche 12b abgestrahlte Licht durch die Lichtaustrittsöffnung 5 hindurch auf den zu beleuchtenden Gegenstand auftrifft. Bei dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel betragt der Winkel β etwa 45°. Es sind aber auch andere Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen der Winkel β beispielsweise in einem Bereich von 30° bis 60° oder von 40° bis 50° liegen kann. Die Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels 2 ist in dem zu der Reflektoröffnung 7 benachbarten Brennpunkt dieser geneigten Ellipse 15 angeordnet. Der Ellipsenabschnitt ist an der der Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels 2 zugewandten Seite einer durch den von der Reflektoröffnung 7 entfernten Brennpunkt der Ellipse 15 verlaufenden, orthogonal zu der optischen Achse 9 des Reflektors 3 ausgerichteten Ebene angeordnet. Der innere Rand der zweiten Teilfläche 12b schließt in die optische Achse 9 enthaltenden Radialebenen jeweils tangentenstetig an den äußeren Rand der ersten Teilfläche 12a des zweiten Reflektorabschnitts 10b an. Zwischen dem ersten Reflektorabschnitt 10a und dem zweiten Reflektorabschnitt 10b kann eine Stufe oder ein Absatz vorgesehen sein.

Die von dem Leuchtmittel 2 ausgesandten und an der zweiten Teilfläche reflektierten Lichtstrahlen 11c bilden ein Lichtbündel, daß in einem zwischen dem Reflektor 3 und der Lichtaustrittsöffnung 5 angeordneten Lichtbündelabschnitt konvergent und in einem in Lichtabstrahlrichtung hinter der Lichtaustrittsöffnung 5 befindlichen Lichtbündelab­ schnitt divergent ist. Auf den zu beleuchtenden Gegenstand 6 beleuchtet dieses Lichtbündel einen ringförmigen Bereich, der mit seinem inneren Rand an den Außenrand des von der ersten Teilfläche 12a des Reflektorabschnitts 10b abgestrahlten Lichtbündels angrenzt oder dieses etwas überdeckt.

Eine dritte Teilfläche des zweiten Reflektorabschnitts 10b grenzt mit ihrem inneren Rand an den Außenrand der zweiten Teilfläche 12b des zweiten Reflektorabschnitts 10b und ist in einer Fläche angeordnet, die durch Rotation eines Ellipsenabschnitts um die optische Achse des Reflektors gebildet ist. Der Ellipsenabschnitt ist an der der Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels 2 zugewandten Seite einer durch den von der Reflektoröffnung 7 entfernten Brennpunkt der Ellipse verlaufenden, orthogonal zu der optischen Achse 9 des Reflektors 3 ausgerichteten Ebene angeordnet. Die Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels 2 befindet sich in dem zu der Reflektoröffnung 7 benachbarten Brennpunkt der Ellipse. Der innere Rand der dritten Teilfläche 12c schließt in die optische Achse 9 des Reflektors 3 enthaltenden Radialebenen jeweils tangentenstetig an den äußeren Rand der zweiten Teilfläche 12b des zweiten Reflektorabschnitts 10b an.

Die von dem Leuchtmittel 2 ausgesandten und in der dritten Teilfläche 12c des Reflektorabschnitts 10b reflektierten Lichtstrahlen 11d bilden ein Lichtbündel, daß in einem zwischen dem Reflektor 3 und der Lichtaustrittsöffnung 5 angeordneten Lichtbündelabschnitt konvergent und in einem in Lichtabstrahlrichtung hinter der Lichtaustrittsöffnung 5 befindlichen Lichtbündelabschnitt divergent ist. Auf dem zu beleuchtenden Gegenstand 6 beleuchtet dieses Lichtbündel einen ringförmigen Bereich, der mit seinem inneren Rand an den Außenrand des von der zweiten Teilfläche 12b des zweiten Reflektorabschnitts 10b abgestrahlten Lichtbündels angrenzt oder dieses etwas überdeckt.

In Fig. 8 ist erkennbar, daß der Neigungswinkel a zwischen der Parabelmittelachse der ersten Teilfläche 12a des zweiten Re­ flektorabschnitts 11b und der optischen Achse 9 des Reflektors 3, der Neigungswinkel β zwischen der Ellipsenhauptachse 16 der zweiten Teilfläche 12b des zweiten Reflektorabschnitts 10b und der optischen Achse 9 des Reflektors 3 und die Längen der Halbachsen der Ellipsen der zweiten und dritten Teilfläche 12b, 12c des zweiten Reflektorabschnitts 10b so aufeinander abge­ stimmt sind, daß das von dem zweiten Reflektorabschnitt 10b abgestrahlte Lichtbündel an der Lichtaustrittsöffnung 5 seinen kleinsten Außenquerschnitt aufweist.

Der Reflektor 3 weist einen dritten Reflektorabschnitt 10c auf, der den zweiten Reflektorabschnitt 10b umgrenzt. Dieser dritte Reflektorabschnitt 10c verläuft in der Mantelfläche eines Kegels, dessen Symmetrieachse in der optischen Achse 9 des Reflektors 3 liegt.

Die von dem Leuchtmittel 2 ausgesandten und an dem dritten Reflektorabschnitt 10c reflektierten Lichtstrahlen 11d bilden ein diffuses Lichtbündel, das in einem zwischen dem Reflektor 3 und der Lichtaustrittsöffnung 5 angeordneten Lichtbündelab­ schnitt konvergent und in einem in Lichtabstrahlrichtung hinter der Lichtaustrittsöffnung 5 befindlichen Lichtbündelabschnitt divergent ist. Dieses Lichtbündel beleuchtet vor allem den Randbereich der Lesefläche 6.

Wie in Fig. 8 besonders gut erkennbar ist, weist der Reflektor 3 zwischen dem zweiten Reflektorabschnitt 10b und dem dritten Reflektorabschnitt 10c eine Stufe oder einen Absatz 17 auf, die (der) ausgehend von dem zweiten Reflektorabschnitt 10b zu dem dritten Reflektorabschnitt 10c auf die Lichtaustrittsöffnung 5 zu verläuft. An dem Absatz 17 sind in dem Reflektor 3 in der Zeichnung nicht näher dargestellte Wandungsdurchbrüche vorgese­ hen, die zwischen dem zweiten Reflektorabschnitt 10b und dem dritten Reflektorabschnitt 10c angeordnet sind und zur Kühlung des Leuchtmittels 2 dienen.

In Fig. 7 ist erkennbar, daß die Lichtaustrittsöffnung 5 von dem Umlenkspiegel 7 überdeckt ist und daß dieser das von dem Reflektor 3 abgestrahlte Lichtbündel um etwa 90° umlenkt. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen denkbar, bei denen der Winkel zwischen der optischen Achse 9 des Reflek­ tors 3 und derjenigen des an der Lichtaustrittsöffnung 5 aus der Beleuchtungseinrichtung 1 austretenden Lichtbündels bei­ spielsweise im Bereich zwischen 60° und 120° liegen kann und vorzugsweise etwa 110° beträgt.

Zum Abschirmen von Streulicht ist zwischen dem Reflektor und der Lichtaustrittsöffnung 5 ein Lichtaustrittstubus 18 angeord­ net, der mit seiner Längsachse etwa parallel zur Mittelachse des durch die Lichtaustrittsöffnung 5 hindurchtretenden Licht­ bündels ausgerichtet ist und die Lichtaustrittsöffnung 5 um­ grenzt. Die Beleuchtungseinrichtung 1 kann hinter einer einem Fahrzeuginnenraum zugewandten Wandung, wie zum Beispiel einem Dachhimmel angeordnet sein, wobei der Lichtaustrittstubus 18 die Wandung 19 durchsetzt, wie dies in Fig. 7 schematisch angedeutet ist.

Fig. 9 zeigt die Beleuchtungsstärkeverteilung in einer recht­ winklig zur optischen Achse des aus der Lichtaustrittsöffnung ausgekoppelten Lichtbündels verlaufenden Zielfläche. Deutlich ist erkennbar, daß sich in dem zu beleuchtenden, etwa kreis­ scheibenförmigen Bereich der Zielfläche eine sehr homogene Lichtverteilung mit großer Helligkeit ergibt und daß vor allem der mittlere Bereich der Zielfläche hell beleuchtet ist. Außer­ dem ist erkennbar, daß außerhalb des zu beleuchtenden Bereichs praktisch kein oder nur ein sehr geringer Lichtanteil auf die Zielfläche fällt.

Claims (14)

1. Beleuchtungseinrichtung (1) zur Beleuchtung eines in einem Fahrzeuginnenraum befindlichen Gegenstands (6), insbesondere Leseleuchte, mit wenigstens einem Leuchtmittel (2) und einem diesem zugewandten Reflektor (3) zum Reflektieren von dem Leuchtmittel (2) abgestrahlten Lichts auf eine Lichtaustritts­ öffnung (5), dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (3) eine einen Zugang zu dem Leuchtmittel (2) bildende Reflektor­ öffnung (7) und wenigstens zwei konzentrisch zu seiner optischen Achse (9) angeordnete Reflektorabschnitte (10a, 10b, 10c) hat, daß ein erster, die Reflektoröffnung aufweisender Reflektorabschnitt (10a) zur Bildung eines Lichtbündels mit etwa parallel zur optischen Achse (9) des Reflektors (3) verlaufenden Lichtstrahlen im wesentlichen paraboloidförmig ausgebildet und mit seinem Brennpunkt an der Lichtabstrahl­ stelle des Leuchtmittels (2) angeordnet ist, daß ein den ersten Reflektorabschnitt (10a) umgrenzender zweiter Reflektor­ abschnitt (10b) zur Bildung eines einen konvergenten Licht­ bündelabschnitt aufweisenden, entlang der optischen Achse (9) des Reflektors (3) verlaufenden Lichtbündels ausgebildet ist.

2. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Reflektorabschnitt (10b) zumindest eine konzentrisch zu der optischen Achse (9) des Reflektors (3) angeordnete konkave Teilfläche (12a) aufweist, die im wesentlichen in einer Fläche verläuft, die durch Rotation eines Parabelabschnitts um die optische Achse (9) des Reflektors (3) gebildet ist, welcher Parabelabschnitt auf einer Parabel (13) liegt, die zur Ausleuchtung eines ringförmigen Bereichs auf dem zu beleuchtenden Gegenstand (6) in einer radial zur optischen Achse (9) des Reflektors (3) verlaufenden Ebene angeordnet und in dieser Ebene mit ihrer Parabelmittelachse (14) gegenüber der optischen Achse (9) des Reflektors (3) geneigt ist, und daß die Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels (2) im Brennpunkt dieser geneigten Parabel (13) angeordnet ist.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Reflektorabschnitt (10b) zumindest eine konzentrisch zu der optischen Achse (9) des Reflektors (3) angeordnete konkave Teilfläche (12b) aufweist, die im wesentlichen in einer Fläche verläuft, die durch Rotation eines Ellipsenabschnitts um die optische Achse (9) des Reflektors (3) gebildet ist, welcher Ellipsenabschnitt auf einer Ellipse (15) liegt, die zur Ausleuchtung eines ringförmigen Bereichs auf dem zu beleuchtenden Gegenstand (6) in einer radial zur optischen Achse (9) des Reflektors (3) verlaufenden Ebene angeordnet und in dieser Ebene mit ihrer Ellipsenhauptachse (16) gegenüber der optischen Achse (9) des Reflektors (3) geneigt ist, und daß die Lichtabstrahlstelle des Leuchtmittels (2) in dem zu der Reflektoröffnung (7) benachbarten Brennpunkt dieser geneigten Ellipse (15) angeordnet ist.

4. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen in der durch Rotation des Parabelabschnitts der gegenüber der optischen Achse (9) des Reflektors (3) geneigten Parabel (15) gebildeten Fläche verlaufende erste Teilfläche (12a) des zweiten Reflektor­ abschnitts (10b) zwischen der in der durch Rotation des Ellipsenabschnitts der gegenüber der optischen Achse (9) des Reflektors (3) geneigten Ellipse (15) gebildeten Fläche im wesentlichen verlaufenden zweiten Teilfläche (12b) des zweiten Reflektorabschnitts (10b) und dem ersten Reflektorabschnitt (10a) angeordnet ist.

5. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Reflektorabschnitt (10b) zumindest eine konzentrisch zu der optischen Achse (9) des Reflektors (3) angeordnete konkave Teilfläche (11b) aufweist, die im wesentlichen in einer Fläche verläuft, die durch Rotation eines Ellipsenabschnitts um die optische Achse (9) des Reflektors (3) gebildet ist, welcher Ellipsenabschnitt auf einer Ellipse liegt, deren Hauptachse in der optischen Achse (9) des Reflektors (3) verläuft, und daß die Licht­ abstrahlstelle des Leuchtmittels (2) in dem zu der Reflektor­ öffnung (7) benachbarten Brennpunkt dieser Ellipse angeordnet ist.

6. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Teilfläche (12b) des zweiten Reflektorabschnitts (10b) zwischen der ersten Teilfläche (12a) des zweiten Reflektorabschnitts (10b) und der im wesentlichen in der durch Rotation des Ellipsenabschnitts der mit der Hauptachse in der optischen Achse (9) des Reflektors (3) angeordneten Ellipse gebildeten Fläche verlaufenden dritten Teilfläche (12c) angeordnet ist.

7. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Teilfläche (12b) des zweiten Reflektorabschnitts (10b) an die erste Teilfläche (12a) und/oder die dritte Teilfläche (12c) des zweiten Reflektorabschnitts (10b) angrenzt und daß die aneinander angrenzenden Teilflächen (12a, 12b, 12c) tangentenstetig ineinander übergehen.

8. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (α) zwischen der Parabelmittelachse (14) der ersten Teilfläche (12a) des zweiten Reflektorabschnittes (10b) und der optischen Achse (9) des Reflektors (3), der Neigungswinkel (β) zwischen der Ellipsenhauptachse der zweiten Teilfläche (12b) des zweiten Reflektorabschnittes (10b) und der optischen Achse (9) des Reflektors (3) und die Längen der Halbachsen der Ellipsen der zweiten und dritten Teilfläche (12b, 12c) des zweiten Reflektorabschnittes (10b) derart aufeinander abgestimmt sind, daß das von dem zweiten Reflektorabschnitt (10b) ab­ gestrahlte Lichtbündel an der Lichtaustrittsöffnung (5) seinen kleinsten Außenquerschnitt aufweist.

9. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (3) einen den zweiten Reflektorabschnitt (10b) umgrenzenden, konzen­ trisch zur optischen Achse (9) des Reflektors (2) verlau­ fenden dritten Reflektorabschnitt (10c) aufweist, der im wesentlichen in der Mantelfläche eines Kegels verläuft, dessen Symmetrieachse in der optischen Achse (9) des Re­ flektors (3) liegt.

10. Beleuchtungseinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (3) zwischen dem zweiten Reflektorabschnitt (10b) und dem dritten Reflektorab­ schnitt (10c) eine Stufe oder einen Absatz (17) aufweist, die (der) ausgehend von dem zweiten Reflektorabschnitt (10b) zu dem dritten Reflektorabschnitt (10c) auf die Lichtaustrittsöffnung (5) zu verläuft, und daß der Reflek­ tor (3) im Bereich der Stufe oder des Absatzes (17) vor­ zugsweise wenigstens einen Wandungsdurchbruch aufweist.

11. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Reflektor (3) und der Lichtaustrittsöffnung (5) ein das Licht auf die Lichtaustrittsöffnung (5) lenkendes Umlenkelement angeord­ net ist, vorzugsweise ein Umlenkreflektor oder Umlenkspie­ gel (4), und daß der Reflektor (3) seitlich von dem Um­ lenkelement angeordnet ist.

12. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, das Umlenkelement eine die Ho­ mogenität des aus der Lichtaustrittsöffnung (5) aus­ tretenden Lichtbündels verbessernde Oberflächenstruktur aufweist.

13. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Reflektor (3) und der Lichtaustrittsöffnung (5) ein Streulicht abschirmendes Abschirmteil angeordnet ist, und daß dieses Abschirmteil vorzugsweise als Lichtaustrittstubus (18) ausgebildet ist.

14. Beleuchtungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lichtaustrittsöffnung (5) eine transparente Abdeckung angeordnet ist und daß die Abdeckung vorzugsweise als Optikscheibe mit einer optisch wirksamen, die Homogenität des Lichtbündels verbessernden Struktur ausgebildet ist.