DE102012223584A1

DE102012223584A1 - Lamp i.e. signal lamp, for use in motor vehicle, has light source emitting light under pointed angle in reflector, where axes of parabolas and direction of large expansion of reflector define sagittal plane different from meridional plane

Info

Publication number: DE102012223584A1
Application number: DE201210223584
Authority: DE
Inventors: Matthias Brendle
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2032-12-19
Also published as: DE102012223584B4

Abstract

The lamp has a light source (14) i.e. LED, and a reflector (12) comprising facets (22) and illuminated by the light source. Cross-sections of the facets comprise common focal spot (24) and parabola axis (26). The light source emits light under a pointed angle in the reflector, where a main radiation direction (18) of the reflector and direction of a main beam define a meridional plane. Axes of parabolas and the direction of large expansion of the reflector define a sagittal plane different from the meridional plane, where the pointed angle lies in the meridional plane.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugleuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Leuchte ist per se bekannt und weist eine Anordnung aus einer Lichtquelle und einem Reflektor auf, der wenigstens zwei Facetten aufweist und der von der Lichtquelle beleuchtet wird. The present invention relates to a motor vehicle lamp according to the preamble of claim 1. Such a lamp is known per se and has an arrangement of a light source and a reflector having at least two facets and which is illuminated by the light source.

Unter einer Kraftfahrzeugleuchte wird hier eine Signalleuchte eines Kraftfahrzeugs verstanden, die anderen Verkehrsteilnehmern die Präsenz eines Kraftfahrzeugs und/oder die Absichten seines Fahrers signalisiert. Beispiele solcher Leuchten sind Tagfahrlichter, Blinklichter oder Begrenzungslichter, ohne dass diese Aufzählung als abschließend verstanden werden soll. Für die Leuchten sind, je nach Verwendungszweck, unterschiedliche Lichtfarben im roten, gelben oder weißen Farbbereich gesetzlich vorgeschrieben. Außerdem schreibt der Gesetzgeber für die bestimmungsgemäße Verwendung der Leuchten in einem Kraftfahrzeug richtungsabhängige Mindest- und Höchstlichtstärken vor. Die daraus resultierende Lichtverteilung soll einerseits die Signalwirkung gewährleisten und andererseits eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer verhindern. Under a motor vehicle light is understood here a signal light of a motor vehicle, the other road users signals the presence of a motor vehicle and / or the intentions of his driver. Examples of such lights are daytime running lights, flashing lights or marker lights, without this enumeration is to be understood as final. Depending on the intended use, different light colors in the red, yellow or white color range are legally required for the luminaires. In addition, the legislator prescribes direction-dependent minimum and maximum light intensities for the intended use of the lights in a motor vehicle. The resulting light distribution on the one hand to ensure the signal effect and on the other hand to prevent dazzling other road users.

Leuchten können als separate Beleuchtungseinrichtungen mit eigenem Gehäuse oder auch als Lichtmodule verwirklicht werden, die zusammen mit anderen Lichtmodulen in einer größeren Beleuchtungseinrichtung wie einer Heckleuchte oder einem Frontscheinwerfer untergebracht sind. Luminaires can be realized as separate lighting devices with their own housing or as light modules, which are housed together with other light modules in a larger lighting device such as a taillight or a headlight.

Mit der Einführung von Licht Emittierenden Dioden (LED) als Lichtquellen in Kraftfahrzeugscheinwerfern und Kraftfahrzeugleuchten haben sich neue Möglichkeiten für die Gestaltung des Erscheinungsbildes dieser Beleuchtungseinrichtungen ergeben. Es werden insbesondere Leuchten gefordert, die im eingeschalteten Zustand das Erscheinungsbild eines homogen, das heißt mit gleichmäßiger Helligkeit, ausgeleuchteten Lichtbandes bieten. Dies gilt insbesondere für Tagfahrlichter, Blinkleuchten und Begrenzungsleuchten. Unter einem Lichtband wird hier eine leuchtende Fläche verstanden, die in zwei Raumrichtungen unterschiedliche Abmessungen aufweist. Ein Beispiel ist eine leuchtende Fläche, deren Breite ein Mehrfaches ihrer Höhe beträgt. With the introduction of light-emitting diodes (LED) as light sources in motor vehicle headlights and automotive lights, new possibilities for designing the appearance of these lighting devices have emerged. In particular, luminaires are required which, when switched on, offer the appearance of a homogenous, ie uniform, illuminated light band. This applies in particular to daytime running lights, direction indicators and marker lights. A light band is here understood to mean a luminous surface which has different dimensions in two spatial directions. An example is a luminous surface whose width is several times its height.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, ein bandförmiges Erscheinungsbild der leuchtenden Fläche einer Leuchte durch viele, räumlich hinter einer Lichtaustrittsfläche der Leuchte angeordnete Lichtquellen darzustellen. Es liegt auf der Hand, dass diese Lösung sehr aufwändig ist.From the prior art, it is known to represent a band-shaped appearance of the luminous surface of a lamp by many, spatially arranged behind a light exit surface of the lamp light sources. It is obvious that this solution is very expensive.

Aufgrund ihrer großen gestalterischen Freiheiten werden auch Lichtleiter eingesetzt. Problematisch ist hierbei vor allem, dass der optische Wirkungsgrad von Lichtleitern lediglich 15% beträgt. Das bedeutet, dass nur ca. 15% des in den Lichtleiter eingespeisten Lichtes in die gewünschten Abstrahlrichtungen ausgekoppelt wird. Als Konsequenz benötigen diese Systeme einerseits lichtstarke und damit teure Lichtquellen, und andererseits ergeben sich auch unerwünschte Beschränkungen für die Gestaltung der Lichtleiter aus der Notwendigkeit, große Lichtströme über Lichteintrittsflächen in den Lichtleiter einzukoppeln. Due to their great creative freedom, optical fibers are also used. The main problem here is that the optical efficiency of optical fibers is only 15%. This means that only approx. 15% of the light fed into the optical fiber is decoupled in the desired radiation directions. As a consequence, these systems on the one hand require high-intensity and therefore expensive light sources, and on the other hand there are also undesirable limitations for the design of the optical fibers from the need to couple large light fluxes via light entry surfaces in the light guide.

Diese Tatsache erschwert auch die Realisierung der zunehmend geforderten Kombination mehrerer, verschiedenfarbiger Leuchtenfunktionen wie beispielsweise weißes Tagfahrlicht und gelbes Blinklicht unter Verwendung gleicher Strukturen, zum Beispiel unter Verwendung des gleichen Lichtleiters. In diesem Fall muss zusätzlich zum weißen Lichtstrom der Lichtquellen für das Tagfahrlicht noch der gelbe Lichtstrom der Lichtquellen für die Blinklichtfunktion eingekoppelt werden. Dies ist nicht selten schwer oder überhaupt nicht realisierbar.This fact also complicates the realization of the increasingly required combination of several different colored lighting functions such as white daytime running lights and yellow flashing light using the same structures, for example using the same light guide. In this case, in addition to the white luminous flux of the light sources for the daytime running lights, the yellow luminous flux of the light sources for the flashing light function must still be coupled in. This is often difficult or impossible to realize.

Die Kombination verschiedenfarbiger Leuchtenfunktionen führt auch bei anderen bekannten Leuchten, die beispielsweise eine Vielzahl an refraktiven und/oder reflektiven Optiken mit kleinen Brennweiten verwenden, zu Problemen: Bedingt durch die kleinen Brennweiten ist es nicht möglich, die Lichtquelle so weit außerhalb des Brennpunktes anzuordnen, dass eine zweite andersfarbige Lichtquelle daneben platziert werden kann, ohne dabei die Lichtverteilung in unzulässiger Weise zu verändern. Dies ergibt sich daraus, dass sich Veränderungen der Lichtquellenposition bei kleineren Brennweiten stärker auf die Lichtverteilung auswirken als bei größeren Brennweiten. Konventionelle Vorsatzoptiken und Halbschalenreflektoren für Leuchten haben Brennweiten von 3 bis 10 mm, in Ausnahmefällen bis zu 10 mm. The combination of different-colored lighting functions leads to problems with other known lights, for example, use a variety of refractive and / or reflective lenses with small focal lengths: Due to the small focal lengths, it is not possible to arrange the light source so far out of focus that a second differently colored light source can be placed next to it, without changing the light distribution in an inadmissible manner. This results from the fact that changes in the light source position with smaller focal lengths affect the light distribution more than with larger focal lengths. Conventional attachment optics and half-shell reflectors for luminaires have focal lengths of 3 to 10 mm, in exceptional cases up to 10 mm.

Optische Elemente mit kleiner Brennweite werden häufig als Halbschalenreflektoren oder als transparente Festkörper, in denen das Licht interne Totalreflexionen erfährt, verwirklicht. Um die voranstehend benannten Probleme zu lösen ist es weiterhin bekannt, die Lichtverteilung der Leuchte durch einen Reflektor mit langer Brennweite zu erzeugen, wobei eine Reflektorfläche entsprechend einer gewünschten Leuchtengeometrie berandet wird. Hierbei ist jedoch von Nachteil, dass die Leuchtdichte eines konventionellen Parabelreflektors zum Rand hin so stark abnimmt, dass sich bei ausgedehnten Leuchtenflächen kein homogenes Erscheinungsbild mehr erzielen lässt. Die Leuchtdichte und damit die Helligkeit, die ein Betrachter der leuchtenden Lichtaustrittsfläche wahrnimmt, sind also über der leuchtenden Fläche nicht konstant und damit inhomogen.Small focal length optical elements are often realized as half-shell reflectors or as transparent solids in which the light undergoes internal total reflections. In order to solve the above-mentioned problems, it is also known to produce the light distribution of the luminaire by a reflector with a long focal length, wherein a reflector surface is bound according to a desired luminaire geometry. However, it is disadvantageous here that the luminance of a conventional parabolic reflector decreases so much towards the edge that it is no longer possible to achieve a homogeneous appearance in the case of extended luminaire surfaces. The luminance and thus the brightness, which a viewer perceives the luminous light exit surface, are thus not constant over the luminous surface and thus inhomogeneous.

Außerdem kommt es insbesondere bei streifenförmigen Leuchten, das heißt bei Leuchten, bei denen die Breite des Reflektors ein Vielfaches seiner Höhe beträgt, zu gravierenden Einbußen bei der optischen Effizienz, wenn die Form des Lichtbündels der Lichtquelle nicht der Form des zu beleuchtenden Reflektors entspricht. Unter der optischen Effizienz wird zum Beispiel das Verhältnis der Lichtmenge, mit der die Lichtaustrittsfläche beleuchtet wird, zu der Lichtmenge verstanden, die von der Lichtquelle abgestrahlt wird. Moreover, in particular in the case of luminaires in which the width of the reflector is a multiple of its height, in particular in the case of luminaires, serious losses in optical efficiency occur if the shape of the light bundle of the light source does not correspond to the shape of the reflector to be illuminated. By optical efficiency, for example, the ratio of the amount of light with which the light exit surface is illuminated to the amount of light emitted by the light source is understood.

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe einer Kraftfahrzeugleuchte der eingangs genannten Art, deren Optik große und/oder ungünstig geformte, insbesondere streifenförmige, Lichtaustrittsflächen homogen ausleuchtet und welche die genannten Nachteile nicht oder nur in einem verringerten Ausmaß aufweist.Against this background, the object of the invention in the specification of a motor vehicle lamp of the type mentioned, whose optics large and / or unfavorably shaped, in particular strip-shaped, light exit surfaces homogeneously illuminates and which does not or only to a reduced extent.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens zwei der Facetten einen parabelförmigen Querschnitt besitzen und so angeordnet sind, dass die Querschnitte einen gemeinsamen Brennpunkt und eine gemeinsame Parabelachse besitzen und in Bezug auf die Parabelachse eine näher an der Achse liegende Kante und eine weiter von der Achse entfernt liegende Kante aufweisen und wobei die Facetten so angeordnet sind, dass eine mittlere Entfernung der Querschnitte von einem für die Facetten gemeinsamen Punkt für verschiedene Facetten gleich ist, und wobei die Lichtquelle so angeordnet ist, dass sie Licht unter einem spitzen Winkel in den Reflektor strahlt, wobei die Hauptabstrahlrichtung des Reflektors und die Richtung eines aus der Hauptabstrahlrichtung der Lichtquelle auf den Reflektor einfallenden Hauptstrahls eine Meridionalebene definieren und wobei die Achse der Parabeln und die Richtung der größten Ausdehnung des Reflektors eine von der Meridionalebene verschiedene Sagittalebene definieren, und wobei der spitze Winkel in der Meridionalebene liegt. This object is achieved with the features of claim 1. The invention is characterized in that at least two of the facets have a parabolic cross-section and are arranged so that the cross-sections have a common focal point and a common parabola axis and with respect to the parabola axis an edge closer to the axis and one further from the Axis away and wherein the facets are arranged such that an average distance of the cross sections from a common point for the facets is the same for different facets, and wherein the light source is arranged to emit light at an acute angle into the reflector wherein the main emission direction of the reflector and the direction of a main ray incident on the reflector from the main emission direction of the light source define a meridional plane, and wherein the axis of the parabolas and the direction of largest extension of the reflector are a different sagittal plane from the meridional plane and the acute angle is in the meridional plane.

Durch die Erfindung wird zunächst eine Optik bereitgestellt, die aus dem divergent abgestrahlten Licht einer Lichtquelle ein parallelisiertes Lichtbündel erzeugt, das eine homogene Helligkeitsverteilung aufweist. Mit dem parallelisierten Licht ist es einfacher, eine regelkonforme Lichtverteilung zu erzeugen als mit Licht, das in stark unterschiedlichen Richtungen propagiert. Durch die homogene Helligkeitsverteilung erscheint der Reflektor einem Betrachter, der aus einem in der Hauptabstrahlrichtung des Reflektors liegenden Punkt auf die eingeschaltete Leuchte blickt, als über die gesamte Reflektorfläche hinweg gleichmäßig hell leuchtend.The invention initially provides an optic which generates a parallelized light bundle from the divergently emitted light of a light source, which has a homogeneous brightness distribution. With the parallelized light, it is easier to produce a rule-compliant light distribution than with light that propagates in very different directions. Due to the homogeneous distribution of brightness, the reflector appears to a viewer, who looks at the illuminated luminaire from a point lying in the main emission direction of the reflector, as if it were uniformly bright over the entire reflector surface.

Diese homogene Ausleuchtung in Verbindung mit einem hohen Grad der Parallelität des von dem Reflektor ausgehenden Lichtes wird mit einer hohen optischen Effizienz erreicht. This homogeneous illumination in conjunction with a high degree of parallelism of the light emanating from the reflector is achieved with a high optical efficiency.

Es ist bevorzugt, dass der gemeinsame Punkt der Mittelpunkt einer gedachten Kugelfläche ist, die alle Facetten berührt oder schneidet und dass die Facetten Ausschnitte von Rotationsparaboloiden sind, die einen gemeinsamen Brennpunkt und eine gemeinsame Rotationsachse sowie unterschiedliche Brennweiten haben. Dies ermöglicht eine sehr einfach Facettierung des Reflektors, beispielsweise mit kreisförmigen, konzentrischen Kanten der Facetten.It is preferred that the common point is the center of an imaginary spherical surface that contacts or intersects all the facets and that the facets are sections of paraboloid of revolution having a common focus and a common axis of rotation as well as different focal lengths. This allows a very simple faceting of the reflector, for example, with circular, concentric edges of the facets.

Besonders bevorzugt ist es, dass der Kugelmittelpunkt der gedachten Kugelfläche im gemeinsamen Brennpunkt liegt. Dadurch besitzen alle Facetten denselben mittleren Abstand zum Brennpunkt. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die Facetten von einer im Brennpunkt angeordneten Lichtquelle mit gleicher Leuchtdichte beleuchtet werden, was für ein homogenes Erscheinungsbild des beleuchteten Reflektors wichtig ist.It is particularly preferred that the ball center of the imaginary spherical surface lies in the common focus. As a result, all facets have the same average distance to the focal point. This results in the advantage that the facets are illuminated by a focal point arranged in the light source with the same luminance, which is important for a homogeneous appearance of the illuminated reflector.

Bevorzugt ist auch, dass der Kugelmittelpunkt in der Meridionalebene des Reflektors auf einer Winkelhalbierenden eines Einstrahlwinkels zwischen einem im Reflektorscheitelpunkt einfallenden und dort reflektierten Hauptstrahl der Lichtquelle in einem Abstand vom Scheitelpunkt entfernt liegt, der gleich dem Abstand des Scheitelpunkts von dem gemeinsamen Brennpunkt der Facetten ist.It is also preferred that the spherical center point in the meridional plane of the reflector lies on an angle bisector of an angle of incidence between a principal ray of the light source incident in the reflector vertex and at a distance from the vertex which is equal to the distance of the vertex from the common focal point of the facets.

Alternativ ist bevorzugt, dass der Kugelmittelpunkt auf einem Kreisbogen liegt, dessen Mittelpunkt der Scheitelpunkt des Reflektors ist und dessen Radius gleich dem Abstand des Scheitelpunkts von dem gemeinsamen Brennpunkt der Facetten ist, wobei der der Kugelmittelpunkt dort zwischen dem Brennpunkt und der Lage des Kugelmittelpunkts liegt, die im vorhergehenden Absatz definiert ist. Alternatively, it is preferred that the sphere center lies on a circular arc whose center is the vertex of the reflector and whose radius is equal to the distance of the vertex from the common focal point of the facets, where the sphere center lies between the focal point and the position of the sphere center, which is defined in the previous paragraph.

Wenn der Mittelpunkt der Kugelfläche, der Brennpunkt der Facetten und der Ort der Lichtquelle in einem gemeinsamen Punkt liegen, dann ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der Leuchtdichte über die Reflektorfläche. In diesem Fall würde jedoch die Lichtquelle in der optischen Achse des Reflektors angeordnet sein und daher einen Teil der Lichtaustrittfläche verdecken und abschatten. Deshalb wird die Lichtquelle bevorzugt von der optischen Achse weg verschwenkt. Die vom Reflektor reflektierten Strahlen wandern daraufhin in entgegengesetzter Richtung aus. Dieser Effekt wird durch die beschriebene Verschiebung des Kugelmittelpunktes kompensiert. Dadurch, dass der Abstand des Kugelmittelpunktes vom Scheitelpunkt gleich dem Radius der Kugelfläche ist, wird der Reflektor auch bei verschwenkter Lichtquelle optimal ausgeleuchtet.If the center of the spherical surface, the focal point of the facets and the location of the light source lie in a common point, then there is a uniform distribution of the luminance over the reflector surface. In this case, however, the light source would be arranged in the optical axis of the reflector and therefore cover and shadow part of the light exit surface. Therefore, the light source is preferably pivoted away from the optical axis. The reflected by the reflector rays then migrate in the opposite direction. This effect is compensated by the described displacement of the ball center. The fact that the distance of the ball center from the vertex is equal to the radius of the spherical surface, the reflector is optimally illuminated even with a pivoted light source.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die Facetten Ausschnitte aus einer Rinnenform sind, wobei die Rinne quer zur ihrer Längsrichtung den parabelförmigen Querschnitt aufweist. Diese Ausgestaltung bietet sich insbesondere für Reflektoren an, deren Höhe wesentliche kleiner ist als ihre Breite. Die Facetten dieser Reflektoren sind in der Sagittalebene auf einem Kreisbogen mit großem Radius angeordnet, damit die große Breite des Reflektors dargestellt werden kann. Damit so viel Licht der Lichtquelle wie möglich auf diesen streifenförmig breiten Reflektor fällt, wird im Strahlengang zwischen Lichtquelle und Reflektor eine nachstehend näher erläuterte Zusatzoptik angeordnet, die das von der Lichtquelle ausgehende Licht in der Meridionalebene kollimiert. Somit müssen die Facetten in der Meridionalebene keine Krümmung aufweisen. Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Facetten so angeordnet sind, dass sie eine gemeinsame Brennlinie besitzen, die in der Meridionalebene und senkrecht zur Sagittalebene liegt. Die voranstehend beschriebenen Facetten, die Ausschnitte aus einer Rinne mit parabelförmigem Querschnitt darstellen verfügen anstelle eines Brennpunktes über eine Brennlinie. Dass alle Facetten eine gemeinsame Brennlinie aufweisen die in der Meridionalebene und senkrecht zur Sagittalebene liegt, wirkt sich vorteilhaft auf das angestrebte homogene Erscheinungsbild einer streifenförmig breiten Kraftfahrzeugleuchte aus. A further embodiment provides that the facets are cutouts of a channel shape, the channel having the parabolic cross-section transverse to its longitudinal direction. This embodiment is particularly suitable for reflectors whose height is substantially smaller than their width. The facets of these reflectors are arranged in the sagittal plane on a circular arc with a large radius, so that the large width of the reflector can be displayed. So that as much light of the light source falls as possible on this strip-wide reflector, an additional detail explained below is arranged in the beam path between the light source and the reflector, which collimates the light emanating from the light source in the meridional plane. Thus, the facets in the meridional plane need not be curved. It is further preferred that the facets are arranged to have a common focal line lying in the meridional plane and perpendicular to the sagittal plane. The facets described above, which represent sections of a channel with a parabolic cross-section, have a focal line instead of a focal point. That all facets have a common focal line which lies in the meridional plane and perpendicular to the sagittal plane, has an advantageous effect on the desired homogeneous appearance of a strip-shaped wide motor vehicle light.

Besonders hilfreich ist es, dass die Leuchte ein Licht sammelndes und bündelndes optisches Element in Form einer gürtelförmigen Linse aufweist, die im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und den Facetten angeordnet ist und die in der Meridionalebene die größten Wandstärkenunterschiede zwischen Linsenmitte und Linsenrand aufweist, während die Wandstärke in der zweiten gedachten Ebene weitgehend konstant ist. Eine solche Linse kann beispielsweise in der Meridionalebene einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt in der Meridionalebene ist dazu geeignet, in dieser Ebene das Licht zu kollimieren. In der Sagittaleben lässt ein im Wesentlichen halbringförmiger Querschnitt der Linse das Licht in seiner Ausbreitungsrichtung nahezu unbeeinflusst. Es ist auch denkbar, dass die gürtelförmige Linse als Fresnellinse ausgeführt ist.It is particularly helpful that the luminaire has a light-collecting and focusing optical element in the form of a belt-shaped lens which is arranged in the beam path between the light source and the facets and which has the greatest wall thickness differences between lens center and lens edge in the meridional plane, while the wall thickness is largely constant in the second imaginary plane. Such a lens may, for example, have a semicircular cross-section in the meridional plane. The cross-section in the meridional plane is suitable for collimating the light in this plane. In the sagittal plane, a substantially semi-annular cross-section of the lens leaves the light almost unaffected in its propagation direction. It is also conceivable that the belt-shaped lens is designed as a Fresnel lens.

Weiterhin ist es hilfreich, dass die Leuchte ein Licht sammelndes und bündelndes optisches Element in Form eines Hohlspiegelreflektors aufweist, der im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und den Facetten angeordnet ist und der in Richtung der Meridionalebene eine größere konkave Krümmung aufweist als in der zweiten gedachten Ebene (letztere Krümmung geht bevorzugt gegen Null). Ein sammelndes und bündelndes optisches Element in der voranstehend beschriebenen Form bündelt divergentes Licht vorteilhafter Weise in der Meridionalebene, so dass nur wenig Licht am streifenförmig breiten Reflektor, der in der Sagittalebene seine größte Ausdehnung aufweist, vorbei gelangt.Furthermore, it is helpful that the luminaire has a light-collecting and focusing optical element in the form of a concave mirror reflector, which is arranged in the beam path between the light source and the facets and which has a greater concave curvature in the direction of the meridional plane than in the second imaginary plane (FIG. the latter curvature preferably approaches zero). A collecting and bundling optical element in the above-described form advantageously concentrates divergent light in the meridional plane, so that only a small amount of light passes the strip-wide reflector, which has its greatest extent in the sagittal plane.

Eine fertigungstechnisch einfache Lösung wird dadurch verwirklicht, dass die Leuchte ein Licht sammelndes und bündelndes optisches Element in Form eines transparenten Festkörpers aufweist, der im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und den Facetten angeordnet ist und der das ihn durchquerende Licht an einer Lichteintrittsfläche und einer Lichtaustrittsfläche bündelnd bricht und in seinem Inneren propagierendes Licht durch interne Totalreflexionen bündelt, die an seinen zwischen der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche liegenden seitlichen Grenzflächen auftreten. Diese Ausgestaltung fasst ein refraktives optisches Element und einen Reflektor in einem einstückigen und transparenten Festkörper zusammen, der zum beispielsweise als Spritzgussteil aus PC oder PMMA gefertigt werden kann. A production-technically simple solution is realized in that the lamp has a light-collecting and focusing optical element in the form of a transparent solid, which is arranged in the beam path between the light source and the facets and which breaks the light passing through it at a light entrance surface and a light exit surface and bundles light propagating in its interior by internal total reflections which occur at its lying between the light entrance surface and the light exit surface lateral interfaces. This embodiment summarizes a refractive optical element and a reflector in a one-piece and transparent solid together, which can be made for example as an injection molded part of PC or PMMA.

Hilfreich ist außerdem, dass die Leuchte ein Licht sammelndes und bündelndes optisches Element in Form eines transparenten Festkörpers aufweist, der im Strahlengang zwischen der Lichtquelle und den Facetten angeordnet ist und der ein konischer Konzentrator ist, der in der Meridionalebene einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, der sich von einem Lichtquellenseitigen Lichteintritt bis Lichtaustritt hin kontinuierlich vergrößert, während seine Wandstärke in der Sagittalebene zumindest nahezu gleich bleibt. Der Konzentrator sammelt und bündelt das Licht vorteilhafter Weisen im Wesentlichen in der Meridionalebene, so dass wenig Licht an dem in der Sagittalebene streifenartig ausgedehnten Reflektor vorbei gelangt.It is also helpful that the luminaire has a light-collecting and focusing optical element in the form of a transparent solid which is arranged in the beam path between the light source and the facets and which is a conical concentrator which has a trapezoidal cross-section in the meridional plane continuously increases from a light source side light entrance to light exit, while its wall thickness in the sagittal plane remains at least almost the same. The concentrator collects and concentrates the light of advantageous modes essentially in the meridional plane, so that little light passes the reflector which extends in strips in the sagittal plane.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass eine in Hauptabstrahlrichtung weisende Oberfläche des Reflektors torische oder toroide Spiegelflächen aufweist, die dazu eingerichtet sind, das Licht, das von der Oberfläche reflektiert wird einer regelkonformen Lichtverteilung entsprechend umzulenken. Die Spiegelflächen lenken das Licht vorzugsweise in der Sagittalebene doppelt so stark ab wie in der Meridionalebene.Furthermore, it is proposed that a surface of the reflector which points in the main emission direction has toric or toroidal mirror surfaces which are set up to correspondingly redirect the light which is reflected by the surface to a light distribution conforming to the rules. The mirror surfaces divert the light preferably twice as much in the sagittal plane as in the meridional plane.

Eine fertigungstechnisch einfache Lösung ist es, dass in einem Strahlengang nach dem Reflektor eine Streuoptik angeordnet ist. Die Streuoptik weist auf eine in Hauptabstrahlrichtung liegenden Vorderseite und/oder einer entgegen der Hauptabstrahlrichtung liegenden Rückseite beispielsweise Linsen auf, die als halbkreisförmige Zylinder ausgeführt sind. Die Achsen dieser sogenannten Zylinderlinsen liegen dabei im Wesentlichen parallel zur Meridionalebene oder parallel zur Sagittalebene. Die Mantelflächen der Zylinderlinsen können dabei hintereinander, jeweils auf der Vorderseite und auf der Rückseite der Streuscheibe oder nebeneinander, auf der Vorderseite oder der Rückseite der Streuscheibe angeordnet sein. A manufacturing technology simple solution is that in a beam path to the reflector, a scattering optics is arranged. The scattering optics has a front side lying in the main emission direction and / or a reverse direction to the main emission direction, for example, lenses, which are designed as a semi-circular cylinder. The axes of these so-called cylindrical lenses are substantially parallel to the meridional plane or parallel to the sagittal plane. The lateral surfaces of the cylindrical lenses can successively, respectively on the front and on the back of the lens or side by side, on the Be arranged front or the back of the lens.

Denkbar ist es auch, die Streuoptik als transparenten Festkörper auszuführen. Der Festkörper weist eine Lichteintrittsfläche, eine Lichtaustrittsfläche und wenigstens eine totalreflektierenden Seitenfläche auf, die sich in einem vom Reflektor ausgehenden Strahlengang befinden. Die Seitenfläche des Festkörpers ist dazu geeignet, das vom Reflektor ausgehende Licht gemäß den gesetzlichen Vorgaben zu lenken.It is also conceivable to carry out the scattering optics as a transparent solid. The solid body has a light entry surface, a light exit surface and at least one totally reflecting side surface, which are located in a beam path emanating from the reflector. The side surface of the solid is suitable for directing the light emanating from the reflector according to the legal requirements.

Dabei ist es denkbar, dass die Seitenfläche eine streuende Struktur aufweist. Als streuende Struktur kommen beispielsweise Kegel, Prismen oder lokale Aufrauhungen in Frage. Die streuende Struktur kann auch in Form einer Lackierung aufgebracht werden, bei der beispielsweise kleine Glaskörper im Lack als Streukörper dienen.It is conceivable that the side surface has a scattering structure. As a scattering structure, for example, cones, prisms or local roughening come into question. The scattering structure can also be applied in the form of a coating in which serve, for example, small glass body in the paint as a scattering body.

Günstig ist ferner, dass die Leuchte mehrere, nebeneinander angeordnete Lichtquellen aufweist. Durch die große Brennweite des erfindungsgemäßen Reflektors ist es möglich, auch Licht von Lichtquellen die außerhalb des Brennpunktes angeordnet sind, ausreichend effektiv in eine regelkonforme Lichtverteilung umzulenken. It is also favorable that the luminaire has a plurality of light sources arranged next to one another. Due to the large focal length of the reflector according to the invention, it is possible to deflect light from light sources which are arranged outside the focal point sufficiently effectively into a rule-conforming light distribution.

Besonders hilfreich ist es, dass die Lichtquellen in einer Ebene liegen, wobei die Ebene den Brennpunkt enthält. Auf diese Weise lässt sich eine ausreichend gute Abbildung auch derjenigen Lichtquellen erzielen, die außerhalb des Brennpunkts liegen. Es versteht sich von selbst, dass bei Verwendung eines Licht sammelnden und bündelnden optischen Elements, wie voranstehend erläutert, als Brennpunkt der Brennpunkt des aus optischem Element und Reflektor gebildeten optischen Systems zu verstehen ist.It is particularly helpful that the light sources lie in one plane, with the plane containing the focal point. In this way, a sufficiently good imaging of those light sources that are out of focus can be achieved. It goes without saying that when using a light-collecting and focusing optical element, as explained above, as the focal point of the focal point of the formed optical element and reflector optical system is to be understood.

Ergänzend wird vorgeschlagen, dass die Lichtquellen in einer Sagittalebene mit einem kleinstmöglichen Abstand a von einer optischen Achse angeordnet sind. Insbesondere für ungünstig geformte, beispielsweise streifenförmige Reflektoren, sorgt die vorgeschlagene Anordnung der Lichtquellen dafür, dass auch diejenigen Lichtquellen, die mit Abstand von der optischen Achse in der Sagittalebene angeordnet sind, die also außerhalb des Brennpunktes liegen, mit nur kleiner Winkelabweichung abgebildet werden. Es versteht sich, dass mit zunehmendem Abstand des Brennpunkts und damit der Lichtquelle vom Scheitelpunkt des Reflektors die Winkelabweichungen kleiner werden.In addition, it is proposed that the light sources are arranged in a sagittal plane with the smallest possible distance a from an optical axis. In particular, for unfavorably shaped, for example strip-shaped reflectors, the proposed arrangement of the light sources ensures that even those light sources which are arranged at a distance from the optical axis in the sagittal plane, which are thus outside the focal point, are imaged with only small angular deviation. It is understood that with increasing distance of the focal point and thus the light source from the vertex of the reflector, the angular deviations are smaller.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Leuchte mehrere verschiedenfarbige Lichtquellen umfasst. Die Lichtquellen können beispielsweise als rotes, gelbes oder weißes Licht emittierende Leuchtdioden ausgeführt sein. Damit kann beispielsweise ein Tagfahrlicht (weiß, kontinuierlich leuchtend) und ein Richtungsanzeiger (gelb, blinkend) mit derselben Leuchte dargestellt werden.Furthermore, it is proposed that the luminaire comprises a plurality of differently colored light sources. The light sources can be embodied, for example, as light emitting diodes emitting red, yellow or white light. Thus, for example, a daytime running lights (white, continuously lit) and a direction indicator (yellow, flashing) can be displayed with the same light.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für großflächige Leuchten, die gemäß dem Stand der Technik mit vielen einzelnen Leuchtdioden und Vorsatzoptiken realisiert werden. Die erfindungsgemäße Kombination des Reflektors mit einem Licht sammelndem und bündelndem optischen Element bietet gegenüber dem Stand der Technik einen hohen optischen Wirkungsgrad bei guter Homogenität des Erscheinungsbildes und geringen Herstellungskosten, insbesondere für ungünstig geformte, streifenförmige Lichtaustrittsflächen.The invention is particularly suitable for large-area lights, which are realized according to the prior art with many individual light-emitting diodes and attachment optics. The inventive combination of the reflector with a light collecting and bundling optical element offers over the prior art, a high optical efficiency with good homogeneity of appearance and low production costs, especially for unfavorably shaped, strip-shaped light exit surfaces.

Wegen der großen Brennweiten, die sich mit dem Reflektor realisieren lassen, eignet sich das erfindungsgemäß Lichtmodul besonders gut für eine mehrere Lichtquellen erfordernde Kombination verschiedenfarbiger Leuchtenfunktionen wie beispielsweise Richtungsanzeiger, Tagfahrlicht und Begrenzungslicht. Unter einer großen Brennweite wird hier eine Brennweite verstanden, die größer als 10 mm ist, insbesondere eine Brennweite, die zwischen 50 mm und 200 mm liegt. Because of the large focal lengths that can be realized with the reflector, the light module according to the invention is particularly well suited for a combination of different colored lighting functions such as direction indicator, daytime running lights and marker lights requiring multiple light sources. Here, a large focal length is understood to mean a focal length which is greater than 10 mm, in particular a focal length which is between 50 mm and 200 mm.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further advantages will be apparent from the dependent claims, the description and the attached figures.

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

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigen jeweils in schematischer Form:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In each case show in schematic form:

1 ein Lichtmodul eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leuchte in isometrischer Darstellung; 1 a light module of an embodiment of a lamp according to the invention in an isometric view;

2 einen Horizontalschnitt durch ein Lichtmodul eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßem Leuchte, dessen Reflektor dreizehn Facetten aufweist; 2 a horizontal section through a light module of an embodiment of an inventive lamp whose reflector has thirteen facets;

3 einen Vertikalschnitt durch ein Lichtmodul eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßem Leuchte mit einer spezifischen Lichtquellenanordnung; 3 a vertical section through a light module of an embodiment of a lamp according to the invention with a specific light source arrangement;

4 ein Lichtmodul eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßem Leuchte, dessen Reflektor über eine streifenförmige Lichtaustrittfläche verfügt; 4 a light module of an embodiment of a lamp according to the invention, the Reflector has a strip-shaped light exit surface;

5 ein Lichtmodul eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßem Leuchte, das eine gürtelförmige Linse aufweist; 5 a light module of an embodiment of an inventive lamp having a belt-shaped lens;

6 ein Lichtmodul eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßem Leuchte, das einen Konzentrator aufweist; 6 a light module of an embodiment of an inventive lamp having a concentrator;

7 ein Lichtmodul eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßem Leuchte, das einen transparenten Festkörper aufweist; 7 a light module of an embodiment of an inventive lamp having a transparent solid;

8 ein Lichtmodul eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßem Leuchte, das einen Hohlspiegel aufweist; 8th a light module of an embodiment of a lamp according to the invention, which has a concave mirror;

9 ein Lichtmodul eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßem Leuchte, das mehrere Lichtquellen aufweist; 9 a light module of an embodiment of a lamp according to the invention, which has a plurality of light sources;

10 eine Kraftfahrzeugleuchte. 10 a motor vehicle light.

Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach gleiche Elemente.In this case, the same reference symbols in different figures denote the same or at least functionally identical elements.

1 zeigt eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Lichtmoduls 10 umfassend einen Reflektor 12 und eine Lichtquelle 14, die in der 1 durch einen Kühlkörper 16 verdeckt wird. Die Lichtquelle 14 ist vorzugsweise ein Lambert-Strahler, das heißt, die Lichtstärke der Lichtquelle ist richtungsabhängig. Am größten ist die Lichtstärke senkrecht zur Lichtaustrittsfläche der Lichtquelle. Parallel zur Lichtaustrittsfläche der Lichtquelle wird die Lichtstärke zu null. Für einen Betrachter erscheint die Lichtquelle aus jedem Blickwinkel gleich hell, da die Lichtstärke im gleichen Verhältnis abnimmt wie die sichtbare Lichtaustrittsfläche. Für Lambert-Strahler ist folglich die Leuchtdichte konstant. Es gibt also eine Hauptabstrahlrichtung 17 der Lichtquelle 14, in der die Intensität des von der Lichtquelle ausgehenden Lichts maximal ist. 1 shows a first embodiment of a light module according to the invention 10 comprising a reflector 12 and a light source 14 in the 1 through a heat sink 16 is covered. The light source 14 is preferably a Lambert radiator, that is, the light intensity of the light source is directional. The maximum light intensity is perpendicular to the light exit surface of the light source. Parallel to the light exit surface of the light source, the light intensity becomes zero. For a viewer, the light source appears equally bright from every angle, as the light intensity decreases in the same proportion as the visible light exit surface. Consequently, the luminance is constant for Lambert radiators. So there is one main direction of radiation 17 the light source 14 in which the intensity of the light emitted by the light source is maximum.

Näherungsweise kann eine Light Emitting Diode (LED) als idealer Lambert-Strahler betrachtet werden. Für Kraftfahrzeugleuchten werden im allgemeinen LEDs mit einer rechteckigen und flachen Lichtaustrittsfläche mit einer Kantenlänge zwischen 0,3 mm und 2 mm verwendet.As an approximation, a Light Emitting Diode (LED) can be considered as an ideal Lambert radiator. For automotive lights, LEDs with a rectangular and flat light exit surface with an edge length between 0.3 mm and 2 mm are generally used.

Im Folgenden wird von der Verwendung einer Halbleiterlichtquelle, insbesondere einer LED oder einer Gruppe aus mehreren LEDs als Lichtquelle 14 ausgegangen. Die LED ist in einem thermischen Kontakt auf einem Kühlkörper 16 angeordnet, so dass dieser die im Betrieb der LED(s) in ihren Chips freigesetzte Wärme aufnimmt. Der Kühlkörper 16 ist durch seine Wärmekapazität und Geometrie dazu eingerichtet, diese Wärme aufzunehmen und an die Umgebung abzugeben. In der 1 ist die LED auf der dem Reflektor zugewandten Seite des Kühlkörpers angeordnet und wird daher durch den Kühlkörper verdeckt.In the following, the use of a semiconductor light source, in particular an LED or a group of several LEDs as the light source 14 went out. The LED is in thermal contact on a heat sink 16 arranged so that it absorbs the heat released in the operation of the LED (s) in their chips. The heat sink 16 Its heat capacity and geometry allow it to absorb this heat and release it to the environment. In the 1 the LED is arranged on the reflector side facing the heat sink and is therefore hidden by the heat sink.

Die Lichtquelle 14 ist in Relation zum Reflektor 12 so angeordnet, dass die Hauptabstrahlrichtung 17 der Lichtquelle 14 im Wesentlichen entgegengesetzt zu einer Hauptabstrahlrichtung 18 des Reflektors 12 liegt und mit dieser einen Einstrahlwinkel α, der kleiner oder gleich 45° ist, einschließt. Der in die Hauptabstrahlrichtung 17 der Lichtquelle ausgehenden Strahl wird in dieser Anmeldung als Hauptstrahl bezeichnet.The light source 14 is in relation to the reflector 12 arranged so that the main emission direction 17 the light source 14 essentially opposite to a main emission direction 18 of the reflector 12 is located and with this a Einstrahlwinkel α, which is less than or equal to 45 ° includes. The in the main radiation direction 17 the light source outgoing beam is referred to in this application as the main beam.

Der Reflektor 12 besitzt eine Grundform, die dazu eingerichtet ist, das von der Lichtquelle 14 ausgehende und auf den Reflektor auftreffende Lichtbündel 20 zu kollimieren, und damit im Wesentlichen parallel zur Hauptabstrahlrichtung 18 des Reflektors 12 auszurichten. Dazu weist der Reflektor 12 mindestens zwei Facetten 22 auf. Die Facetten 22 sind als Rotationsparaboloide mit unterschiedlichen Brennweiten und einem gemeinsamen Brennpunkt 24 ausgeführt. Die Lichtquelle 14 ist im Brennpunkt 24 angeordnet. Eine gemeinsame Rotationsachse 26 der Rotationsparaboloide liegt parallel zur Hauptabstrahlrichtung 18 des Reflektors 12. Sie fällt bevorzugt mit dem reflektierten Hauptstrahl zusammen. The reflector 12 has a basic shape that is designed to be that of the light source 14 outgoing and incident on the reflector light beam 20 to collimate, and thus substantially parallel to the main emission direction 18 of the reflector 12 align. For this purpose, the reflector 12 at least two facets 22 on. The facets 22 are as paraboloids with different focal lengths and a common focal point 24 executed. The light source 14 is in focus 24 arranged. A common axis of rotation 26 the paraboloid of revolution is parallel to the main emission direction 18 of the reflector 12 , It preferably coincides with the reflected main beam.

An dieser Stelle wird ein kartesisches Koordinatensystem eingeführt, das auch für nachfolgende Erläuterungen herangezogen wird. Die x-Achse des Koordinatensystems zeigt in die Hauptabstrahlrichtung des Reflektors 12. Eine y-Achse zeigt in Richtung einer Breite des Reflektors 12 und eine z-Achse zeigt in Richtung einer Höhe des Reflektors.At this point, a Cartesian coordinate system is introduced, which is also used for the following explanations. The x-axis of the coordinate system points in the main emission direction of the reflector 12 , A y-axis points in the direction of a width of the reflector 12 and a z-axis points toward a height of the reflector.

Für eine bestimmungsgemäße Verwendung des Lichtmoduls 10 an der Frontseite eines Kraftfahrzeugs liegt die Hauptabstrahlrichtung 18 des Reflektors 12 und damit die x-Achse des Koordinatensystems in Fahrtrichtung, bei einem Einbau des Lichtmoduls 10 als Heckleuchte liegt die Hauptabstrahlrichtung 18 in entgegengesetzter Richtung.For a proper use of the light module 10 on the front of a motor vehicle is the main emission direction 18 of the reflector 12 and thus the x-axis of the coordinate system in the direction of travel, with an installation of the light module 10 as a tail light is the main direction of radiation 18 in the opposite direction.

2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Ausgestaltung des Gegenstandes der 1. Der Schnitt liegt in einer zur xy-Ebene parallelen Ebene, in der auch die Rotationsachse 26 der Paraboloide liegt. Ein solcher Schnitt wird im Folgenden auch als Sagittalschnitt bezeichnet. Davon zu unterscheiden ist ein Meridionalschnitt. Dieser zeichnet sich dadurch aus, dass in ihm sowohl die Hauptabstrahlrichtung 17 der Lichtquelle 14 als auch die Hauptabstrahlrichtung 18 des Reflektors 12 liegt. Der in die Hauptabstrahlrichtung 17 der Lichtquelle 14 weisende Hauptstrahl wird bei der Reflexion am Reflektor 12 in der Meridionalebene gefaltet. Ein Meridionalschnitt entspricht zum Beispiel der Zeichnungsebene der 3. 2 shows a sectional view of an embodiment of the subject of the 1 , The section lies in a plane parallel to the xy plane, in which also the axis of rotation 26 the paraboloid lies. Such a section is also referred to below as the sagittal section. To distinguish this is a Meridionalschnitt. This is characterized by the fact that in it both the main emission direction 17 the light source 14 as well as the main emission direction 18 of the reflector 12 lies. The in the main radiation direction 17 the light source 14 pointing main beam becomes when reflecting on the reflector 12 folded in the meridional plane. For example, a meridional section corresponds to the plane of the drawing 3 ,

Der dargestellte Reflektor 12 wird in dem in 2 dargestellten Sagittalschnitt aus 13 parabelförmigen Facetten 22 gebildet. Die Facetten 22 besitzen einen gemeinsamen Brennpunkt 24 und sind auf einer Kugelfläche 28 angeordnet, so dass alle Facetten 22 in etwa denselben Abstand R zum Brennpunkt 24 aufweisen. Die Kugelfläche 28 erscheint im Schnitt der 2 als Kreisbogen 29. Diese Anordnung auf der Kugelfläche 28 begründet einen Unterschied zu einem weiter unten erläuterten Ausführungsbeispiel, bei dem die Facetten 22 auf einer Kreiszylinderfläche angeordnet sind.The illustrated reflector 12 will be in the in 2 illustrated sagittal section 13 parabolic facets 22 educated. The facets 22 have a common focus 24 and are on a spherical surface 28 arranged so that all facets 22 about the same distance R to the focal point 24 exhibit. The spherical surface 28 appears on average the 2 as a circular arc 29 , This arrangement on the spherical surface 28 justified a difference to an embodiment explained below, in which the facets 22 are arranged on a circular cylindrical surface.

Der Abstand R entspricht dem Radius der Kugelfläche 28. Jede Facette 22 weist eine Innenkante 30 und eine Außenkante 32 auf. Als Innenkante 30 ist hier diejenige Kante der Facette 22 definiert, die einer optischen Achse 34 des Lichtmoduls 10 näher liegt, als die Außenkante derselben Facette 22. Die optische Achse 34 ist in diesem Fall deckungsgleich mit der Rotationsachse 26. Dadurch dass alle Facetten 22 denselben Abstand zum Brennpunkt 24 besitzen, werden sie von einer im Brennpunkt 24 angeordneten Lichtquelle 14 mit gleicher Leuchtdichte beleuchtet, was für ein homogenes Erscheinungsbild des beleuchteten Reflektors 12 wichtig ist.The distance R corresponds to the radius of the spherical surface 28 , Every facet 22 has an inner edge 30 and an outer edge 32 on. As inner edge 30 Here is the edge of the facet 22 defines an optical axis 34 of the light module 10 closer than the outer edge of the same facet 22 , The optical axis 34 is in this case congruent with the axis of rotation 26 , Because all facets 22 the same distance to the focal point 24 own, they are in focus of one 24 arranged light source 14 illuminated with the same luminance, what a homogeneous appearance of the illuminated reflector 12 important is.

Die 1 und 2 zeigen insbesondere eine Anordnung aus einer Lichtquelle 14 und einem Reflektor 12, der wenigstens zwei Facetten 22 aufweist und der von der Lichtquelle 14 beleuchtet wird. Wenigstens zwei der Facetten 22 besitzen einen parabelförmigen Querschnitt und sind so angeordnet, dass die Querschnitte einen gemeinsamen Brennpunkt 24 und eine gemeinsame Parabelachse 26 besitzen und in Bezug auf die Parabelachse 26 eine näher an der Achse 26 liegende Innenkante 30 und eine weiter von der Achse 26 entfernt liegende Außenkante 32 aufweisen. Dabei sind die Facetten 22 so angeordnet, dass eine mittlere Entfernung der Querschnitte von einem für die Facetten 22 gemeinsamen Punkt für verschiedene Facetten 22 gleich ist. Die Lichtquelle 14 ist so angeordnet, dass sie Licht unter einem spitzen Winkel in den Reflektor 12 strahlt, wobei die Hauptabstrahlrichtung 18 des Reflektors 12 und die Richtung eines aus der Hauptabstrahlrichtung 17 der Lichtquelle 14 auf den Reflektor 12 einfallenden Hauptstrahls eine Meridionalebene Ebene definieren. Die Achse der Parabeln und die Richtung der größten Ausdehnung des Reflektors definieren eine von der Meridionalebene verschiedene Sagittalebene, wobei der spitze Winkel in der Meridionalebene liegt.The 1 and 2 in particular show an arrangement of a light source 14 and a reflector 12 , the at least two facets 22 and that of the light source 14 is illuminated. At least two of the facets 22 have a parabolic cross section and are arranged so that the cross sections have a common focal point 24 and a common parabola axis 26 own and in relation to the parabolic axis 26 one closer to the axle 26 lying inner edge 30 and one farther from the axle 26 remote outer edge 32 exhibit. Here are the facets 22 arranged so that a mean distance of the cross sections of one for the facets 22 common point for different facets 22 is equal to. The light source 14 is arranged so that it light at an acute angle in the reflector 12 radiates, with the main radiation direction 18 of the reflector 12 and the direction of one of the main emission direction 17 the light source 14 on the reflector 12 incident principal ray defining a meridional plane. The axis of the parabolas and the direction of the greatest extent of the reflector define a different sagittal plane from the meridional plane, with the acute angle lying in the meridional plane.

3 zeigt ein Lichtmodul 10 in einem Meridionalschnitt, also in einer Ebene, in der der Hauptstrahl der Lichtquelle 14 bei der Reflexion am Reflektor 12 gefaltet wird. 3 shows a light module 10 in a meridional section, ie in a plane in which the main beam of the light source 14 when reflecting on the reflector 12 is folded.

Rechts in der 3 ist die auf einem Kühlkörper 16 angeordnete Lichtquelle 14 dargestellt. Der Hauptstrahl 36 geht entlang der Hauptabstrahlrichtung 17 senkrecht von der Lichtquelle 14 aus. Der Hauptstrahl 36 trifft direkt auf einen Scheitelpunkt 38 derjenigen Facette 22 des Reflektors 12, die die größte Brennweite aufweist. Die Brennweite der paraboloiden Facetten 22 nimmt von innen nach außen ab. Der einfallende Hauptstrahl 36 wird an dieser Facette 22 so reflektiert, dass er in die Hauptabstrahlrichtung 18 des Reflektors 12 und damit hier parallel zur x-Achse umgelenkt wird. Der einfallende Hauptstrahl 36 schließt mit dem reflektierten Hauptstrahl 36 den Einstrahlwinkel α ein.Right in the 3 is that on a heat sink 16 arranged light source 14 shown. The main beam 36 goes along the main radiation direction 17 perpendicular to the light source 14 out. The main beam 36 hits a vertex directly 38 that facet 22 of the reflector 12 that has the largest focal length. The focal length of the paraboloidal facets 22 decreases from the inside to the outside. The incoming main beam 36 will be on this facet 22 so reflected that it is in the main emission direction 18 of the reflector 12 and thus here is deflected parallel to the x-axis. The incoming main beam 36 closes with the reflected main beam 36 the Einstrahlwinkel α a.

In der 3 ist links der Reflektor 12 dargestellt, dessen parabelförmige Facetten 22 auf der Kugelfläche 28, die auch in dieser Schnittdarstellung zu einem Kreisbogen 29 wird, angeordnet sind. Die Kreisbögen 28 und 29 der 2 und 3 verlaufen im Allgemeinen senkrecht zueinander, weil der Sagittalschnitt und der Meridionalschnitt im Allgemeinen senkrecht zueinander liegen. Dies muss jedoch nicht zwingend der Fall sein.In the 3 left is the reflector 12 represented, its parabolic facets 22 on the spherical surface 28 , which also in this sectional view to a circular arc 29 is, are arranged. The circular arcs 28 and 29 of the 2 and 3 are generally perpendicular to each other because the sagittal section and the meridional section are generally perpendicular to each other. However, this does not necessarily have to be the case.

Für eine möglichst einfache Facettierung des Reflektors 12 ist es ideal, wenn ein Mittelpunkt 40 der Kugelfläche 28 im Brennpunkt 24 der Facetten 22 und damit am Ort der Lichtquelle 14 liegt. In der 3 würde dies einer Situation entsprechen, in der die Lichtquelle 14 auf der die Hauptabstrahlrichtung 18 des Reflektors 12 repräsentierenden strichpunktierten Linie liegen würde.For the simplest possible faceting of the reflector 12 It is ideal if a focal point 40 the spherical surface 28 in the spotlight 24 the facets 22 and thus at the place of the light source 14 lies. In the 3 this would correspond to a situation where the light source 14 on the the main radiation direction 18 of the reflector 12 representing dotted line would lie.

Dann ergibt sich ein Einstrahlwinkel α mit dem Wert Null. Als erwünschte Folge kann eine einfache Facettierung verwendet werden, wie sie in der 1 dargestellt ist. Diese Facettierung zeichnet sich durch kreisförmige und konzentrisch angeordnete Facettenkanten aus.Then, an angle of incidence α with the value zero results. As a desired consequence, a simple faceting can be used as in the 1 is shown. This faceting is characterized by circular and concentrically arranged facet edges.

Diese insofern ideale Übereinstimmung von Brennpunkt 24, Lichtquellenposition und Kugelmittelpunkt 40 hat jedoch den Nachteil, dass die Lichtquelle 14 und zugehörige Strukturelemente wie der Kühlkörper 16 einen Teil des am Reflektor 12 in die Hauptabstrahlrichtung 18 reflektierten Lichtes abschatten. Dies kann die Effizienz der Leuchte und das homogene Erscheinungsbild der Leuchte beeinträchtigen. This is the ideal match of focus 24 , Light source position and sphere center 40 however, has the disadvantage that the light source 14 and associated structural elements such as the heat sink 16 a part of the reflector 12 in the main emission direction 18 Shadowed reflected light. This can affect the efficiency of the luminaire and the homogeneous appearance of the luminaire.

Um dies zu verhindern sieht eine weitere Ausgestaltung vor, dass die Lichtquelle 14 aus der Hauptabstrahlrichtung 18 des Reflektors 12 heraus geschwenkt angeordnet ist, so dass die beschriebene Abschattung nicht mehr oder zumindest nur noch in einem verringerten Umfang auftritt. Diese Situation, aus der dann ein von Null verschiedener Einstrahlwinkel α resultiert, ist in der 3 dargestellt. To prevent this, a further embodiment provides that the light source 14 from the main emission direction 18 of the reflector 12 pivoted out, so that the shading described no longer occurs or at least only to a reduced extent. This situation, from which then results in a non-zero angle of incidence α, is in the 3 shown.

Wenn man sonst nichts ändert, bewirkt das Herausschwenken der Lichtquelle 14 eine Änderung des Einfallswinkels α des Hauptstrahls 36 und damit auch eine Änderung der Richtung des reflektierten Hauptstrahls. Schwenkt man die Lichtquelle in der 3 nach unten, wandert der reflektierte Strahl nach oben weg. Dies gilt natürlich nicht nur für den hier exemplarisch genannten Hauptstrahl, sondern gleichermaßen für alle am Reflektor 12 reflektierten Strahlen der Lichtquelle 14. If you do not change anything else, swinging out causes the light source 14 a change of the angle of incidence α of the main beam 36 and thus also a change in the direction of the reflected main beam. If you swivel the light source in the 3 down, the reflected beam moves upwards. Of course, this does not only apply to the main beam mentioned here by way of example, but equally to all at the reflector 12 reflected rays of the light source 14 ,

Zur Kompensation dieses unerwünschten Effektes sieht eine bevorzugte Ausgestaltung vor, dass der Kugelmittelpunkt 40 bei von Null verschiedenem Einstrahlwinkel α aus dem Brennpunkt 24 heraus verschoben wird. Die optimale neue Position des Kugelmittelpunktes 40, bei der eine Kompensation des genannten unerwünschten Effektes des Wegwanderns des reflektierten Strahls eintritt, zeichnet sich dadurch aus, dass der Kugelmittelpunkt 40 in der Meridionalebene des Reflektors 12 auf einer Winkelhalbierenden 42 des Einstrahlwinkels α liegt, der sich bei der Reflexion des Hauptstrahls der Lichtquelle 14 zwischen dem einfallenden Strahl und dem in die gewünschte Hauptabstrahlrichtung 18 weisenden reflektierten Hauptstrahl ergibt. Auf dieser Winkelhalbierenden 42 findet man den optimalen Kugelmittelpunkt 40 im Abstand R von einem Reflektorscheitel 38, wobei R der Kugelradius und gleichzeitig der für alle Facetten 22 gleiche mittlere Abstand der Facetten 22 vom der im gemeinsamen Brennpunkt 24 angeordneten Lichtquelle 14 ist. To compensate for this undesirable effect, a preferred embodiment provides that the ball center 40 at non-zero angle of incidence α from the focal point 24 is moved out. The optimal new position of the ball center 40 , in which a compensation of said unwanted effect of the Wegwanderns of the reflected beam occurs, characterized in that the ball center 40 in the meridional plane of the reflector 12 on an angle bisector 42 of the angle of incidence α, which is at the reflection of the main beam of the light source 14 between the incident beam and in the desired Hauptabstrahlrichtung 18 showing reflected main reflected beam. On this bisector 42 you find the optimal ball center 40 at a distance R from a reflector vertex 38 where R is the radius of the sphere and at the same time that for all facets 22 same average distance of the facets 22 from the common focus 24 arranged light source 14 is.

Zur weiter verbesserten Kompensation des beschriebenen unerwünschten Effektes des Wegwanderns des reflektierten Strahls sieht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung eine zusätzliche Facettierung der Reflektorfläche im Meridionalschnitt mit Facettenkanten vor, die parallel zur Sagittalebene verlaufen. In der 1 wären dies zusätzliche Facettenkanten, die in der y-Richtung verlaufen. For further improved compensation of the described undesired effect of traveling away the reflected beam, a further preferred embodiment provides additional faceting of the reflector surface in the meridional section with facet edges which run parallel to the sagittal plane. In the 1 these would be additional facet edges that run in the y direction.

Mit dem Einfallswinkel α des Hauptstrahls ändern sich auch die Einfallswinkel insbesondere der Strahlen, die oberhalb oder unterhalb der Sagittalebene auf den Reflektor treffen. Die zusätzliche Facettierung erlaubt eine gezielte Kompensation des Einflusses der geänderten Einfallswinkel auf die Richtungen des reflektierten Lichtes. Daraus ergibt sich, dass möglichst spitze, das heißt möglichst kleine Einstrahlwinkel α wünschenswert sind. With the angle of incidence α of the main beam, the angles of incidence, in particular of the rays which strike the reflector above or below the sagittal plane, also change. The additional faceting allows a targeted compensation of the influence of the changed angles of incidence on the directions of the reflected light. It follows that as acute as possible, that is the smallest possible angle of incidence α are desirable.

Je kleiner der Einstrahlwinkel α ist, desto kleiner ist die Zahl der benötigten zusätzlichen Facettenstufen und desto kleiner können diese Facettenstufen sein. Als Konsequenz geht umso weniger Licht verloren, je kleiner der Einstrahlwinkel α ist. Darüber hinaus verringert sich mit abnehmendem Einstrahlwinkel α auch die Wahrscheinlichkeit dafür, dass sogenanntes Direktlicht in das Auge des Betrachters gelangt. Direktlicht ist Licht, das von der Lichtquelle 14 ohne am Reflektor 12 reflektiert zu werden direkt in das Auge des Betrachters gelangt, und das ein homogenes Erscheinungsbild des Lichtmoduls 10 stört.The smaller the angle of incidence α, the smaller the number of additional facet stages required and the smaller these facet stages can be. As a consequence, the less light is lost the smaller the angle of incidence α. In addition, as the angle of incidence α decreases, so does the likelihood of so-called direct light entering the eye of the observer. Direct light is light coming from the light source 14 without on the reflector 12 be reflected directly into the eye of the beholder, and that a homogeneous appearance of the light module 10 disturbs.

Durch möglichst kleine Einstrahlwinkel α wird also ein homogenes Erscheinungsbild bei gleichzeitig hohem optischen Wirkungsgrad erzeugt. Wie bereits erwähnt wurde, sind aber von Null verschiedene Einstrahlwinkel α unter Umständen erforderlich, um durch die Lichtquelle 14 bedingte Abschattungen zu verringern. As a result of the smallest possible angle of incidence α, therefore, a homogeneous appearance is produced with simultaneously high optical efficiency. As already mentioned, however, non-zero angles of incidence α may be required to pass through the light source 14 to reduce conditional shadowing.

Bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt das Verhältnis einer in y-Richtung gemessenen Breite zu einer in z-Richtung gemessenen Höhe etwas mehr als 2 zu 1.In the in the 1 In the embodiment shown, the ratio of a width measured in the y-direction to a height measured in the z-direction is slightly more than 2 to 1.

Für das unter Bezug auf die 1 bis 3 beschriebene Ausführungsbeispiel wurden alle Facetten 22 auf einer Kugelfläche 28 angeordnet, um eine gleichmäßige Leuchtdichte über die gesamte Lichtaustrittsfläche 46 hinweg zu erzielen.For that, with reference to the 1 to 3 described embodiment have all facets 22 on a spherical surface 28 arranged to give a uniform luminance over the entire light exit surface 46 to get away.

4 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Lichtmoduls 10. Die Teilfigur 4a zeigt das Lichtmodul 10 in isometrischer Darstellung. Die Teilfigur 4b zeigt eine Draufsicht aus einem Punkt, der in Hauptabstrahlrichtung 18 liegt. 4 shows a further embodiment of the light module 10 , The partial figure 4a shows the light module 10 in isometric view. The partial figure 4b shows a plan view of a point in the main emission direction 18 lies.

Der Reflektor 12 weist in der Draufsicht eine streifenförmige Lichtaustrittsfläche 46 auf. Eine Breite B der Lichtaustrittsfläche 46 beträgt hier ungefähr das fünf- fache einer Höhe H der Lichtaustrittsfläche 46. Die Höhe H und die Breite B der die Lichtaustrittsfläche 46 konstitutionierenden Reflektorfläche unterscheiden sich hier also wesentlich stärker als bei dem ersten Ausführungsbeispiel.The reflector 12 has in plan view a strip-shaped light exit surface 46 on. A width B of the light exit surface 46 here is approximately five times a height H of the light exit surface 46 , The height H and the width B of the light exit surface 46 constitutive reflector surface differ so much more so than in the first embodiment.

Im Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel erläutert, das für solche eher streifenförmigen Lichtaustrittsflächen 46 besonders geeignet ist. Dieses Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch eine Zusatzoptik 48 aus, die in einem Strahlengang 54 zwischen der Lichtquelle 14 und dem Reflektor 12 angeordnet ist und die dazu eingerichtet ist, das von der Lichtquelle 14 divergent ausgehende Licht in der Meridionalebene 50 und allgemein in Richtung der Reflektorhöhe H zu kollimieren. Auf diese Weise bündelt die Zusatzoptik 48 das Licht in der Richtung der Höhe H des Reflektors 12 auf den Reflektor 12, so dass so wenig Licht wie möglich am Reflektor 12 vorbeigestrahlt wird und hohe optische Wirkungsgrade erzielt werden. Die Zusatzoptik 48 ist demzufolge ein Licht sammelndes und bündelndes optisches Element.In the following, a second embodiment is explained, which is for such more strip-shaped light exit surfaces 46 is particularly suitable. This embodiment is characterized by an additional optics 48 out, in a beam path 54 between the light source 14 and the reflector 12 is arranged and which is adapted to that of the light source 14 divergent outgoing light in the meridional plane 50 and generally in the direction of the reflector height H to collimate. In this way, the additional optics bundles 48 the light in the direction of the height H of the reflector 12 on the reflector 12 so that as little light as possible on the reflector 12 is vorbeegestrahlt and high optical efficiencies are achieved. The additional optics 48 is therefore a light collecting and focusing optical element.

Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird auch hier die Ebene, in der das Lichtbündel 20 in die Hauptaustrittsrichtung 18 abgelenkt wird, als Meridionalebene 50 bezeichnet. Die Meridionalebene 50 ist parallel zur xz-Ebene des Koordinatensystems. Idealerweise liegt die Rotationsachse 26 in der Meridionalebene 50, und die Meridionalebene 50 schneidet die Lichtaustrittsfläche 46 an der Stelle der geringsten Höhe der Lichtaustrittsfläche 46. Dadurch werden Einstrahlwinkel α ermöglicht, die kleiner als 45° sind. As in the first embodiment, here too the plane in which the light beam is 20 in the main exit direction 18 is deflected, as the meridional plane 50 designated. The meridional plane 50 is parallel to the xz plane of the coordinate system. Ideally, the axis of rotation lies 26 in the meridional plane 50 , and the meridional plane 50 cuts the light exit surface 46 at the location of the lowest height of the light exit surface 46 , As a result, Einstrahlwinkel α are possible, which are smaller than 45 °.

Die Sagittalebene 52 schneidet die Lichtaustrittsfläche 46 idealerweise dort, wo die Breite der Lichtaustrittsfläche 46 maximal ist. In den meisten Fällen schließen die Meridionalebene 50 und die Sagittalebene 52 einen Winkel von 90° ein.The sagittal plane 52 cuts the light exit surface 46 ideally, where the width of the light exit surface 46 is maximum. In most cases, close the meridional plane 50 and the sagittal plane 52 an angle of 90 °.

Lichtmodule 10, die eine Zusatzoptik 48 aufweisen, werden im Folgenden unter Bezug auf die 5, 6, 7 und 8 erläutert.light modules 10 that have an additional appearance 48 will be described below with reference to the 5 . 6 . 7 and 8th explained.

Die 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Lichtmoduls 10. Dabei zeigt eine Teilfigur 5a das Lichtmodul einem Meridionalschnitt, und eine Teilfigur 5b zeigt das Lichtmodul 10 in einem Sagittalschnitt.The 5 shows a further embodiment of the light module 10 , This shows a part figure 5a the light module a meridional section, and a part figure 5b shows the light module 10 in a sagittal section.

Bei der in 5 dargestellten Ausgestaltung des Lichtmoduls 10 ist einem Strahlengang 54 zwischen der Lichtquelle 14 und dem Reflektor 12 die Zusatzoptik 48 ausgeführt als Zylinderlinse 56 angeordnet. Die Zylinderlinse 56 ist dazu geeignet, den Strahlengang 54 in der Meridionalebene 50 zu kollimieren (5a), während der Strahlengang 54 in der Sagittalebene 52 nahezu unbeeinflusst bleibt (5b).At the in 5 illustrated embodiment of the light module 10 is a ray path 54 between the light source 14 and the reflector 12 the additional optics 48 executed as a cylindrical lens 56 arranged. The cylindrical lens 56 is suitable for the beam path 54 in the meridional plane 50 to collimate ( 5a ) while the beam path 54 in the sagittal plane 52 remains almost unaffected ( 5b ).

Die Zylinderlinse 56 ist als gürtelförmige Linse ausgeführt, die im Meridionalschnitt die größten Wandstärkenunterschiede zwischen Linsenmitte und Linsenrand aufweist. Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel weist im Meridionalschnitt einen halbkreisförmigen Querschnitt auf. Im Sagittalschnitt ist eine Wandstärke der Linse nahezu konstant. Die Linse besitzt hier also einen ringförmigen Querschnitt, der die Licht abgebende Seite der Lichtquelle 14 umschließt. The cylindrical lens 56 is designed as a belt-shaped lens, which has the largest wall thickness differences between the center of the lens and lens edge in the meridional section. The embodiment shown in the figure has a semicircular cross section in the meridional section. In the sagittal section, a wall thickness of the lens is almost constant. The lens thus has an annular cross section, which is the light emitting side of the light source 14 encloses.

Auf diese Weise wird das von der Lichtquelle 14 ausgehende Licht durch die Zylinderlinse 56 in der Meridionalebene 50 vollständig oder zumindest weitestgehend kollimiert, so dass so wenig Licht wie möglich am Reflektor 12 vorbeigestrahlt wird und dadurch verloren ist.That way, that's from the light source 14 outgoing light through the cylindrical lens 56 in the meridional plane 50 completely or at least largely collimated so that as little light as possible on the reflector 12 is vorbeegestrahlt and is lost.

In der Sagittalebene 52 wird das Licht vom Reflektor 12 kollimiert.In the sagittal plane 52 becomes the light from the reflector 12 collimated.

Weil in der Meridionalebene 50 das Licht durch die Zylinderlinse 56 kollimiert wird, muss der Reflektor 12 in der Meridionalebene 50 keine Brechkraft aufweisen. Because in the meridional plane 50 the light through the cylindrical lens 56 collimated, the reflector must 12 in the meridional plane 50 have no refractive power.

In diesem Ausführungsbeispiel weist der Reflektor 12 bevorzugt zylindrische Parabelfacetten auf, die auf einer Kreiszylinder-förmigen Fläche angeordnet sind. In der 5b erscheint die Kreiszylinderform als Kreisbogen 29, dem Facetten überlagert sind. Unter einer zylindrischen Parabelfacette wird hier eine Facette 22 verstanden, die in einer Ebene eine Parabel-Form besitzt und die in einer zu der Ebene senkrechten Richtung durch Geraden berandet wird. In this embodiment, the reflector 12 preferably cylindrical Parabelfacetten, which are arranged on a circular cylinder-shaped surface. In the 5b the circular cylinder shape appears as a circular arc 29 which are overlaid with facets. Under a cylindrical parabola facet becomes here a facet 22 understood, which has a parabolic shape in a plane and which is bounded in a direction perpendicular to the plane by straight lines.

Jede solche Facette 22 hat daher die Form einer Rinne mit einem parabelförmigen Querschnitt der Rinne. Die zylindrischen Parabelfacetten sind längs eines in der Sagittalebene 52 liegenden Kreisbogens 29 so angeordnet, wie es unter Bezug auf die 1 bis 3 für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Facetten 22 dort auch in der Meridionalebene 50 längs eines Kreisbogens 29 angeordnet sind, während die Anordnung der Facetten 22 in der Meridionalebene 50 des zweiten Ausführungsbeispiels längs Geraden erfolgt, so dass sich insgesamt eine Anordnung der einzelnen zylindrischen Parabelfacetten auf einem Kreiszylindermantel ergibt. Every such facet 22 therefore has the shape of a groove with a parabolic cross-section of the groove. The cylindrical parabolic facets are along one in the sagittal plane 52 lying circular arc 29 arranged as it is with respect to the 1 to 3 for the first embodiment has been described. The difference to the first embodiment is that the facets 22 there also in the meridional plane 50 along a circular arc 29 are arranged while the arrangement of the facets 22 in the meridional plane 50 of the second embodiment along straight lines, so that overall results in an arrangement of the individual cylindrical Parabelfacetten on a circular cylinder jacket.

Der Reflektor 12 ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in diesem Sinne als Zylinderreflektor verwirklicht. Unter einem Zylinderreflektor wird hier ein Reflektor 12 mit den folgenden Merkmalen verstanden: Der Reflektor 12 weist auf einem Kreisbogen 29 angeordnete zylindrische Parabelfacetten auf. Der Zylinderreflektor ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, dass er in der Meridionalebene 50, beziehungsweise in Ebenen, die fächerartig neben der Meridionalebene 50 liegen und deren Normalen in der gleichen Ebene liegen wie die Normale der Meridionalebene, keine Krümmung aufweist und der in der Sagittalebene 52 oder in parallel zur Sagittalebene 52 liegenden Ebenen parabelförmige Facetten aufweist, die auf einem Kreisbogen angeordnet sind. The reflector 12 is realized in the second embodiment in this sense as a cylinder reflector. Under a cylinder reflector is here a reflector 12 understood with the following features: The reflector 12 points to a circular arc 29 arranged cylindrical Parabelfacetten on. The cylinder reflector is characterized in particular in that it is in the meridional plane 50 , or in planes that are fan-shaped next to the meridional plane 50 lie and whose normals lie in the same plane as the normal of the meridional plane, has no curvature and that in the sagittal plane 52 or in parallel to the sagittal plane 52 lying levels parabolic facets, which are arranged on a circular arc.

Die Facetten 22 aus denen der Reflektor 12 gebildet wird, sind in der Sagittalebene 52 also parabelförmig und in der Meridionalebene 50 gerade geformt. Diese zylindrischen Parabelfacetten sind auf dem in der Sagittalebene 52 liegenden Kreisbogen 29 so angeordnet, dass der Abstand R der parabelförmigen Facetten 22 zu ihrer gemeinsamen Brennlinie 24 konstant ist und dem Radius des Kreisbogens 29 entspricht.The facets 22 which make up the reflector 12 are formed in the sagittal plane 52 so parabolic and in the meridional plane 50 just shaped. These cylindrical parabola facets are on the in the sagittal plane 52 lying circular arc 29 arranged so that the distance R of the parabolic facets 22 to their common focal line 24 is constant and the radius of the arc 29 equivalent.

Die 4 und 5 zeigen insbesondere eine Anordnung aus einer Lichtquelle 14 und einem Reflektor 12, der wenigstens zwei Facetten 22 aufweist und der von der Lichtquelle 14 beleuchtet wird. Wenigstens zwei der Facetten 22 besitzen einen parabelförmigen Querschnitt und sind so angeordnet, dass die Querschnitte einen gemeinsamen Brennpunkt 24 und eine gemeinsame Parabelachse 26 besitzen und in Bezug auf die Parabelachse 26 eine näher an der Achse liegende Kante 30 und eine weiter von der Achse entfernt liegende Kante 32 aufweisen. Dabei sind die Facetten 22 so angeordnet, dass eine mittlere Entfernung der Querschnitte von einem für die Facetten 22 gemeinsamen Punkt für verschiedene Facetten 22 gleich ist. Die Lichtquelle 14 ist so angeordnet, dass sie Licht unter einem spitzen Winkel in den Reflektor 12 strahlt, wobei die Hauptabstrahlrichtung 18 des Reflektors und die Richtung eines aus der Hauptabstrahlrichtung 17 der Lichtquelle 14 auf den Reflektor 12 einfallenden Hauptstrahls 36 eine Meridionalebene 50 definieren. Die Achse der Parabeln und die Richtung der größten Ausdehnung des Reflektors 12 definieren eine von der Meridionalebene 50 verschiedene Sagittalebene 52, wobei der spitze Winkel in der Meridionalebene 50 liegt.The 4 and 5 in particular show an arrangement of a light source 14 and a reflector 12 , the at least two facets 22 and that of the light source 14 is illuminated. At least two of the facets 22 have a parabolic cross section and are arranged so that the cross sections have a common focal point 24 and a common parabola axis 26 own and in relation to the parabolic axis 26 an edge closer to the axis 30 and an edge further away from the axis 32 exhibit. Here are the facets 22 arranged so that a mean distance of the cross sections of one for the facets 22 common point for different facets 22 is equal to. The light source 14 is arranged so that it light at an acute angle in the reflector 12 radiates, with the main radiation direction 18 of the reflector and the direction of one of the main emission direction 17 the light source 14 on the reflector 12 incident main beam 36 a meridional plane 50 define. The axis of the parabolas and the direction of the largest dimension of the reflector 12 define one from the meridional plane 50 different sagittal plane 52 , where the acute angle in the meridional plane 50 lies.

Das in der 5 dargestellt Lichtmodul 10 kann als optisches System angesehen werden, dass zwei gekreuzt zueinander angeordnete Zylinderoptiken aufweist. Eine erste Zylinderoptik ist als (Halbring-förmige) Zylinderlinse 56 verwirklicht, wobei eine Zylinderachse der ersten Zylinderoptik in der Sagittalebene 52 liegt und eine zweite Zylinderoptik als Reflektor 12 verwirklicht ist, wobei eine Zylinderachse der zweiten Zylinderoptik in der Meridionalebene 50 liegt und beide Zylinderachsen einen gemeinsamen Schnittpunkt aufweisen, in dem im Idealfall die Lichtquelle 14 angeordnet ist.That in the 5 illustrated light module 10 can be regarded as an optical system having two cylinder optics arranged in a crosswise arrangement. A first cylinder optic is as a (semi-annular) cylindrical lens 56 realized, wherein a cylinder axis of the first cylinder optics in the sagittal plane 52 lies and a second cylinder optics as a reflector 12 is realized, wherein a cylinder axis of the second cylinder optics in the meridional plane 50 and both cylinder axes have a common point of intersection, in the ideal case, the light source 14 is arranged.

Eine weitere Ausgestaltung des Lichtmoduls 10 ist in der 6 dargestellt. Die Teilfigur 6a zeigt dabei den Schnitt in der Meridionalebene 50, und die Teilfigur 6a zeigt den Schnitt in der Sagittalebene 52.Another embodiment of the light module 10 is in the 6 shown. The partial figure 6a shows the section in the meridional plane 50 , and the part character 6a shows the section in the sagittal plane 52 ,

Im Gegensatz zu der weiter oben in Bezug auf die 5 beschriebene Ausgestaltung ist die Zusatzoptik 48 in der 6 als konischer Konzentrator 58 ausgeführt. Der Konzentrator 58 weist in der Meridionalebene 50 einen trapezförmigen Querschnitt auf, der sich von einer Lichteintrittsseite 60 bis zu einer Lichtaustrittseite 62 kontinuierlich vergrößert. In der Sagittalebene 52 weist der Konzentrator 58 einen Querschnitt auf, der aus einem Kreissegment und einem Trapez zusammengesetzt ist. Dabei weist der Kreisbogen des Kreissegmentes in Richtung zu dem Reflektor 12, und die längere Grundseite des Trapezes ist ebenfalls dem Reflektor 12 zugewandt angeordnet. Die kürzere Grundseite des Trapezes ist der Lichtquelle 14 zugewandt. Unlike the above in terms of the 5 described embodiment is the additional optics 48 in the 6 as a conical concentrator 58 executed. The concentrator 58 points in the meridional plane 50 a trapezoidal cross section extending from a light entrance side 60 up to a light exit side 62 continuously enlarged. In the sagittal plane 52 points the concentrator 58 a cross section, which is composed of a circle segment and a trapezoid. In this case, the circular arc of the circular segment points in the direction of the reflector 12 , and the longer base of the trapezoid is also the reflector 12 arranged facing. The shorter base of the trapezoid is the light source 14 facing.

Der Konzentrator 58 kollimiert das Licht in der Meridionalebene 50. Als Folge kann der Reflektor 12 als Zylinderreflektor ausgeführt werden, der Licht nur in der Sagittalebene 52 kollimiert. Der in der 6 dargestellte Konzentrator 58 erfüllt insofern die gleiche Funktion wie die in der 5 dargestellte Zylinderlinse 56. Der Konzentrator 58 ist ein Licht sammelndes und bündelndes optisches Element.The concentrator 58 the light collides in the meridional plane 50 , As a result, the reflector 12 be performed as a cylindrical reflector, the light only in the sagittal plane 52 collimated. The Indian 6 illustrated concentrator 58 fulfills insofar the same function as in the 5 illustrated cylindrical lens 56 , The concentrator 58 is a light collecting and focusing optical element.

7 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Lichtmoduls 10. Hierbei zeigt die Teilfigur 7a den Schnitt in der Meridionalebene 50 und die Teilfigur 7b den Schnitt in der Sagittalebene 52. 7 shows a further embodiment of the light module 10 , Here is the subfigure 7a the cut in the meridional plane 50 and the part character 7b the cut in the sagittal plane 52 ,

Das in der 7 dargestellte Lichtmodul 10 weist anstelle des in der vorangehenden 6 dargestellten Konzentrators 58 eine Vorsatzlinse 64 auf. Die Vorsatzlinse 64 ist im Strahlengang 54 zwischen der Lichtquelle 14 und dem Reflektor 12 angeordnet.That in the 7 illustrated light module 10 instead of the one in the previous one 6 represented concentrator 58 a conversion lens 64 on. The conversion lens 64 is in the beam path 54 between the light source 14 and the reflector 12 arranged.

Die Funktionsweise der Vorsatzlinse 64 ist mit der Funktion der Zylinderlinse 56 und des Konzentrators 58 vergleichbar. Das von der Lichtquelle 14 stammende Licht wird durch die Vorsatzlinse 64 in der Meridionalebene 50 reflektiv-refraktiv kollimiert. Dabei findet eine Brechung jeweils beim Eintritt des Lichtes in die Vorsatzoptik und beim Austritt des Lichtes aus der Vorsatzoptik statt. Anders als bei einer reinen Linse wird die richtungsändernde Wirkung noch durch interne Totalreflexionen verstärkt, die an seitlichen Grenzflächen zwischen dem optisch dichteren transparenten Material der Vorsatzlinse und der optisch dünneren Umgebungsluft stattfinden.The operation of the conversion lens 64 is with the function of the cylindrical lens 56 and the concentrator 58 comparable. That from the light source 14 originating light is through the conversion lens 64 in the meridional plane 50 Reflective-refractive collimated. In this case, there is a refraction each time the light enters the attachment optics and the exit of the light from the attachment optics. Unlike a pure lens, the direction-changing effect is enhanced by total internal reflections that take place at lateral interfaces between the optically denser transparent material of the conversion lens and the optically thinner ambient air.

8 zeigt eine weitere Möglichkeit, dass Licht in der Meridionalebene 50 zu kollimieren. Das von der Lichtquelle 14 ausgesandte Licht wird von einem sammelnden Hohlspiegel in Richtung des Reflektors 12 reflektiert. Der Strahlengang 54 zwischen Lichtquelle 14 und Reflektor 12 kann dabei entweder eine einfache Umlenkung aufweisen, wie es in der Teilfigur 8a dargestellt ist. Alternativ ist es auch möglich, den Strahlengang 54 in der Meridionalebene 50 z-förmig umzulenken, wie es in der 8b dargestellt ist. Dadurch kann die Lichtquelle 14 so angeordnet werden, dass sie Licht im Wesentlichen in die gleiche Richtung abstrahlt wie der Reflektor 12, nämlich in die Hauptabstrahlrichtung 18. 8th shows another way that light in the meridional plane 50 to collapse. That from the light source 14 emitted light is from a collecting concave mirror in the direction of the reflector 12 reflected. The beam path 54 between light source 14 and reflector 12 can either have a simple deflection, as in the subfigure 8a is shown. Alternatively, it is also possible to use the beam path 54 in the meridional plane 50 to divert z-shaped, as in the 8b is shown. This can cause the light source 14 be arranged so that it emits light in substantially the same direction as the reflector 12 namely, in the main emission direction 18 ,

Die 9 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Lichtmodul 10 in der Sagittalebene 52. Das in der Figur dargestellte Lichtmodul 10 weist mehrere Lichtquellen 14 auf. Die Lichtquellen 14 sind nebeneinander in einer Brennebene 70 des Reflektors 12 angeordnet. Die Brennebene 70 liegt parallel zur Sagittalebene 52 und enthält den Brennpunkt 24, beziehungsweise eine zur Achse des Zylinderreflektors parallele Brennlinie.The 9 shows a section through a light module according to the invention 10 in the sagittal plane 52 , The light module shown in the figure 10 has several light sources 14 on. The light sources 14 are side by side in a focal plane 70 of the reflector 12 arranged. The focal plane 70 lies parallel to the sagittal plane 52 and contains the focal point 24 or a focal line parallel to the axis of the cylindrical reflector.

Ein Teil der Lichtquellen 14 ist außerhalb des Brennpunktes 24 in einem Abstand a von der optischen Achse 34 angeordnet. Deshalb kommt es bei der Reflexion derjenigen Strahlenbündel, die von den außerhalb des Brennpunktes 24 liegen Lichtquellen 14 emittiert werden zu einer Winkelabweichung Δφ zwischen reflektierten Strahlen, die von einer zentralen, im Brennpunkt 24 angeordneten Lichtquelle 14 ausgehen und in einem bestimmten Punkt des Reflektors 12 reflektiert wurden, und Strahlen, die von einer äußeren Lichtquelle 14 ausgehen und in demselben Reflektorpunkt reflektiert wurden.Part of the light sources 14 is out of focus 24 at a distance a from the optical axis 34 arranged. That's why it comes in the reflection of those beams that from the outside of the focal point 24 lie light sources 14 are emitted at an angle deviation Δφ between reflected rays coming from a central, focal point 24 arranged light source 14 go out and in a certain point of the reflector 12 were reflected, and rays from an external light source 14 go out and reflected in the same reflector point.

Aufgrund der großen Brennweite des Reflektors 12 sind die Winkelabweichungen Δφ jedoch so klein, dass die von verschiedenen Lichtquellen 14 der erzeugten Lichtverteilungen sich nur wenig unterscheiden. Das bedeutet, dass dann, wenn eine von einer der Lichtquellen 14 erzeugte Lichtverteilung gesetzliche Anforderungen erfüllt, diese Anforderungen auch durch eine Lichtverteilung erfüllt werden, die von einer anderen der Lichtquellen 14 erzeugt wird.Due to the large focal length of the reflector 12 however, the angular deviations Δφ are so small that those of different light sources 14 the light distributions produced differ only slightly. That means that if one of one of the light sources 14 produced light distribution meets legal requirements, these requirements can also be met by a light distribution from another of the light sources 14 is produced.

Die Anordnung mit den mehreren Lichtquellen 14 ist daher dazu geeignet, mit verschieden farbiges Licht emittierenden Lichtquellen 14 verschiedene Lichtfunktionen zu erfüllen, die durch ähnliche gesetzliche Anforderungen gekennzeichnet sind. Beispiele solcher Lichtverteilungen sind das Tagfahrlicht und das Blinklicht. Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die Leuchte wenigstens zwei Lichtquellen aufweist, die verschiedenfarbiges Licht emittieren, so dass die Leuchte dazu eingerichtet ist, mit einer mit Ausnahme der Lichtquellen ein und derselben Leuchtenstruktur, verschiedene Signallichtverteilungen zu erzeugen.The arrangement with the multiple light sources 14 is therefore suitable for use with different colored light emitting light sources 14 to perform different lighting functions, which are characterized by similar legal requirements. Examples of such light distributions are the daytime running light and the flashing light. A preferred embodiment provides that the luminaire has at least two light sources which emit differently colored light, so that the luminaire is set up to produce different signal light distributions with one exception of the light sources of the same luminaire structure.

Die 4 bis 9 zeigen insbesondere eine Anordnung aus einer Lichtquelle 14 und einem Reflektor 12, der wenigstens zwei Facetten 22 aufweist und der von der Lichtquelle 14 beleuchtet wird. Wenigstens zwei der Facetten 22 besitzen einen parabelförmigen Querschnitt und sind so angeordnet, dass die Querschnitte einen gemeinsamen Brennpunkt 24 und eine gemeinsame Parabelachse 26 besitzen und in Bezug auf die Parabelachse 26 eine näher an der Achse 26 liegende Kante 30 und eine weiter von der Achse 26 entfernt liegende Kante 32 aufweisen. Dabei sind die Facetten 22 so angeordnet, dass eine mittlere Entfernung der Querschnitte von einem für die Facetten 22 gemeinsamen Punkt für verschiedene Facetten 22 gleich ist. Die Lichtquelle 14 ist so angeordnet, dass sie Licht unter einem spitzen Winkel in den Reflektor 12 strahlt, wobei die Hauptabstrahlrichtung 18 des Reflektors 12 und die Richtung eines aus der Hauptabstrahlrichtung 17 der Lichtquelle 14 auf den Reflektor einfallenden Hauptstrahls 36 eine Meridionalebene 50 definieren. Die Achse 26 der Parabeln und die Richtung der größten Ausdehnung des Reflektors 12 definieren eine von der Meridionalebene 50 verschiedene Sagittalebene 52, wobei der spitze Winkel in der Meridionalebene 50 liegt.The 4 to 9 in particular show an arrangement of a light source 14 and a reflector 12 , the at least two facets 22 and that of the light source 14 is illuminated. At least two of the facets 22 have a parabolic cross section and are arranged so that the cross sections have a common focal point 24 and a common parabola axis 26 own and in relation to the parabolic axis 26 one closer to the axle 26 lying edge 30 and one farther from the axle 26 distant edge 32 exhibit. Here are the facets 22 arranged so that a mean distance of the cross sections of one for the facets 22 common point for different facets 22 is equal to. The light source 14 is arranged so that it light at an acute angle in the reflector 12 radiates, with the main radiation direction 18 of the reflector 12 and the direction of one of the main emission direction 17 the light source 14 on the reflector incident main beam 36 a meridional plane 50 define. The axis 26 the parabolas and the direction of the greatest extent of the reflector 12 define one from the meridional plane 50 different sagittal plane 52 , where the acute angle in the meridional plane 50 lies.

10 zeigt in schematischer Darstellung eine Kraftfahrzeugleuchte 72. Die Kraftfahrzeugleuchte 72 umfasst ein Gehäuse 74. Das Gehäuse weist auf einer Seite eine Öffnung auf, die durch eine transparente Abdeckscheibe 76 verschlossen ist. In dem Gehäuse angeordnet ist ein Lichtmodul 10 so angeordnet, das der Reflektor 12 von der Lichtquelle 14 ausgehendes Licht durch die Abdeckscheibe 74 in ein Vorfeld der Leuchte 72 abbildet. Das Lichtmodul 10 zeichnet sich durch die in dieser Anmeldung erläuterten und beanspruchten Merkmale aus. 10 shows a schematic representation of a motor vehicle light 72 , The motor vehicle light 72 includes a housing 74 , The housing has on one side an opening through a transparent cover 76 is closed. Arranged in the housing is a light module 10 arranged so that the reflector 12 from the light source 14 outgoing light through the cover 74 in an apron of the lamp 72 maps. The light module 10 is characterized by the features explained in this application and claimed.

Claims

Motor vehicle light ( 72 ), with an arrangement of a light source ( 14 ) and a reflector ( 12 ), which has at least two facets ( 22 ) and that of the light source ( 14 ), characterized in that at least two of the facets ( 22 ) have a parabolic cross section and are arranged so that the cross sections have a common focal point ( 24 ) and a common parabolic axis ( 26 ) and with respect to the parabolic axis ( 26 ) an edge closer to the axis ( 30 ) and a further away from the axis edge ( 32 ) and wherein the facets ( 22 ) are arranged so that an average distance of the cross sections of one for the facets ( 22 ) common point for different facets ( 22 ) and the light source ( 14 ) is arranged so that it emits light at an acute angle in the reflector ( 12 ), wherein a main radiation direction ( 18 ) of the reflector and the direction of one of a main radiation direction ( 17 ) of the light source ( 14 ) on the reflector ( 12 ) incident main beam ( 36 ) a meridional plane ( 50 ) and where the axis of the parabolas and the direction of the greatest extent of the reflector ( 12 ) one from the meridional plane ( 50 ) different sagittal plane ( 52 ) and the acute angle in the meridional plane ( 50 ) lies.

Motor vehicle light ( 72 ) according to claim 1, characterized in that the common point is the midpoint ( 40 ) of an imaginary spherical surface ( 28 ), which is all facets ( 22 ) touches or cuts and that the facets ( 22 ) Are sections of paraboloidal rotors that share a common focal point ( 24 ) and a common axis of rotation ( 26 ) and have different focal lengths.

Motor vehicle light ( 72 ) according to claim 2, characterized in that the ball center ( 40 ) in the common focus ( 24 ) lies.

Motor vehicle light ( 72 ) according to claim 2, characterized in that the ball center ( 40 ) in the meridional plane of the reflector on an angle bisector ( 42 ) of an angle of incidence between one in the reflector vertex ( 38 ) incident and reflected there main beam ( 36 ) of the light source ( 14 ) at a distance from the vertex ( 38 ), which is equal to the distance of the vertex ( 38 ) from the common focal point ( 24 ) of facets ( 22 ).

Motor vehicle light ( 72 ) according to claim 2, characterized in that the ball center ( 40 ) lies on a circular arc whose center is the vertex of the reflector and whose radius is equal to the distance of the vertex ( 38 ) from the common focal point ( 24 ) of facets ( 22 ), wherein the ball center is there between the layers of ball centers, which are defined by the features of claims 3 and 4.

Motor vehicle light ( 72 ) according to claim 1, characterized in that the facets ( 22 ) Are cutouts of a groove shape, wherein the groove transversely to its longitudinal direction has the parabolic cross-section.

Motor vehicle light ( 72 ) according to claim 6, characterized in that the facets ( 22 ) are arranged so that they have a common focal line, which in the meridional plane ( 50 ) and perpendicular to the sagittal plane ( 52 ) lies.

Motor vehicle light ( 72 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the luminaire ( 72 ) a light collecting and focusing optical element ( 48 ) in the form of a belt-shaped lens in a beam path ( 54 ) between the light source ( 14 ) and the facets ( 22 ) and in the meridional plane ( 50 ) has the largest wall thickness differences between lens center and lens edge, while the wall thickness in the sagittal plane ( 52 ) is largely constant.

Motor vehicle light ( 72 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the luminaire ( 72 ) a light collecting and focusing optical element ( 48 ) in the form of a concave mirror reflector ( 68 ), which in the beam path ( 54 ) between the light source ( 14 ) and the facets ( 22 ) and in the direction of the meridional plane ( 50 ) has a greater concave curvature than in the sagittal plane ( 52 ).

Motor vehicle light ( 72 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the luminaire ( 72 ) a light collecting and focusing optical element ( 48 ) in the form of a transparent solid, which in the beam path ( 54 ) between the light source ( 14 ) and the facets ( 22 ) is arranged and the light passing through it at a light entrance side ( 60 ) and a light exit side ( 62 ) collapses and concentrates light propagating in its interior by internal total reflections occurring at its lateral interfaces.

Motor vehicle light ( 72 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the luminaire ( 72 ) a light collecting and focusing optical element ( 48 ) in the form of a transparent solid, which in the beam path ( 54 ) between the light source ( 14 ) and the facets ( 22 ) and which is a conical concentrator ( 58 ), which is in the meridional plane ( 50 ) has a trapezoidal cross section extending from a light source side light entrance side ( 60 ) to a light exit side ( 62 ), while its wall thickness in the sagittal plane ( 52 ) remains at least nearly the same.

Motor vehicle light ( 72 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one in the main radiation direction ( 18 ) facing surface of the reflector ( 12 ) has toric mirror surfaces which are adapted to direct light reflected from the surface in accordance with legal requirements.

Motor vehicle light ( 72 ), according to one of the preceding claims, characterized in that in the beam path ( 54 ) after the reflector ( 12 ) a scattering optics is arranged.

Motor vehicle light ( 72 ), according to one of the preceding claims, characterized in that the light module ( 10 ) a plurality of juxtaposed light sources ( 14 ) having.

Motor vehicle light ( 72 ), according to one of the preceding claims, characterized in that the luminaire ( 72 ) several light sources ( 14 ) and the light sources ( 14 ) in one level ( 70 ) where the plane ( 70 ) the focal point ( 24 ) contains.

Motor vehicle light ( 72 ), according to one of the preceding claims, characterized in that the light sources ( 14 ) in a sagittal plane ( 52 ) with the smallest possible distance (a) from an optical axis ( 34 ) are arranged.

Motor vehicle light ( 72 ), according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a plurality of differently colored light sources ( 14 ).