DE102020001701A1 - Headlight and headlamp - Google Patents
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- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Abstract
Ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer hat einem Reflektor (40) und eine Lichtquelle (41), die zur Emission von Licht in einem Raumwinkelbereich eingerichtet ist, wobei der Reflektor (40) eine reflektierende Fläche (20) hat, die die Lichtquelle (41) mindestens im vorgenannten Raumwinkelbereich umgibt. Zudem ist eine erste Teilfläche (24) der reflektierenden Fläche (20) wie eine Teilfläche eines Rotationsparaboloids (21) mit einer Rotationsachse (22) und mit einem Brennpunkt (23) geformt. Weiter ist eine zweite Teilfläche (25) der reflektierenden Fläche (20), welche sich bezüglich der Rotationsachse (22) in Richtung einer ersten Raumrichtung (Z) auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Teilfläche (24) befindet, bezüglich der ersten Raumrichtung (Z) mehr zur Rotationsachse (22) hin gekrümmt als das Rotationsparaboloid (21), wobei die erste Raumrichtung (Z) senkrecht zur Rotationsachse (22) ist. A headlight according to the invention has a reflector (40) and a light source (41), which is set up to emit light in a solid angle range, the reflector (40) having a reflective surface (20) which the light source (41) at least in the aforementioned Surrounds solid angle area. In addition, a first partial surface (24) of the reflective surface (20) is shaped like a partial surface of a paraboloid of revolution (21) with an axis of rotation (22) and with a focal point (23). There is also a second partial surface (25) of the reflective surface (20), which is located on the opposite side of the first partial surface (24) with respect to the axis of rotation (22) in the direction of a first spatial direction (Z), with respect to the first spatial direction (Z) more curved towards the axis of rotation (22) than the paraboloid of revolution (21), the first spatial direction (Z) being perpendicular to the axis of rotation (22).
Description
Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer und eine Stirnlampe, insbesondere einen Scheinwerfer und eine Stirnlampe, die aufgrund ihrer Beleuchtungscharakteristik und ihrer kompakten Bauform für Outdoorsportler geeignet sind.The invention relates to a headlight and a headlamp, in particular a headlamp and a headlamp, which are suitable for outdoor athletes due to their lighting characteristics and their compact design.
Aus dem Stand der Technik sind Lampen bekannt, die geeignet sind einen weit reichenden gebündelten Lichtstrahl zu erzeugen (
Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, mit nur einer Lichtquelle einen vorwärtsgerichteten gebündelten Lichtstrahl zu erzeugen, und gleichzeitig den Boden in einem begrenzten Bereich möglichst gleichmäßig zu beleuchten.The invention specified in
Das oben genannte Problem wird gelöst durch einen Scheinwerfer nach Anspruch 1 und durch eine Stirnlampe nach Anspruch 10. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren spezifiziert.The above problem is solved by a headlamp according to
Eine Stirnlampe mit einem erfindungsgemäßen Scheinwerfer hat den Vorteil, dass durch die Verwendung von einer auf einen Reflektor gerichteten Lichtquelle alles von der Lichtquelle emittierte Licht in die gewünschte Richtung reflektiert wird, wie im konkreten Fall, gebündelt nach vorne und in einem begrenzten Bereich nach unten, damit man vorwärts in die Ferne schauen kann und gleichzeitig der Boden gut sichtbar ist, um zum Beispiel Hindernisse wahrnehmen zu können. Ein lästiges Umstellen zwischen verschiedenen Beleuchtungsarten und ein Verstellen des Neigungswinkels zum Boden ist beim erfindungsgemäßen Scheinwerfer nicht nötig. Das Abstrahlen von Licht horizontal zur Seite und nach oben wird durch die gezielte Beleuchtung weitestgehend vermieden. Ausserdem ist bei dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer ein nahtloser Übergang zwischen dem nach vorne gerichteten gebündelten Lichtstrahl und dem auf einen Bereich am Boden gerichteten Licht realisiert, wodurch eine dunkle Lücke, in der man bei Dunkelheit nichts sieht, ausgeschlossen wird. Durch die gleichmäßige Ausleuchtung des Bodens mit dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer werden störende zu helle oder zu dunkle Stellen vermieden. Durch die gezielte Ausleuchtung eines begrenzten Bereichs wird keine elektrische Energie durch überflüssiges Licht verschwendet, was bei einer batteriebetriebenen Stirnlampe zu einer längeren Leuchtdauer bei gleich guter Ausleuchtung führt. Da der erfindungsgemäße Scheinwerfer aus nur wenigen Komponenten besteht, ist er leicht und kompakt gebaut. Außerdem ist der erfindungsgemäße Scheinwerfer wasserdicht, sodass er nicht unbedingt in ein Gehäuse eingebaut werden muss, und von der Lichtquelle erzeugte Wärme wird leicht nach außen abgegeben.A headlamp with a headlamp according to the invention has the advantage that by using a light source directed at a reflector, all light emitted by the light source is reflected in the desired direction, as in the specific case, bundled to the front and in a limited area downwards, so that you can look forward into the distance and at the same time the ground is clearly visible, for example to be able to perceive obstacles. Annoying switching between different types of lighting and adjusting the angle of inclination to the ground is not necessary with the headlight according to the invention. The emission of light horizontally to the side and upwards is largely avoided by the targeted lighting. In addition, in the headlight according to the invention, a seamless transition between the forward-directed bundled light beam and the light directed onto an area on the ground is realized, whereby a dark gap in which you cannot see anything in the dark is excluded. Due to the uniform illumination of the floor with the headlight according to the invention, annoying areas that are too bright or too dark are avoided. The targeted illumination of a limited area means that no electrical energy is wasted through superfluous light, which in a battery-operated headlamp leads to a longer light duration with the same good illumination. Since the headlight according to the invention consists of only a few components, it is lightweight and compact. In addition, the headlamp of the present invention is waterproof so that it does not necessarily have to be built into a housing, and heat generated by the light source is easily released to the outside.
Ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer hat einen Reflektor und eine Lichtquelle. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Scheinwerfer genau einen Reflektor und/oder genau eine Lichtquelle. Die Lichtquelle ist zur Emission von Licht in einem Raumwinkelbereich eingerichtet. Üblicherweise ist der Raumwinkelbereich durch die Bauweise der Lichtquelle fest vorgegeben. Der Reflektor hat eine reflektierende Fläche, die die Lichtquelle mindestens im vorgenannten Raumwinkelbereich umgibt. Das heißt, dass die reflektierende Fläche des Reflektors an die Abstrahlcharakteristik der Lichtquelle angepasst ist. In anderen Worten: Die reflektierende Fläche ist so geformt und relativ zur Lichtquelle so angeordnet, dass das gesamte von der Lichtquelle emittierte Licht direkt auf die reflektierende Fläche trifft. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umgibt die reflektierende Fläche die Lichtquelle in einem Abstand von mindestens 1 mm.A headlight according to the invention has a reflector and a light source. In a preferred embodiment of the invention, the headlight has exactly one reflector and / or exactly one light source. The light source is set up to emit light in a solid angle range. The solid angle range is usually predetermined by the construction of the light source. The reflector has a reflective surface which surrounds the light source at least in the aforementioned solid angle range. This means that the reflective surface of the reflector is adapted to the radiation characteristics of the light source. In other words: the reflective surface is shaped and arranged relative to the light source in such a way that all of the light emitted by the light source hits the reflective surface directly. In a preferred embodiment of the invention, the reflective surface surrounds the light source at a distance of at least 1 mm.
Eine erste Teilfläche der reflektierenden Fläche ist wie eine Teilfläche eines Rotationsparaboloids mit einer Rotationsachse und mit einem Brennpunkt geformt. Es ist möglich, die erste Teilfläche der reflektierenden Fläche durch eine Teilfläche einer Kugelfläche beziehungsweise durch Facetten anzunähern, ohne die optischen Eigenschaften der ersten Teilfläche wesentlich zu ändern. Vom Brennpunkt kommendes und auf die erste Teilfläche treffendes Licht wird in Richtung der Rotationsachse (X-Richtung) reflektiert. Vorzugsweise ist die Lichtquelle auf der Rotationsachse so positioniert, dass von der Lichtquelle emittiertes und auf die erste Teilfläche treffendes Licht als gebündelter Lichtstrahl in Richtung der Rotationsachse reflektiert wird. Typischerweise beträgt der Anteil der ersten Teilfläche an der gesamten reflektierenden Fläche mindestens 20%. Vorzugsweise liegt der Anteil der ersten Teilfläche an der gesamten reflektierenden Fläche zwischen 30% und 60%. Der Flächenanteil korreliert mit dem Lichtanteil des gebündelten Lichtstrahls.A first partial surface of the reflective surface is shaped like a partial surface of a paraboloid of revolution with an axis of rotation and with a focal point. It is possible to approximate the first partial surface of the reflective surface by a partial surface of a spherical surface or by facets without significantly changing the optical properties of the first partial surface. Light coming from the focal point and hitting the first partial surface is reflected in the direction of the axis of rotation (X direction). The light source is preferably positioned on the axis of rotation in such a way that light emitted by the light source and striking the first partial surface is reflected as a bundled light beam in the direction of the axis of rotation. The proportion of the first partial area in the total reflective area is typically at least 20%. The proportion of the first partial area in the total reflective area is preferably between 30% and 60%. The area portion correlates with the light portion of the bundled light beam.
Eine zweite Teilfläche der reflektierenden Fläche, welche sich bezüglich der Rotationsachse in Richtung einer ersten Raumrichtung (Z-Richtung) auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Teilfläche befindet, ist bezüglich der ersten Raumrichtung mehr zur Rotationsachse hin gekrümmt als das Rotationsparaboloid. In anderen Worten: Ein Punkt der zweiten Teilfläche hat einen geringeren Abstand senkrecht zur Rotationsachse als ein Punkt der ersten Teilfläche, wobei die beiden Punkte bezüglich der ersten Raumrichtung und bezüglich der Rotarionsachse gegenüberliegend sind. Dabei ist die erste Raumrichtung senkrecht zur Rotationsachse. Durch die Asymmetrie bezüglich der ersten Raumrichtung der reflektierenden Fläche wird das von der Lichtquelle emittierte Licht asymmetrisch bezüglich der ersten Raumrichtung reflektiert. Beispielsweise wird von der Lichtquelle emittiertes Licht von der zweiten Teilfläche teilweise mit einem Winkel zur Rotationsachse von über 60° und asymmetrisch bezüglich der ersten Raumrichtung reflektiert. Typischerweise wird von der Lichtquelle emittiertes Licht von der reflektierenden Fläche mit einem Winkel zur Rotationsachse im Bereich von 10° bis 75° asymmetrisch reflektiert.A second partial surface of the reflective surface, which is located on the opposite side of the first partial surface with respect to the axis of rotation in the direction of a first spatial direction (Z direction), is more curved toward the rotational axis with respect to the first spatial direction than the paraboloid of revolution. In other words: a point on the second sub-area has a smaller distance perpendicular to the axis of rotation than a point on the first sub-area, the two points being opposite with respect to the first spatial direction and with respect to the axis of rotation. The first spatial direction is perpendicular to the axis of rotation. Due to the asymmetry with respect to the first spatial direction of the reflecting surface, the light emitted by the light source is reflected asymmetrically with respect to the first spatial direction. For example, light emitted by the light source is partially reflected by the second partial surface at an angle to the axis of rotation of more than 60 ° and asymmetrically with respect to the first spatial direction. Typically, light emitted by the light source is reflected asymmetrically by the reflecting surface at an angle to the axis of rotation in the range from 10 ° to 75 °.
Eine optionale dritte Teilfläche der reflektierenden Fläche hat eine spitz zulaufende Erhebung, deren Spitze zur Lichtquelle hin ausgerichtet ist. Dadurch wird das meiste von der Lichtquelle emittierte und auf die dritte Teilfläche nahe der Rotationsachse treffende Licht an der Lichtquelle vorbei reflektiert, wird also nicht zur Lichtquelle zurück reflektiert. Vorzugsweise ist die Erhebung asymmetrisch bezüglich der ersten Raumrichtung geformt. Somit wird von der Lichtquelle emittiertes und auf die dritte Teilfläche treffendes Licht asymmetrisch bezüglich der ersten Raumrichtung reflektiert.An optional third sub-area of the reflective surface has a tapering elevation, the tip of which is oriented towards the light source. As a result, most of the light emitted by the light source and hitting the third partial area near the axis of rotation is reflected past the light source, that is to say it is not reflected back to the light source. The elevation is preferably shaped asymmetrically with respect to the first spatial direction. Thus, light emitted by the light source and striking the third partial area is reflected asymmetrically with respect to the first spatial direction.
Weiter besteht die Möglichkeit, dass die reflektierenden Fläche teilweise gewellt ist. Dadurch ergibt das von der Lichtquelle emittierte und von der reflektierenden Fläche asymmetrisch reflektierte Licht auf einer Projektionsflälche (zum Beispiel am Boden), die die erste Raumrichtung als Flächennormale hat, eine gleichmäßigere Helligkeitsverteilung. Die oben genannten Teilflächen können ganz, teilweise oder nicht gewellt sein.There is also the possibility that the reflective surface is partially corrugated. As a result, the light emitted by the light source and asymmetrically reflected by the reflective surface results in a more uniform brightness distribution on a projection surface (for example on the floor) which has the first spatial direction as the surface normal. The above-mentioned partial surfaces can be completely, partially or not corrugated.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die gesamte reflektierende Fläche lückenlos und/oder lochfrei und/oder kantenfrei und/oder stufenfrei. Das gesamte von der Lichtquelle emittierte und von der reflektierenden Fläche reflektierte Licht ergibt damit auf einer beliebigen Projektionsfläche (zum Beispiel am Boden oder an einer Wand) vorzugsweise eine zusammenhängende beziehungsweise kontinuierliche Helligkeitsverteilung.In a preferred embodiment of the invention, the entire reflective surface is without gaps and / or without holes and / or without edges and / or without steps. All of the light emitted by the light source and reflected by the reflective surface thus results in a coherent or continuous distribution of brightness on any projection surface (for example on the floor or on a wall).
In einer typischen Ausführungsform der Erfindung ist die reflektierende Fläche symmetrisch bezüglich einer zweiten Raumrichtung (Y-Richtung), wobei die zweite Raumrichtung senkrecht zur Rotationsachse und senkrecht zur ersten Raumrichtung ist. Das von der Lichtquelle emittierte Licht wird dadurch bezüglich der zweiten Raumrichtung vorzugsweise symmetrisch reflektiert.In a typical embodiment of the invention, the reflective surface is symmetrical with respect to a second spatial direction (Y direction), the second spatial direction being perpendicular to the axis of rotation and perpendicular to the first spatial direction. The light emitted by the light source is thereby preferably reflected symmetrically with respect to the second spatial direction.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtquelle auf der Rotationsachse und/oder im Brennpunkt positioniert. Weiter kann die Lichtquelle auf den Schnittpunkt der Rotationsachse mit dem Rotationsparaboloid gerichtet sein. Typischerweise ist die Lichtquelle zur Emission von Licht in eine Hemisphäre eigerichtet. Dadurch ergibt sich beispielsweise, dass die reflektierende Fläche mindestens zur Hälfte die Lichtquelle umgibt, sodass das gesamte von der Lichtquelle emittierte Licht direkt auf die reflektierende Fläche trifft.In a preferred embodiment of the invention, the light source is positioned on the axis of rotation and / or in the focal point. Furthermore, the light source can be directed to the point of intersection of the axis of rotation with the paraboloid of revolution. Typically, the light source is directed to emit light into a hemisphere. As a result, for example, the reflective surface surrounds at least half of the light source, so that all of the light emitted by the light source hits the reflective surface directly.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Abstand senkrecht zur Rotationsachse bezüglich der ersten Raumrichtung vom Brennpunkt zum am nächsten gelegenen Punkt der reflektierenden Fläche höchstens 80% vom Abstand senkrecht zur Rotationsachse bezüglich der ersten Raumrichtung vom Brennpunkt zum am weitesten entfernten Punkt der reflektierenden Fläche. Typischerweise gibt es genau zwei sich gegenüberliegende Punkte. Durch den (um 80%) verringerten Abstand wird ermöglicht, dass vom Scheinwerfer Licht bezüglich der ersten Raumrichtung signifikant asymmetrisch abgestrahlt wird.In a preferred embodiment of the invention, the distance perpendicular to the axis of rotation with respect to the first spatial direction from the focal point to the closest point of the reflective surface is at most 80% of the distance perpendicular to the rotational axis with respect to the first spatial direction from the focal point to the most distant point of the reflective surface. Typically there are exactly two opposite points. The reduced distance (by 80%) enables the headlight to emit light significantly asymmetrically with respect to the first spatial direction.
In einer typischen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Scheinwerfer zusätzlich zwei elektrische Leitungen und eine Frontscheibe. Die Frontscheibe ist lichtdurchlässig, zum Beispiel glasklar oder matt, sodass von der reflektierenden Fläche kommendes Licht aus dem Scheinwerfer austritt. Vorzugsweise umfasst die Lichtquelle eine Leuchtdiode, die mit jeweils einem Ende der beiden elektrischen Leitungen elektrisch leitend verbunden ist. In a typical embodiment of the invention, the headlight additionally comprises two electrical lines and a windshield. The windshield is translucent, for example crystal clear or matt, so that light coming from the reflective surface emerges from the headlight. The light source preferably comprises a light-emitting diode which is connected in an electrically conductive manner to one end of each of the two electrical lines.
Weiter sind die Leuchtdiode und die beiden elektrischen Leitungen an der Frontscheibe befestigt. Vorzugsweise grenzen der Reflektor und die Frontscheibe unmittelbar aneinander an, sodass ein Volumen eingeschlossen wird, in das die Leuchtdiode hineinragt. So wird erreicht, dass die Leuchtdiode und die reflektierende Fläche vor Feuchtigkeit beziehungsweise Schmutz geschützt sind. Typischerweise verlaufen die beiden elektrischen Leitungen jeweils von der Leuchtdiode bis mindestens zum Rand der reflektierenden Fläche des Reflektors, damit der Scheinwerfer an eine Spannungsquelle angeschlossen werden kann. Weiter besteht die Möglichkeit, dass die Frontscheibe mitsamt der Lichtquelle bezüglich der ersten Raumrichtung gekippt ist, und der Reflektor beziehungsweise die reflektierende Fläche eine entsprechende Form haben, dass der Reflektor direkt an die Frontscheibe angrenzt beziehungsweise, dass alles von der Lichtquelle emittierte Licht direkt auf die reflektierende Fläche trifft. Dies hat vorzugsweise zur Folge, dass der Anteil von bezüglich der ersten Raumrichtung asymmetrisch reflektiertem Licht höher beziehungsweise niedriger ist als bei Ausrichtung der Frontscheibe in Richtung der ersten Raumrichtung.The light-emitting diode and the two electrical lines are also attached to the windshield. The reflector and the front pane preferably adjoin one another directly, so that a volume is enclosed into which the light-emitting diode protrudes. This ensures that the light-emitting diode and the reflective surface are protected from moisture and dirt. Typically, the two electrical lines each run from the light-emitting diode to at least the edge of the reflective surface of the reflector so that the headlight can be connected to a voltage source. There is also the possibility that the front pane together with the light source is tilted with respect to the first spatial direction, and the reflector or the reflecting surface have a shape corresponding to that of the reflector directly adjacent to the windshield or that all light emitted by the light source hits the reflective surface directly. This preferably has the consequence that the proportion of light reflected asymmetrically with respect to the first spatial direction is higher or lower than when the front pane is aligned in the direction of the first spatial direction.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Scheinwerfer zusätzlich eine transparente Leiterplatte mit mindestens zwei Leiterbahnen. Die Lichtquelle umfasst vorzugsweise eine Leuchtdiode, die an jeweils einem Ende der beiden Leiterbahnen elektrisch leitend befestigt (zum Beispiel angelötet) ist. Vorzugsweise grenzen der Reflektor und die transparente Leiterplatte unmittelbar aneinander an, sodass ein Volumen eingeschlossen wird, in das die Leuchtdiode hineinragt. Die Leiterplatte und der Reflektor können entweder permanent oder lösbar miteinander verbunden sein. Typischerweise verlaufen die beiden Leiterbahnen jeweils von der Leuchtdiode bis mindestens zum Rand der reflektierenden Fläche. In einer Ausführungsform ist die Leiterplatte so geformt, dass sie den Reflektor bündig abschließt. Alternativ ragt die Leiterplatte über den Reflektor hinaus, sodass weitere Elektronikkomponenten, wie zum Beispiel ein Vorwiderstand, außerhalb des durchleuchteten Bereichs der Leiterplatte auf der Leiterplatte elektrisch leitend befestigt werden können.In an alternative embodiment of the invention, the headlight additionally comprises a transparent printed circuit board with at least two conductor tracks. The light source preferably comprises a light-emitting diode which is fastened in an electrically conductive manner (for example soldered) to one end of each of the two conductor tracks. The reflector and the transparent circuit board preferably adjoin one another directly, so that a volume is enclosed into which the light-emitting diode protrudes. The circuit board and the reflector can either be permanently or detachably connected to one another. Typically, the two conductor tracks each run from the light-emitting diode to at least the edge of the reflective surface. In one embodiment, the circuit board is shaped in such a way that it ends flush with the reflector. Alternatively, the circuit board protrudes beyond the reflector, so that further electronic components, such as a series resistor, can be attached to the circuit board in an electrically conductive manner outside the illuminated area of the circuit board.
Ist die Leuchtdiode zum Betrieb mit hoher Leistung, zum Beispiel mit 1 W oder mehr, vorgesehen, so wird in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zur Kühlung der Leuchtdiode zusätzlich ein Kühlkörper verwendet. Der Kühlkörper ist vorzugsweise an der vom Reflektor abgewandten Seite der Frontscheibe beziehungsweise der Leiterplatte befestigt und hat thermischem Kontakt zu der Leuchtdiode. Ein Kühlkörper, der an der Außenseite der Scheinwerfers positioniert ist, hat den Vorteil, dass Abwärme der Leuchtdiode effektiver an die Umgebung abgegeben werden kann. Vorzugsweise ist der Kühlkörper auf der Rotationsachse positioniert und/oder hat eine gleich große oder kleinere Auflagefläche als die Lichtquelle. So wird vorzugsweise verhindert, dass aus dem Scheinwerfer austretendes Licht auf den Kühlkörper trifft.If the light-emitting diode is intended for operation with high power, for example with 1 W or more, then in a further embodiment of the invention a heat sink is additionally used to cool the light-emitting diode. The heat sink is preferably attached to the side of the front pane or the printed circuit board facing away from the reflector and has thermal contact with the light-emitting diode. A heat sink that is positioned on the outside of the headlight has the advantage that waste heat from the light-emitting diode can be dissipated more effectively into the environment. The heat sink is preferably positioned on the axis of rotation and / or has a supporting surface that is the same size or smaller than the light source. This preferably prevents light emerging from the headlight from striking the heat sink.
Da die Positionierung und Orientierung der Lichtquelle und des Reflektors relativ zueinander möglichst genau sein sollte, hat eine weitere Ausführungsform der Erfindung zusätzlich Mittel zur Positionierung. Diese Mittel können zum Beispiel Vertiefungen, Löcher und/oder Zapfen und/oder Kerben und/oder einen zusätzlichen Rahmen umfassen, der die Frontscheibe und den Reflektor passgenau aufnimmt. Zur Positionierung der elektrischen Leiter dienen vorzugsweise Vertiefungen in Form von Rinnen, in denen die elektrischen Leiter eingelassen sind. Im Fall der Leiterplatte können zur Positionierung Lötflächen beziehungsweise Bohrungen vorgesehen sein, in denen Bauteile eingesteckt beziehungsweise verlötet sein können.Since the positioning and orientation of the light source and the reflector relative to one another should be as precise as possible, a further embodiment of the invention additionally has means for positioning. These means can include, for example, depressions, holes and / or pegs and / or notches and / or an additional frame which precisely accommodates the front pane and the reflector. To position the electrical conductors, depressions in the form of grooves in which the electrical conductors are embedded are preferably used. In the case of the printed circuit board, soldering surfaces or bores can be provided for positioning, in which components can be inserted or soldered.
Eine erfindungsgemäße Stirnlampe umfasst einen oben genannten Scheinwerfer. Vorzugsweise bildet ein Teil des Scheinwerfers einen Teil der Außenwand der Stirnlampe. Die Lichtquelle ist typischerweise zur Emission von weißem Licht eingerichtet. Vorzugsweise ist die Stirnlampe batteriebetrieben und/oder akkubetrieben. Der Scheinwerfer ist vorzugsweise mindestens 8 mm breit und/oder höchstens 80 mm breit und/oder mindestens 7 mm hoch und/oder höchstens 70 mm hoch und/oder mindestens 4 mm tief und/oder höchstens 20 mm tief. Die vorgenannten Größenangaben beziehen sich auf die Außenmaße des kompletten Scheinwerfers, exklusive der (eventuell vorhandenen) Anschlusskabel.A headlamp according to the invention comprises a headlamp mentioned above. A part of the headlamp preferably forms part of the outer wall of the headlamp. The light source is typically set up to emit white light. The headlamp is preferably battery-operated and / or battery-operated. The headlight is preferably at least 8 mm wide and / or at most 80 mm wide and / or at least 7 mm high and / or at most 70 mm high and / or at least 4 mm deep and / or at most 20 mm deep. The aforementioned sizes refer to the external dimensions of the complete headlight, excluding the (possibly existing) connection cables.
Bei horizontaler Ausrichtung der Rotationsachse und bei vertikaler Ausrichtung der ersten Raumrichtung gibt der erfindungsgemäße Scheinwerfer vorzugsweise mehr Licht nach unten als nach oben ab, wobei die erste Raumrichtung so ausgerichtet ist, dass sich die erste Teilfläche unterhalb und die zweite Teilfläche oberhalb der Rotationsachse befindet.With the axis of rotation aligned horizontally and the first spatial direction aligned vertically, the headlight according to the invention preferably emits more light downwards than upwards, the first spatial direction being aligned so that the first partial area is below and the second partial area is above the axis of rotation.
Bei Positionierung des Scheinwerfers in 1,7 m Höhe, wird vorzugsweise ein Fernbereich mit mehr als 10 m horizontalem Abstand zum Scheinwerfer durch gebündeltes Licht beleuchtet, und gleichzeitig wird vorzugsweise in einem Nahbereich mit weniger als 5 m horizontalem Abstand zum Scheinwerfer der Boden homogen beleuchtet. Weiter gibt es vorzugsweise einen Übergangsbereich zwischen Nahbereich und Fernbereich, in dem die homogene Beleuchtung des Bodens kontinuierlich beziehungsweise fließend in den gebündelten Lichtstrahl übergeht. Am Boden wird vorzugsweise eine Fläche von mindestens 16 m2 gleichmäßig beleuchtet.When the headlight is positioned at a height of 1.7 m, a long-range area with a horizontal distance of more than 10 m from the headlight is illuminated by bundled light, and at the same time the floor is preferably homogeneously illuminated in a close-up area with a horizontal distance of less than 5 m from the headlight. Furthermore, there is preferably a transition area between the near area and the far area, in which the homogeneous illumination of the floor merges continuously or fluidly into the bundled light beam. An area of at least 16 m 2 is preferably evenly illuminated on the floor.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen dargestellt und näher beschrieben.
-
1a zeigt eine Helligkeitsverteilung am Boden gemäß dem Stand der Technik. -
1b zeigt eine Helligkeitsverteilung an einer Wand gemäß dem Stand der Technik. -
2a zeigt eine Helligkeitsverteilung am Boden gemäß dem Stand der Technik. -
2b zeigt eine Helligkeitsverteilung an einer Wand gemäß dem Stand der Technik. -
3a zeigt eine erfindungsgemäße Helligkeitsverteilung am Boden. -
3b zeigt eine erfindungsgemäße Helligkeitsverteilung an einer Wand. -
4a zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen reflektierenden Fläche. -
4b zeigt eine Frontalansicht einer erfindungsgemäßen reflektierenden Fläche. -
5a zeigt ein Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung. -
5b zeigt eine Frontalansicht einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung.
-
1a shows a brightness distribution on the ground according to the prior art. -
1b shows a brightness distribution on a wall according to the prior art. -
2a shows a brightness distribution on the ground according to the prior art. -
2 B shows a brightness distribution on a wall according to the prior art. -
3a shows a brightness distribution according to the invention on the floor. -
3b shows a brightness distribution according to the invention on a wall. -
4a Figure 3 shows a side view of a reflective surface according to the invention. -
4b shows a front view of a reflective surface according to the invention. -
5a shows a side view of a headlight arrangement according to the invention. -
5b shows a front view of a headlight arrangement according to the invention.
Dabei zeigen
Bei der Verwendung eines weniger gebündelten Lichtstrahls
In der beispielhaften Ausführungsform von
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1111
- NahbereichClose range
- 1212th
- ÜbergangsbereichTransition area
- 1313th
- FernbereichLong range
- 1414th
- gebündelter Lichtstrahlbundled light beam
- 1515th
- bodennaher Bereichnear the ground
- 2020th
- reflektierende Flächereflective surface
- 2121
- RotationsparaboloidParaboloid of revolution
- 2222nd
- RotationsachseAxis of rotation
- 2323
- BrennpunktFocus
- 2424
- erste Teilflächefirst face
- 2525th
- zweite Teilflächesecond partial area
- 2626th
- dritte Teilflächethird sub-area
- 2727
- gewellter Teilcorrugated part
- 3131
- erster Strahlengangfirst beam path
- 3232
- zweiter Strahlengangsecond beam path
- 3333
- dritter Strahlengangthird beam path
- 4040
- Reflektorreflector
- 4141
- LichtquelleLight source
- 4242
- FrontscheibeWindshield
- 4343
- KühlkörperHeat sink
- 4444
- elektrische Leitungelectrical line
- 4545
- elektrische Leitungelectrical line
- XX
- dritte Raumrichtungthird spatial direction
- YY
- zweite Raumrichtungsecond spatial direction
- ZZ
- erste Raumrichtungfirst spatial direction
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 1631769 B1 [0002]EP 1631769 B1 [0002]
- EP 1422468 A2 [0002]EP 1422468 A2 [0002]
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