-
Die Erfindung betrifft eine Innenleuchte
für Fahrzeuge,
insbesondere eine in einen Fahrzeughimmel einbaubare Leuchte oder
eine Leseleuchte, mit einem zumindest bereichsweise parabolen ersten
Reflektor, mit einem in oder bei dessen Brennpunkt angeordneten
Leuchtmittel und mit einem diesem zugewandten zweiten Reflektor
zur Weiterleitung des Lichts.
-
Eine vergleichbare Innenleuchte ist
aus
DE 100 52 862
A1 bekannt und hat sich vor allem zum Beleuchten einer
Lesefläche
mit vorgegebenem Lichtverteilungsprofil bewährt. Dazu ist der erste Reflektor
aus unterschiedlich gekrümmten
und geneigten Flächen
zusammengesetzt, während
der zweite Reflektor ein ebener Spiegel ist.
-
Daneben sind Innenleuchten mit einem
parabolen ersten Reflektor bekannt, dessen Achse auf die zu beleuchtende
Stelle gerichtet ist. Das davon abgegebene parallele Licht wird
mit einer Lichtscheibe mit Streuoptik zu einem gewünschten
Bündel
umgeformt.
-
Diese Innenleuchten haben in Richtung
des abgegebenen Lichts einen relativ großen Platzbedarf, so dass eine
Unterbringung innerhalb eines nur eine begrenzte Dicke aufweisenden
Fahrzeughimmels schwierig sein kann. Darüber hinaus sind die Möglich keiten
der Lichtverteilung begrenzt.
-
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine
Innenleuchte der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher
bei geringer Bauhöhe
eine hohe Lichtausbeute und eine homogene Lichtverteilung oder eine besser
gezielte Ausleuchtung bestimmter Bereiche möglich sind.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die
eingangs definierte Innenleuchte dadurch gekennzeichnet, dass der
zweite Reflektor ebenfalls ein paraboler Reflektor ist, dass die
Reflektor- oder Parabolachse des ersten parabolen oder Sammelreflektors
und die des zweiten parabolen oder Streureflektors parallel und versetzt
zueinander angeordnet sind, dass die Brennweite des zweiten oder
Streureflektors größer als
die des ersten oder Sammelreflektors ist und dass die beiden Reflektoren
räumlich
derart zueinander angeordnet sind, dass das von dem ersten oder Sammelreflektor
abgegebene Licht zumindest zum größten Teil auf den zweiten oder
Streureflektor fällt.
-
Auf diese Weise kann der Vorteil
eines parabolen Reflektors ausgenutzt werden, um das von einem Leuchtmittel
zumindest weitestgehend in seinem Brennpunkt abgegebene Licht bestmöglich zu erfassen
und abzustrahlen, während
mit dem zweiten paraboloiden Reflektor eine gewünschte Umlenkung dieses Lichts
ermöglicht
wird, wobei dieses umgelenkte Licht durch die Form des zweiten Paraboloids
in eine entsprechende Bündelung überführt werden
kann. Dabei macht sich die Erfindung zu nutze, dass der ebenfalls
als paraboloide Fläche
ausgebildete Streureflektor das von dem Sammelreflektor abgegebene
Licht durch seinen Brennpunkt bündelt und
wieder streut, so dass durch die Wahl der Brennweite und Größe des zweiten
paraboloiden Sammelreflektors das abgegebene Lichtbündel vorgewählt und
vorbestimmt werden kann. Gleichzeitig ergibt sich durch die gegenseitige
Zuordnung zweier paraboloider Reflektoren eine geringe Bauhöhe, so dass eine
derartige Innenleuchte platzsparend auch in einen Fahrzeughimmel
eingebaut werden kann.
-
Um die Bauhöhe der Innenleuchte möglichst gering
zu halten und dennoch eine effektive Lichtausbeute zu erhalten,
ist es vorteilhaft, wenn der Sammelreflektor kleiner als der Streureflektor
ist und eine kleinere Brennweite als der Streureflektor hat und wenn
der Sammelreflektor gegenüber
der Mittelachse oder optischen Achse des Streureflektors verschoben
ist und nur einen Teil des Streureflektors beleuchtet.
-
Dadurch ist es nämlich möglich, dass von dem Paraboloid
des Streureflektors nur ein Teilbereich, nämlich wenigstens ein Teil seines
von dem Sammelreflektor beleuchteten Bereichs als Reflektor ausgebildet
ist, also trotz der größeren Brennweite nur
ein räumlich
relativ kleiner Sammelreflektor notwendig ist. Es genügt also,
für den
Sammelreflektor keinen vollständig
rotationssymmetrischen Paraboloid zu verwenden und auszubilden,
sondern demgegenüber
ein erheblich kleineres Stück
vorzusehen, welches auf gleicher Höhe wie der erste paraboloide Sammelreflektor
angeordnet ist und mit diesem zusammen insgesamt ein flaches Bauteil
bilden kann.
-
Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung
der Erfindung, mit der bei gleicher Baugröße eine höhere Lichtausbeute ermöglicht werden
kann, kann darin bestehen, dass der Sammelreflektor aus wenigstens
zwei Paraboloidflächen
zusammengesetzt ist, die einen gemeinsamen Brennpunkt haben und
deren optische Achsen in einem Winkel zueinander angeordnet sind,
und dass jeder Paraboloidfläche
des Sammelreflektors eine Paraboloidfläche eines oder des Streureflektors
zugeordnet ist.
-
Der Sammelreflektor kann also aus
wenigstens zwei gegeneinander verkippten parabolen Flächen bestehen,
die einen gemeinsamen Brennpunkt haben und denen jeweils ein Sammelreflektor
mit paraboler Fläche
zugeordnet ist, dessen Hauptachse jeweils parallel zu dem zugehörigen Paraboloidflächenteil
des Sammelreflektors ist, um eine noch bessere und gezieltere Lichtverteilung
zu ermöglichen. Durch
diese Maßnahme
ergeben sich mehrere Lichtaustritte an ein und der selben Leuchte
entsprechend der Anzahl der Streureflektoren, so dass gleichzeitig
mehrere Lichtflecke erzeugt werden können, also mit ein und derselben Innenleuchte
unterschiedliche Bereiche des Fahrzeuginneren beleuchtet werden
können.
-
Ferner ist aber durch eine solche
Anordnung je nach Wahl der Brennweiten die Möglichkeit gegeben, dass einer
der Lichtaustritte einen Lichtfleck erzeugt und ein zweiter Lichtaustritt
den entfernteren Bereich dieses Lichtflecks, der normalerweise aufgrund
seiner größeren Entfernung
von der Lichtquelle dunkler ist, aufhellt. Auch können die
unterschiedlichen Lichtflecke von den Sammelreflektoren mehr oder
weniger auf die selbe Stelle projiziert werden und sich so gegenseitig
verstärken.
-
Günstig
für die
Fertigung und für
die Montage ist es, wenn der Streureflektor aus unterschiedlich gekrümmten oder
mit unterschiedlichen Brennweiten versehenen Paraboloidflächen gestuft
oder mit stetigem Übergang
zusammengesetzt ist und wenn die Paraboloidflächen einen gemeinsamen Brennpunkt oder
jeweils eigene Brennpunkte haben. Durch eine solche Anordnung kann
das von dem Sammelreflektor ausgehende Licht, sei es dass der Sammelreflektor
ein Paraboloid ist oder aus mehreren Paraboloidflächen mit
im Winkel zueinander angeordneten Achsen zusammengesetzt ist, gezielt
aufgeteilt und/oder verteilt werden, wobei für eine derartige Leuchte insgesamt
eine nur geringe Bauhöhe
benötigt
wird.
-
Dies wird begünstigt, wenn die unterschiedlichen
Paraboloidflächen
des Sammelreflektors mit ihren die Öffnung des Reflektors bildenden
Ränder
zueinander geneigt sind und jede der geneigten Paraboloidflächen etwa
eine Hälfte
des Sammelreflektors bildet. Sind dabei diese beiden Reflektor-Flächen jeweils
gleich ausgebildet und etwa symmetrisch zu einer Längsmittelebene,
ergibt sich rechtwinklig zu dieser Längsmittel- oder Symmetrieebene
eine entsprechend verminderte Bauhöhe.
-
Wenigsten ein Teil der Oberfläche des
Streureflektors kann facettiert sein. Dadurch kann gegebenenfalls
eine diffusere Streuung des Lichts erreicht und der durch die Anordnung
der verschiedenen Reflektionsflächen
schon erreichten Lichtverteilung noch ein weiterer Effekt entsprechend
der Facettierung überlagert
werden.
-
Vor allem bei Kombination einzelner
oder mehrerer der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen
ergibt sich eine Innenleuchte insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei denen
ein Sammelreflektor und ein Streureflektor in geschickter Weise
kombiniert werden können.
Da zwischen den Reflektoren paralleles Licht vorliegt, ist der Abstand
dieser einander zugeordneten Reflektoren oder Reflektorflächen beliebig.
Im Gegensatz zu einem elliptischen Reflektor sind der Sammel- und
der Streureflektor entkoppelt. Dadurch ist es möglich, den Sammelreflektor
innerhalb eines vorgegebenen Bauraums auf einen maximal erfassbaren
Lichtstrom zu optimieren, ohne die Abstrahlung durch den Streureflektor
berücksichtigen
zu müssen.
Durch die Verschiebung der beiden Reflektoren beziehungsweise ihrer
optischen Achsen parallel zueinander kann die Abstrahlrichtung der Öffnungswinkel
des abgestrahlten Lichtbündels
variiert werden. Der Sammelreflektor kann also auf einen maximalen
Lichtstrom bei minimalen Bauraum unter Beachtung der Wärmeentwicklung
des Leuchtmittels oder der Leuchtquelle optimiert werden.
-
In einem zweiten Schritt kann der
Streu- oder Umlenk-Paraboloidreflektor so gestaltet und geformt werden,
dass die gewünschte
Lichtrichtung und der gewünschte Öffnungswinkel
des Lichtbündels
erhalten wird. Sind dabei Sammelreflektor und Streureflektor jeweils
aus mehreren paraboloiden Flächenstücken zusammengesetzt,
kann eine noch besser gezielte Beleuchtung mit einer nur sehr wenig
Bauraum benötigenden
Innenleuchte erzielt werden. Beispielsweise lässt sich ein sehr hoher Wirkungsgrad bei
gleichzeitig sehr geringer Bautiefe durch Verwendung von wenigstens
insgesamt vier paraboloiden Reflektoren erzielen, wobei wenigstens
zwei dieser paraboloiden Reflektoren, die zu einem Sammelreflektor
zusammengesetzt sind, wobei die optischen Achsen einen Winkel bilden,
einen möglichst
großen Lichtstrom
erfassen und diesen zu zwei parallele Strahlen bündeln. Diese beiden paraboloiden
Reflektorflächen
des Sammelreflektors können
durch Halbieren eines Paraboloids und verkippen der beiden Hälften in
Richtung der Schnittebene erzeugt werden. Das davon abgegebene Licht
fällt auf
ein gleiche Anzahl, also zum Bei spiel auf zwei Umlenk- oder Streuparaboloide,
die dieses Licht durch eine oder auch durch zwei Austrittsöffnungen
des Gehäuses der
Innenleuchte in der gewünschten
Form abstrahlen. Da der Zahl der paraboloiden Reflektorflächen jeweils
entsprechend viele, in diesem Falle also zwei unabhängige Lichtbündel zur
Verfügung
stehen, lassen sich vielfältige
Lichtverteilungen realisieren.
-
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in
stark schematisierter Darstellung:
-
1 einen
Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäß Leuchte
in eingebauten Zustand, wobei ein Sammelreflektor im Bereich eines
Leuchtmittels aus zwei zueinander geneigten paraboloiden Flächen besteht,
denen jeweils eine paraboloide Fläche eines Sammelreflektors
zugeordnet ist, so dass sich zwei Lichtaustritte ergeben,
-
2 in
schematisierter Darstellung den Aufbau einer Innenleuchte mit einem
paraboloiden Sammelreflektor und einem paraboloiden Streureflektor,
wobei die optischen Achsen der beiden Paraboloide parallel zueinander
verschoben sind und der Streureflektor eine größere Brennweite als der Sammelreflektor
hat und nur ein Teilbereich des zweiten Paraboloids als Sammelreflektor
ausgebildet ist,
-
3 eine
der 2 entsprechende
Darstellung, bei welcher die Parallelverschiebung der optischen
Achsen geringer und dadurch die Abstrahlrichtung und der Öffnungswinkel
des von dem Streureflektor abgegebenen Lichtbündels gegenüber 2 verändert
ist,
-
4 eine
schematisierte Darstellung, die etwa der Anordnung gemäß 1 entspricht, bei welcher
also der Sammelreflektor aus zwei gegeneinander geneigten Paraboloidflächen besteht,
deren parallele Lichtabstrahlung auf jeweils ein paraboles Sammelreflektor stück derart
trifft, dass die daraus entstehenden Lichtkegel hinsichtlich Richtung
und Öffnungswinkel
verschieden sind, sowie
-
5 eine
der 4 entsprechende
Darstellung, bei welcher jedoch durch hinsichtlich ihrer Brennweite
und Krümmung
geänderte
Streureflektor-Flächen
die beiden Lichtkegel nahezu identisch sind.
-
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete,
als Leseleuchte für
ein Kraftfahrzeug ausgebildete Innenleuchte ist mit ihrem Gehäuse 2 in
einen Fahrzeughimmel 3 eingebaut.
-
In noch näher zu beschreibender Weise weist
diese Innenleuchte 1 einen zumindest bereichsweise parabolen
ersten Reflektor 4 und ein in oder bei dessen Brennpunkt
angeordnetes Leuchtmittel 5 sowie einen diesem zugewandten
zweiten Reflektor 6 zur Weiterleitung des durch einzelne Strahlen
angedeuteten Lichts auf.
-
Vor allem anhand der 2 ist schematisiert und dadurch deutlich
erkennbar dargestellt, dass der erste Reflektor 4 im einfachsten
Fall ein Paraboloid ist, in dessen Brennpunkt B das in 1 erkennbare Leuchtmittel 5 angeordnet
wird. Ferner erkennt man, dass auch der zweite Reflektor 6 ein
paraboloider Reflektor ist, wobei die optische oder Reflektor- oder Parabolachse 7 dieses
Sammelreflektors 4 und die optische Achse 8 des
zweiten parabolen oder Streureflektors 6 parallel und versetzt
zueinander angeordnet sind. Die Brennweite des zweiten oder Streureflektors 6 ist
dabei größer als
die des ersten oder Sammelreflektors 4. Beide Reflektoren
sind dabei einander zugewandt und räumlich derart angeordnet, dass
das von dem ersten oder Sammelreflektor 4 abgegebene, in 2 durch einzelne Strahlen 9 angeordnete
und dabei parallel orientierte Licht zumindest zum größten Teil,
gemäß 2 vollständig auf den zweiten oder Streureflektor 6 fällt und
von diesem an dessen Brennpunkt C gebündelt und dahinter als Lichtkegel
abgegeben wird.
-
3 zeigt,
dass durch eine geringere Parallelverschiebung der optischen Achsen 7 und 8 Form
und Richtung dieses abgegebenen Lichtbündel beeinflusst werden können.
-
Der Sammelreflektor 4 ist
dabei und auch in den übrigen
Ausführungsbeispielen
deutlich kleiner als der Streureflektor 6 und hat eine
kleinere Brennweite. Somit kann der Sammelreflektor 4,
wie vor allem in 2 und 3 schematisiert dargestellt,
gegenüber
der Mittelachse oder optischen Achse 8 des Streureflektors 6 parallel
verschoben sein und nur einen Teil des Sammelreflektors 6 beleuchten.
-
Dadurch ist es möglich, dass von der paraboloiden
Fläche
des Streureflektors 6 gemäß 1, 4 und 5 nur ein Teilbereich, nämlich nur
der beleuchtete Bereich tatsächlich
als Reflektor 6 ausgebildet ist, so dass die räumliche
Ausdehnung des Streureflektors 6 nicht oder kaum anders
als die des Sammelreflektors 4 ist, so dass sich quer zu
den Lichtstrahlen 9 die in den Figuren erkennbare geringe
Abmessung oder Bauhöhe
ergibt und die Innenleuchte 1 also gemäß 1 gut in einen Fahrzeughimmel 3 passt.
Nicht benötigte
und in der Praxis nicht vorhandene Teile des Streureflektors sind
dabei in einzelnen Figuren mit unterbrochenen Linien dargestellt.
-
Während
in den 2 und 3 eine Innenleuchte 1 schematisiert
dargestellt ist, bei welcher der Sammelreflektor 4 und
der Streureflektor 6 jeweils eine paraboloide Fläche sind,
die wie beschrieben relativ zueinander stehen, zeigen die 1, 4 und 5 Anordnungen,
bei denen der Sammelreflektor 4 aus zwei Paraboloidflächen 4a und 4b zusammengesetzt ist,
die zwar einen gemeinsamen Brennpunkt B haben, in welchem das Leuchtmittel 5 angeordnet
ist, deren optische Achsen 7 aber relativ zueinander in einem
Winkel angeordnet sind. Jeder Paraboloidfläche 4a und 4b dieses
Sammelreflektors 4 ist analog der Anordnung der 2 und 3 eine Paraboloidfläche 6a und 6b eines
oder des Streureflektors 6 zugeordnet.
-
In den 4 und 5 ist angedeutet, dass zu jeder
Paraboloidfläche 4a und 4b ein
Streureflektor 6b und 6a gehören kann, während 1 zeigt, dass ein Streureflektor 6 aus
unter schiedlichen Paraboloidflächen 6a und 6b zusammengesetzt
sein kann, die den Paraboloidflächen 4a und 4b des
Sammelreflektors 4 zugeordnet sind.
-
Dabei ergibt sich aus 1, 4 und 5,
dass die unterschiedlichen Paraboloidflächen 4a und 4b des
Sammelreflektors 4 mit ihren die Öffnung des Sammelreflektors 4 bildenden
Rändern 10 zueinander
geneigt sind, so dass die Öffnung
gegenüber
einer einzigen becherförmigen
Paraboloidhohlfläche etwas
verkleinert ist, wobei außerdem
in diesen Ausführungsbeispielen
jede der zueinander geneigten Paraboloidflächen 4a und 4b eine
Hälfte
des Sammelreflektors 4 bildet. Die Trennebene E zwischen den
beiden Paraboloidflächen 4a und 4b bildet
dabei praktisch eine Symmetrieebene, da die beiden Paraboloidflächen 4a und 4b in
diesem Ausführungsbeispiel
spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet sind.
-
Die von jeder diese Paraboloidflächen 4a und 4b abgegebenen
parallelen Lichtbündel
fallen auf die zugeordneten Paraboloidflächen 6a und 6b des
Streureflektors 6, wie es für ein praktisches Beispiel
in 1 dargestellt ist.
-
Der Streureflektor 6 kann
also aus unterschiedlich gekrümmten
oder mit unterschiedlichen Brennweiten versehenen Paraboloidflächen 6a und 6b gestuft
(4 und 5) oder mit stetigem Übergang (1) zusammengesetzt sein. Diese Paraboloidflächen 6a und 6b haben
dabei in den Ausführungsbeispielen
jeweils einen eigenen Brennpunkt, könnten aber gegebenenfalls auch
so gestaltet und angeordnet werden, dass ihr Brennpunkt gemeinsam
ist oder sie einen gemeinsamen Brennpunkt haben.
-
Beim Vergleich der 4 und 5 erkennt man,
dass durch unterschiedliche Anordnung der verschiedenen Paraboloidflächen 4a, 4b einerseits und 6a, 6b andererseits
die abgegebenen Lichtkegel beeinflusst werden können. 4 zeigt, dass die beiden abgegebenen
Lichtkegel unterschiedlich sind und zwar unterschiedliche Richtungen
und unterschiedliche Öffnungswinkel
haben, während
gemäß 5 nahezu übereinstimmende
oder identische Lichtkegel gebildet sind, die aber etwas gegeneinander versetzt
sind, jedoch so angeordnet werden können, dass sie an einer zu
beleuchtenden Fläche
nahezu deckungsgleich auftreffen.
-
Quer zur Längsmittelebene E (die rechtwinklig
zur Zeichenebene verläuft)
ergibt sich durch die vorbeschriebenen Maßnahmen eine geringe oder schmale
Abmessung, wie man es auch gut in 1 erkennt,
so dass die Innenleuchte 1 in einen Dachhimmel 3 passt
und dennoch entweder einen oder auch mehrere Lichtflecke in entsprechend
gerichteter und gezielter Form abgeben kann. Somit kann auf engstem
Raum eine Innenleuchte 1 angeordnet werden, mit der verschiedene
Beleuchtungen und Beleuchtungsfälle
gelöst
und sogar mit nur einem Leuchtmittel 5 mehrere beleuchtete
Flächen
erzeugt werden können.
-
Die Innenleuchte 1 für Fahrzeuge
oder Kraftfahrzeuge hat zwei zueinander gewandte paraboloide Reflektoren 4 und 6,
wobei ein erster Reflektor 4 als Sammelreflektor in seinem
Brennpunkt B das Leuchtmittel 5 aufweist. Die optischen
oder paraboloid-Achsen 7 und 8 dieser Reflektoren 4 und 6 sind
parallel zueinander verschoben, so dass das von dem zweiten oder
Streureflektor 6 aufgefangene Licht durch dessen Brennpunkt
C gebündelt
und als Lichtkegel abgegeben werden kann. Dabei können Sammelreflektor 4 und
Streureflektor 6 auch aus zueinander geneigten Paraboloidflächen zusammengesetzt sein,
um mehrere Lichtflecke oder Lichtbündel mit nur einem Leuchtmittel 5 bei
geringer Bauhöhe
zu erzeugen.