DE19919704C2 - Leuchte mit einer Lichtquelle und mit einem zusammengesetzten Reflektor mit einer mehrteilig ausgeführten Reflektionsfläche und einem dazu angeordneten Linsensystem - Google Patents
Leuchte mit einer Lichtquelle und mit einem zusammengesetzten Reflektor mit einer mehrteilig ausgeführten Reflektionsfläche und einem dazu angeordneten LinsensystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte mit einer Lichtquelle und mit ei
nem zusammengesetzten Reflektor mit einer mehrteilig ausgeführten Reflektions
fläche und einem dazu angeordneten Linsensystem und insbesondere eine
Leuchte, die sich zur Verwendung als Beleuchtungsleuchte für ein Fahrzeug,
zum Beispiel als Scheinwerfer oder Nebelleuchte, als Signalleuchte für ein Fahr
zeug, zum Beispiel als Heckleuchte oder Richtungsanzeigeleuchte, als Signal
leuchte oder Ampellicht für den Straßenverkehr oder als Signalleuchte für den Ei
senbahnverkehr eignet, gemäß der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen herkömmliche Leuchten dieser Art. Eine in Fig. 1 dar
gestellte Leuchte 90 umfaßt im wesentlichen eine Lichtquelle 91, einen rotations
paraboloidischen Reflektor 92 und eine Streuscheibe 93 mit einer Facettierung
oder einem Schliff 93a. Ein Lichtstrahl aus der Lichtquelle 91 wird vom rotations
paraboloidischen Reflektor 92 reflektiert, um einen parallelen Lichtstrahl zu er
zeugen. Der reflektierte Lichtstrahl wird von der Facettierung 93a der Streuschei
be 93 in geeigneter Weise gestreut, um für eine gewünschte Lichtverteilungsei
genschaft zu sorgen.
Eine in Fig. 2 dargestellte Leuchte 80 umfaßt eine Lichtquelle 81, einen aus einer
zusammengesetzten reflektierenden Oberfläche 82 bestehenden Reflektor und
eine Streuscheibe 83. Die zusammengesetzte reflektierende Oberfläche 82 weist
eine Mehrzahl von zylinderparabolischen reflektierenden Oberflächen auf, die so
angeordnet sind, daß sie nach der Montage der Leuchte 80 (dem in der Zeich
nung dargestellten Zustand) in einem vertikalen Schnitt eine parabolische Konfi
guration und in einem horizontalen Schnitt eine lineare Konfiguration aufweisen.
Die Streuscheibe 83 weist keine Facettierung auf, so daß sie durchsichtig ist. Bei
der Leuchte 80 liefert die zusammengesetzte reflektierende Oberfläche 82 von
selbst die Lichtverteilungseigenschaft.
Eine in Fig. 3 dargestellte Leuchte 70 umfaßt eine Lichtquelle 71, einen Reflek
tor, der aus einer ellipsoidischen reflektierenden Oberfläche 72 mit der Lichtquel
le 71 an einem ersten Brennpunkt besteht, eine asphärische Linse 73, sowie ei
nen Schirm 74, der, falls erforderlich, vorgesehen ist. Die ellipsoidische reflektie
rende Oberfläche besteht aus einem Ellipsoid, einer zusammengesetzten ellipsoi
dischen Oberfläche oder einer ellipsoidischen Freiform-Oberfläche. Bei dieser
Anordnung projiziert die asphärische Linse 73, unter Vergrößerung, ein Bild der
Lichtquelle, das erzeugt wird, indem ein Lichtstrahl an einem zweiten Brennpunkt
gebündelt wird, um einen Leuchtlichtstrahl zu liefern. Die Leuchte 70 von der Art
mit ellipsoidischer reflektierender Oberfläche 72 wird als Projektor-Leuchte be
zeichnet. Die Lichtverteilungseigenschaft wird erhalten, indem man einen uner
wünschten Teilbereich mit dem Schirm 74 abdeckt.
Jedoch sollte bei der in Fig. 1 dargestellten Leuchte 90 die Streuscheiben-Facet
tierung 93a so ausgebildet sein, daß man eine hohe optische Intensität hat, so
daß bei der Dicke der Streuscheibe 93 bedeutende Schwankungen erzeugt wer
den. Dies macht die Durchsichtigkeit der Streuscheibe schlechter und macht es
unmöglich, ein Erscheinungsbild mit einer größeren Klarheit und Tiefenwirkung
zu liefern, das augenblicklich auf dem Markt bevorzugt wird.
Es ist möglich, der in Fig. 2 dargestellten Leuchte 80 ein Erscheinungsbild mit ei
ner größeren Klarheit zu verleihen, da die Streuscheibe 83 ohne Facettierung
durchsichtig ist. Da jedoch die Lichtverteilungseigenschaft von der in einem ver
senkten Teil angeordneten zusammengesetzten reflektierenden Oberfläche 82
erzeugt wird, wird die Erzeugung der Lichtverteilungseigenschaft durch einen sol
chen Faktor, wie die Schwierigkeit beim Bestimmen der Lichtverteilungseigen
schaft in Richtung der Breite eingeschränkt.
Die in Fig. 3 dargestellte Leuchte 70 ist wegen ihrer größeren Tiefenabmessung
schwierig zu montieren oder anzubringen. Außerdem hat die asphärische Linse
73 mit einem kleinen Außendurchmesser eine kleine lichtemittierende Fläche zur
Folge. Bei einer Verwendung als Scheinwerfer ist die Leuchte 70 daher von ei
nem entgegenkommenden Fahrzeug aus schlechter sichtbar.
Jede der herkömmlichen Leuchten 70, 80 und 90 mit einer der vorgenannten
Bauweisen ist allgemein weit verbreitet. Somit ist es unmöglich, sie von anderen
zu unterscheiden und in designerischer Hinsicht eine Neuigkeit zu schaffen. Au
ßerdem wird der Ausnutzungsgrad eines Lichtstroms aus der Lichtquelle verrin
gert, wenn die Dicke der Leuchte verringert wird, weil der Ausnutzungsgrad von
der Tiefenabmessung abhängt.
Aus der DE 39 32 273 C2 ist ein Fahrzeugscheinwerfer mit einem Reflektor mit
einer mehrteilig ausgebildeten Reflexionsfläche bekannt, der in der durch die Öff
nung des Reflektors aufgespannten Ebene einen rechteckigen Querschnitt hat,
wobei er oberhalb und unterhalb der horizontalen Mittelebene liegende, zu dieser
symmetrische Sektoren vorgesehen sind, die einen gemeinsamen Brennpunkt
haben und vom Scheitel des Reflektors ausgehen, links und rechts der vertikalen
Mittelebenen, symmetrisch zu dieser, Sektoren vorgesehen sind, die einen ge
meinsamen Brennpunkt haben, der annähernd mit dem Brennpunkt des oberen
und unteren Sektors zusammenfällt. Im gemeinsamen Brennpunkt der Sektoren
ist eine Lichtquelle vorgesehen. Die Schnittkurven durch die linken und rechten
Sektoren in einer vertikalen Ebene sind parabolisch und in einer horizontalen
Ebene Ellipsen. Desweiteren sind die Schnittkurven durch die oberen und unte
ren Sektoren in der horizontalen Ebene Parabeln oder Ellipsen und in der vertika
len Ebene Ellipsen. Der obere und der untere Sektor weisen eine horizontale
Brennlinie auf, wobei die Schnittkurven der oberen und unteren Sektoren in der
Öffnungsebene konzentrisch zum Scheitel des Reflektors verlaufende, obere und
untere Kurvenabschnitte bilden, deren Enden auf den Projektionslinien der
Ränder der linken und rechten Sektoren auf die Öffnungsebenen liegen und von
diesen Ebenen ausgehend, fluchtend zum Scheitel, geradlinig zu den Ecken des
Reflektors verlaufen. Eine Sammellinse ist in Lichtaustrittsrichtung nach der hori
zontalen Brennebene so angeordnet, daß ihr reflektorseitiger Brennpunkt in der
Nähe der horizontalen Brennlinie liegt.
Aus der US 4,945,455 ist eine Leuchte für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche eine
elliptische-Freiform Reflektionsfläche aufweist.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Leuchte mit einem noch nie
da gewesenen und neuartigen Design bereitzustellen, die eine Mehrzahl von as
phärischen Linsen umfaßt.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchte bereitzustellen,
die eine Lichtverteilungseigenschaft aufweist, die frei von Einschränkungen ist
und besonders in horizontaler Richtung eine verbesserte Flexibilität zeigt.
Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchte bereitzu
stellen, die eine gewünschte lichtemittierende Fläche aufweist und von einem
entgegenkommenden Fahrzeug aus eine verbesserte Sichtbarkeit besitzt.
Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchte bereitzu
stellen, bei welcher der Ausnutzungsgrad eines Lichtstroms aus der Lichtquelle
durch die Tiefenabmessung unbeeinflußt bleibt.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Leuchte bereitzustel
len, umfassend: eine Lichtquelle; einen zusammengesetzten Reflektor, der eine
Anzahl von ersten reflektierenden Oberflächeneinheiten und eine Anzahl von
zweiten reflektierenden Oberflächeneinheiten einschließt, von denen die ersten
bzw. zweiten reflektierenden Oberflächeneinheiten konzentrisch angeordnet sind,
um den zusammengesetzten Reflektor zu bilden, wobei jede der ersten
reflektierenden Oberflächeneinheiten von einem ersten reflektierenden Ellipsoid-
Bereich gebildet wird, den man erhält, indem man radial um eine Mittelachse der
Lichtquelle herum einen Teil aus einem Ellipsoid ausschneidet, der einen auf der
Mittelachse und benachbart zur Lichtquelle angeordneten ersten Brennpunkt so
wie einen zweiten Brennpunkt aufweist, der auf einer Linie angeordnet ist, die
durch den ersten Brennpunkt verläuft und in geeigneter Weise gegenüber der
Mittelachse geneigt ist, so daß sich der ausgeschnittene Teil über einen Bereich
von 15° bis 90° um die Mittelachse herum erstreckt, wobei jede der zweiten re
flektierenden Oberflächeneinheiten aus einer zweiten reflektierenden Ellipsoid-
Bereich besteht, den man erhält, indem man radial um die Mittelachse herum ei
nen Teil aus einem Ellipsoid mit dem ersten Brennpunkt und einem außerhalb
des ersten reflektierenden Ellipsoid-Bereichs angeordneten zweiten Brennpunkt
ausschneidet, so daß sich der ausgeschnittene Teil über einen Bereich von 15°
bis 90° um die Mittelachse herum erstreckt, wobei der erste und zweite reflektie
rende Ellipsoid-Bereich in einer nicht überlappenden Beziehung miteinander der
art festgelegt werden, daß ein an jedem der zweiten Brennpunkte gebündelter re
flektierter Lichtstrahl durch eine ihm zugeordnete asphärische Linse aus der
Leuchte ausgestrahlt wird, wobei die asphärischen Linsen derart angeordnet
sind, daß ihre optische Achse parallel zur Leuchtenmittelachse verläuft und sie
einen Brennpunkt aufweisen, der dem jeweiligen zweiten Brennpunkt entspricht.
Falls notwendig, kann der zusammengesetzte Reflektor weiter eine passende An
zahl von dritten reflektierenden Oberflächeneinheiten einschließen, die konzen
trisch kombiniert sind, um den zusammengesetzten Reflektor zu bilden, wobei je
de der dritten reflektierenden Oberflächeneinheiten von einem dritten reflektie
renden Ellipsoid-Bereich gebildet wird, den man erhält, indem man radial um die
Mittelachse herum einen Teil aus einem Ellipsoid mit dem ersten Brennpunkt und
einem außerhalb von dem zweiten reflektierenden Ellipsoid-Bereich angeordne
ten zweiten Brennpunkt ausschneidet, so daß sich der ausgeschnittene Teil über
einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse herum erstreckt, wobei der drit
te reflektierende Ellipsoid-Bereich in einer nicht überlappenden Beziehung mit
dem anderen reflektierenden Ellipsoid-Bereich derart festgelegt wird, daß ein am
zweiten Brennpunkt gebündelter reflektierter Lichtstrahl als Leuchtlichtstrahl aus
der Leuchte wirksam ist. In diesem Fall kann die Leuchte weiter asphärische Lin
sen umfassen, die so vorgesehen sind, daß sie den jeweiligen zweiten Brenn
punkten der reflektierenden Oberflächeneinheiten entsprechen und reflektierte
Lichtstrahlen aus den jeweiligen reflektierenden Oberflächeneinheiten bündeln.
Zum Erzeugen eines gewünschten Lichtverteilungsmusters können Schirme oder
Abdeckungen jeweils an Stellen nahe den Brennpunkten der asphärischen Lin
sen angeordnet sein.
In der Leuchte können auch ein mittlerer Reflektor, den man erhält, indem man
einen Teil aus einem Ellipsoid mit einem zur Lichtquelle benachbarten ersten
Brennpunkt ausschneidet, um eine Übereinstimmung der Mittelachse mit einer
Längsachse zu bewirken, sowie eine asphärische Linse, die so angeordnet ist,
daß sie einem zweiten Brennpunkt des mittleren Reflektors entspricht, auf der
Mittelachse angeordnet sein.
In diesem Fall kann zum Erzeugen eines gewünschten Lichtverteilungsmusters
ein Schirm an einer Stelle nahe dem Brennpunkt der asphärischen Linse ange
ordnet sein, welche so angeordnet ist, daß sie dem mittleren Reflektor entspricht.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Leuchte be
reitzustellen, umfassend: eine Lichtquelle; einen zusammengesetzten Reflektor,
der eine Anzahl von ersten reflektierenden Oberflächeneinheiten und eine Anzahl
von zweiten reflektierenden Oberflächeneinheiten einschließt, von denen die
gleichen reflektierenden Oberflächeneinheiten konzentrisch kombiniert sind, um
den zusammengesetzten Reflektor zu bilden, wobei jede der ersten reflektieren
den Oberflächeneinheiten von einem ersten reflektierenden Ellipsoid-Bereich ge
bildet wird, den man erhält, indem man radial um eine Mittelachse der Lichtquelle
herum einen Teil aus einer elliptischen Freiform-Oberfläche ausschneidet, die
einen auf der Mittelachse und benachbart zur Lichtquelle angeordneten ersten
Brennpunkt und einen zweiten Brennpunkt aufweist, der in einer horizontalen
Richtung der Lampe in montiertem Zustand linear und auf einer Linie angeordnet
ist, die durch den ersten Brennpunkt verläuft und in geeigneter Weise gegenüber
der Mittelachse geneigt ist, so daß sich der ausgeschnittene Teil über einen Be
reich von 15° bis 90° um die Mittelachse herum erstreckt, wobei jede der zweiten
reflektierenden Oberflächeneinheiten aus einem zweiten reflektierenden Ellipsoi
d-Bereich besteht, den man erhält, indem man radial um die Mittelachse herum
einen Teil aus einer elliptischen Freiform-Oberfläche mit dem ersten Brennpunkt
und einem in einer horizontalen Richtung der Leuchte in montiertem Zustand li
near und außerhalb von dem ersten reflektierenden Ellipsoid-Bereich angeordne
ten zweiten Brennpunkt ausschneidet, so daß sich der ausgeschnittene Teil über
einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse herum erstreckt, wobei der er
ste und zweite reflektierende Ellipsoid-Bereich in einer nicht überlappenden Be
ziehung miteinander derart festgelegt werden, daß ein an jedem der zweiten
Brennpunkte gebündelter reflektierter Lichtstrahl durch eine ihm zugeordnete as
phärische Linse aus der Leuchte ausgestrahlt wird, wobei die asphärischen Lin
sen derart angeordnet sind, daß ihre optische Achse parallel zur Leuchtenmitte
lachse verläuft und sie einen Brennpunkt aufweisen, der dem jeweiligen zweiten
Brennpunkt entspricht.
Falls notwendig, kann der zusammengesetzte Reflektor weiter eine passende An
zahl von dritten reflektierenden Oberflächeneinheiten einschließen, die konzen
trisch kombiniert sind, um den zusammengesetzten Reflektor zu bilden, wobei je
de der dritten reflektierenden Oberflächeneinheiten von einem dritten reflektie
renden Ellipsoid-Bereich gebildet wird, den man erhält, indem man radial um die
Mittelachse herum einen Teil aus einer elliptischen Freiform-Oberfläche mit dem
ersten Brennpunkt und einem in einer horizontalen Richtung der Leuchte in mon
tiertem Zustand linear und außerhalb von dem zweiten reflektierenden Ellipsoid-
Bereich angeordneten zweiten Brennpunkt ausschneidet, so daß sich der ausge
schnittene Teil über einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse herum
erstreckt, wobei der dritte reflektierende Ellipsoid-Bereich in einer nicht überlap
penden Beziehung mit dem anderen reflektierenden Ellipsoid-Bereich derart fest
gelegt wird, daß ein am zweiten Brennpunkt gebündelter reflektierter Lichtstrahl
als Leuchtlichtstrahl aus der Leuchte wirksam ist. In diesem Fall umfaßt die
Leuchte weiter eine asphärische Linse, die so vorgesehen ist, daß sie dem zwei
ten Brennpunkt von jeder der reflektierenden Oberflächeneinheiten entspricht
und einen reflektierten Lichtstrahl aus jeder der reflektierenden Oberflächenein
heiten bündelt.
Zum Erzeugen eines gewünschten Lichtverteilungsmusters kann an einer Stelle
nahe dem Brennpunkt der asphärischen Linse ein Schirm angeordnet sein. Vor
zugsweise weist der Schirm zum Erzeugen eines Lichtverteilungsmusters eine
Konfiguration entsprechend der Position des zweiten Brennpunkts auf, die sich in
horizontaler Richtung verändert, so daß die beiden Endteile des Schirms in Be
zug zu der Stelle nahe dem Brennpunkt der asphärischen Linse in horizontaler
Richtung symmetrisch auf die asphärische Linse zu gebogen sind.
Ein mittlerer Reflektor, der von einem Teil gebildet wird, das so aus einer ellipti
schen Freiform-Oberfläche ausgeschnitten wird, daß eine Übereinstimmung der
Mittelachse der Leuchte mit eine Längsachse bewirkt wird, wobei ein erster
Brennpunkt benachbart zur Lichtquelle angeordnet wird und ein zweiter Brenn
punkt gebildet wird, der in einer horizontalen Richtung der Leuchte in montiertem
Zustand linear ist, sowie eine asphärische Linse, die so angeordnet wird, daß sie
dem zweiten Brennpunkt des mittleren Reflektors entspricht, können auf der Mit
telachse angeordnet sein.
Zur Ausbildung eines gewünschten Lichtverteilungsmusters kann alternativ ein
Schirm an einer Stelle nahe dem Brennpunkt der asphärischen Linse angeordnet
sein, die so angeordnet wird, daß sie dem mittleren Reflektor entspricht. Vorzugs
weise weist der Schirm zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters eine Konfi
guration entsprechend dem zweiten Brennpunkt auf, dessen Position sich in
horizontaler Richtung verändert, so daß die beiden Endteile des Schirms in Be
zug zu der Stelle nahe dem Brennpunkt der asphärischen Linse horizontal sym
metrisch auf die asphärische Linse zu gebogen sind.
Bei den obigen Aspekten können sämtliche der asphärischen Linsen als Einheit
mit einem Linsenhalterteil ausgebildet sein, und der Linsenhalterteil kann durch
sichtig oder undurchsichtig ausgebildet sein.
Alternativ kann jede der asphärischen Linsen beliebig von einer konvexen Linse,
einer Fresnel-Linse oder einer Kombination der konvexen Linse und der Fresnel-
Linse gebildet werden.
Weiter kann jede der asphärischen Linsen teilweise aus einer zylindrischen Linse
bestehen.
Alternativ kann mindestens eine der Oberflächen des Schirms zur Ausbildung ei
nes Lichtverteilungsmusters durch die asphärische Linse und den Linsenhalterteil
betrachtet eine andere Farbe als die Farbe der asphärischen Linse besitzen.
Weiter kann die Lichtquelle mit einem Streufilter oder Farbfilter in Form einer
Kappe versehen sein.
Bei der Anordnung schließt die Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung die
Mehrzahl von asphärischen Linsen ein, was ein noch nie da gewesenes und neu
artiges Design liefert, ganz gleich ob sich die Leuchte im EIN-Zustand oder im
AUS-Zustand befindet. Infolgedessen unterscheidet sich die Leuchte gemäß der
vorliegenden Erfindung von einer Leuchte herkömmlicher Bauart und erhält grö
ßere Aufmerksamkeit, so daß ihre Vermarktungsfähigkeit ausgezeichnet verbes
sert wird.
Indem der Linsenhalterteil vorgesehen wird und sämtliche der asphärischen Lin
sen integral oder als Einheit mit diesem ausgebildet werden, wird es möglich,
wenn der Linsenhalterteil durchsichtig ist, ein Bild aus dem Linsenhalterteil, durch
den man die innere Oberfläche der Leuchte sieht, so wie sie ist, mit einem Bild
aus den asphärischen Linsen zu mischen, durch die man die innere Oberfläche
der Leuchte unter Vergrößerung sieht, wodurch für ein bisher nie da gewesenes
und neuartiges Erscheinungsbild gesorgt wird.
Wenn der Linsenhalterteil undurchsichtig ausgebildet wird und der Schirm eben
falls eingefärbt wird, wird es weiter möglich, eine Leuchte zu realisieren, die im
EIN-Zustand bzw. im AUS-Zustand eine unterschiedliche Farbe aufweist. Wenn
die asphärische Linse in einer Fresnel-Konfiguration ausgebildet wird, kann man
zudem ein Erscheinungsbild wie Kristallglas erhalten. Somit bietet die vorliegen
de Erfindung vielfältigere Design-Variationen einer Leuchte und erzielt bei der
Verbesserung der Vermarktungsfähigkeit der Leuchte eine ausgezeichnete
Wirkung.
Leistungsmäßig weist die Leuchte dank einer geringeren Dicke der gesamten
Leuchte eine verbesserte Montierbarkeit auf. Dies ist so, weil die reflektierenden
Oberflächeneinheiten von elliptischen reflektierenden Oberflächen gebildet wer
den, die sich nach außen zu öffnen, und somit weist der zusammengesetzte Re
flektor als Kombination derselben eine geringere Tiefenabmessung auf. Außer
dem kann die Temperatur von jeder der asphärischen Linsen durch die Vertei
lung des Lichts aus der einzigen Lichtquelle auf die Mehrzahl von asphärischen
Linsen verringert werden. Infolgedessen wird es möglich, die Linsen aus einem
Harz oder Kunststoff auszubilden und eine ausgezeichnete Kostensenkungswir
kung zu erzielen.
Mit der Bereitstellung des mittleren Reflektors kann der größte Teil des Lichts aus
der Lichtquelle als wirksames Leucht- oder Abstrahlungslicht genutzt werden.
Dies erhöht den Ausnutzungsgrad eines Lichtstroms aus der Lichtquelle. Da
durch die Mehrzahl von asphärischen Linsen die lichtemittierende Fläche
vergrößert wird, kann die ausgezeichnete Wirkung einer verbesserten Sichtbar
keit von einem entgegenkommenden Fahrzeug aus erzielt werden.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine herkömmliche Ausführungs
form zeigt;
Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine andere herkömmliche Ausfüh
rungsform zeigt;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht, die eine noch andere herkömmliche
Ausführungsform zeigt;
Fig. 4 ist eine Ansicht, die eine Leuchte gemäß einer ersten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 5 ist eine teilweise weggeschnittene Vorderseitenansicht der in Fig. 4
dargestellten Leuchte gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hauptteil einer Leuchte ge
mäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptteil einer Leuchte
gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hauptteil einer Leuchte ge
mäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hauptteil einer Leuchte ge
mäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hauptteil einer Leuchte ge
mäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hauptteil einer Leuchte ge
mäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht, die einen Hauptteil einer Leuchte ge
mäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeich
nungen beschrieben, welche Ausführungsformen derselben veranschaulichen.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Leuchte 1 gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Leuchte 1 besteht hauptsächlich aus einer Licht
quelle 2, einem zusammengesetzten Reflektor 3 und asphärischen Linsen 4. Der
zusammengesetzte Reflektor 3 besteht aus einer geeigneten Anzahl von ersten
reflektierenden Oberflächeneinheiten 3A, einer geeigneten Anzahl von zweiten
reflektierenden Oberflächeneinheiten 3B und einer geeigneten Anzahl von dritten
reflektierenden Oberflächeneinheiten 3C. Die erste Ausführungsform wird nun
anhand eines Beispiels beschrieben, unter der Annahme, daß die dritten reflek
tierenden Oberflächeneinheiten 3C darin vorgesehen sind.
Der zusammengesetzte Reflektor 3 ist in Bezug zu einer Mittelachse der Licht
quelle (nachfolgend als Leuchtenmittelachse X bezeichnet) ausgelegt und ange
ordnet, die durch die Lichtquelle 2 verläuft und mit der Leucht- oder Abstrah
lungsrichtung aus der Leuchte 1 übereinstimmt. Bei der Ausbildung des zusam
mengesetzten Reflektors 3 der vorliegenden Erfindung werden zu Beginn drei re
flektierende Ellipsoid-Bereiche festgelegt, die man aus drei Ellipsoiden erhält,
welche jeweils einen an der Lichtquelle 2 angeordneten ersten Brennpunkt F1
aufweisen, d. h. ein erster, ein zweiter und ein dritter reflektierende Ellipsoid-Be
reich D3A, D3B und D3C.
Bei der Ausbildung der ersten reflektierenden Ellipsoid-Bereiche D3A wird eine
durch die Lichtquelle 2 (erster Brennpunkt F1) verlaufende und in geeigneter
Weise gegenüber der Leuchtenmittelachse X geneigte Längsachse Y3A festge
legt. Ein zweiter Brennpunkt F3A wird in geeigneter Weise auf der Längsachse
Y3A angeordnet, und eine geeignete Ellipse, deren Brennpunkte am ersten und
zweiten Brennpunkt F1 und F3A liegen, wird angenommen. Die Ellipse wird um
die Längsachse Y3A gedreht, um ein Ellipsoid zu liefern. Der erste reflektierende
Ellipsoid-Bereich D3A wird erhalten, indem man aus dem Ellipsoid einen Teil
ausschneidet, dessen Spitze oder Scheitel auf der Leuchtenmittelachse X liegt
und der sich über einen Bereich von 15° bis 90° um die Leuchtenmittelachse X
herum erstreckt, so daß bei Betrachtung von der Vorderseite der Leuchte 1 aus
der ausgeschnittene Teil in Bezug zur Längsachse Y3A beidseitig symmetrisch
ist.
Genauer gesagt, wird der erste reflektierende Ellipsoid-Bereich D3A auf der In
nenseite des Ellipsoid ausgebildet. Die resultierende reflektierende Oberfläche ist
daher innerhalb eines geschlossenen Raums ausgebildet und strahlt keinen
Lichtstrahl nach außen ab. Wie später beschrieben wird, wird somit derjenige Teil
des ersten reflektierenden Ellipsoid-Bereich D3A, der kein für die Leuchte 1 nutz
bares reflektiertes Licht liefert, z. B. ein Teil mit einer reflektierenden Oberfläche,
die von der Vorderseite der Leuchte 1 aus nicht sichtbar ist, aus dem ersten re
flektierenden Ellipsoid-Bereich D3A entfernt.
Der zweite und dritte reflektierende Ellipsoid-Bereich D3B und D3C werden je
weils in derselben Weise gebildet. In diesem Fall ist der zweite Brennpunkt F3B
des zweiten reflektierenden Ellipsoid-Bereichs D3B äußerlich vom zweiten Brenn
punkt F3A des ersten reflektierenden Ellipsoid-Bereichs D3A angeordnet, d. h. in
einem Abstand, der größer ist als der Abstand zwischen dem ersten Brennpunkt
F1 und dem zweiten Brennpunkt F3A des ersten reflektierenden Ellipsoid-Be
reichs D3A. Der Brennpunkt F3C des dritten reflektierenden Ellipsoid-Bereichs
D3C ist äußerlich vom zweiten Brennpunkt F3B des zweiten reflektierenden Ellip
soid-Bereichs D3B, d. h. vom Brennpunkt F3B aus weiter nach außen zu,
angeordnet.
Bei der vorliegenden Erfindung erhält man aus dem ersten, zweiten bzw. dritten
reflektierenden Ellipsoid-Bereichs D3A, D3B bzw. D3C eine erste, zweite bzw.
dritte reflektierende Oberflächeneinheit 3A, 3B bzw. 3C. Nachfolgend wird eine
Beschreibung des Vorgangs zur Bildung der ersten reflektierenden Oberflächen
einheit 3A aus dem ersten reflektierenden Ellipsoid-Bereich D3A gegeben, der in
typischer Weise ein Verfahren zur Ausbildung einer reflektierenden Oberfläche
veranschaulicht.
Zuerst wird ein Linienabschnitt angenommen, der durch den zweiten Brennpunkt
F3A des ersten reflektierenden Ellipsoid-Bereichs D3A verläuft und sich parallel
zur Leuchtenmittelachse X erstreckt. Der Linienabschnitt erstreckt sich daher in
Richtung der Abstrahlung aus der Leuchte 1. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird die asphärische Linse 4 so angeordnet, daß ihre optische Achse Z3A mit
dem Linienabschnitt zusammenfällt, und daß sie einen zum zweiten Brennpunkt
F3A benachbarten Brennpunkt aufweist. Somit wird der Linienabschnitt zur opti
schen Achse Z3A der asphärischen Linse 4.
Wenn bei dieser Anordnung ein auf die asphärische Linse 4 einfallender Licht
strahl in Richtung des ersten reflektierenden Ellipsoid-Bereichs D3A zurückver
folgt wird, kann ein wirksamer Bereich für die asphärische Linse 4 innerhalb der
Begrenzungen des ersten reflektierenden Ellipsoid-Bereichs D3A so bestimmt
werden, daß der innerhalb des wirksamen Bereichs angeordnete Teil des ersten
reflektierenden Ellipsoid-Bereichs D3A als erste reflektierende Oberflächenein
heit 3A festgelegt oder definiert wird.
In gleicher Weise kann die zweite reflektierende Oberflächeneinheit 3B und die
dritte reflektierende Oberflächeneinheit 3C erhalten werden. Jedoch gibt es un
zweckmäßige Fälle, wo die erste reflektierende Oberflächeneinheit 3A die zweite
reflektierende Oberflächeneinheit 3B überlappt, oder der Lichtstrahl aus der
Lichtquelle 2 die von der ersten reflektierenden Oberflächeneinheit 3A abge
schirmte zweite reflektierende Oberflächeneinheit 3B nicht erreicht. Um die un
zweckmäßigen Fälle auszuschließen, muß die vorliegende Erfindung die jeweili
gen Neigungen der Längsachsen Y3A bis Y3C und die Positionen der zweiten
Brennpunkte F3A bis F3C bei der anfänglichen Festlegung des reflektierenden
Ellipsoid-Bereichs D3A bis D3C optimieren.
Jede der so erhaltenen reflektierenden Oberflächeneinheiten 3A bis 3C wird in
einer passenden Anzahl vorgesehen, die durch Einschränkungen im Hinblick auf
Abmessungen, wie beispielsweise den Durchmesser der asphärischen Linse 4,
sowie durch Design-Anforderungen bestimmt wird. Die jeweils in einer passenden
Anzahl vorgesehenen reflektierenden Oberflächeneinheiten 3A bis 3C werden
miteinander verbunden, um den als Einheit ausgebildeten zusammengesetzten
Reflektor 3 zu bilden. Somit weist der zusammengesetzte Reflektor 3 gemäß der
vorliegenden Erfindung eine solche Konfiguration auf, daß eine passende Anzahl
von ersten reflektierenden Oberflächeneinheiten 3A konzentrisch miteinander
verbunden ist, eine passende Anzahl von zweiten reflektierenden Oberflächen
einheiten 3B von den ersten reflektierenden Oberflächeneinheiten 3A aus nach
außen zu konzentrisch miteinander verbunden ist, und eine passende Anzahl von
dritten reflektierenden Oberflächeneinheiten 3C von den zweiten reflektierenden
Oberflächeneinheiten 3B aus nach außen zu konzentrisch miteinander verbun
den ist, wie in Fig. 5 dargestellt.
Wenn bei dieser Anordnung als Beispiel eine Beschreibung von einer der ersten
reflektierenden Oberflächeneinheiten 3A gegeben wird, so wird der Lichtstrahl
aus der am ersten Brennpunkt F 1 angeordneten Lichtquelle 2 am zweiten Brenn
punkt F3A gebündelt, und der gebündelte Lichtstrahl wird mittels der asphäri
schen Linse 4 in Leucht- oder Abstrahlungsrichtung geworfen. Im Prinzip ist der
derart erhaltene Leuchtlichtstrahl derselbe wie derjenige, den man bei der her
kömmlichen Leuchte erhält, die eine ellipsoidische reflektierende Oberfläche ver
wendet (vgl. Fig. 3). In dem Fall, wo die Lichtverteilungseigenschaft eine speziel
le Konfiguration aufweisen muß, z. B. dort, wo die Leuchte als Scheinwerfer für
ein Fahrzeug verwendet wird, kann zur Erzeugung des gewünschten Lichtvertei
lungsmusters an einer Stelle nahe dem Brennpunkt der asphärischen Linse 4 ein
Schirm oder eine Abdeckung 5 angeordnet sein, die einen unerwünschten Teil
abschirmt oder abdeckt, so daß Lichtstrahlen aus diesem Teil nicht nach außen
gelangen.
Fig. 6 zeigt einen Hauptteil einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung. Die zweite Ausführungsform zielt darauf ab, die Helligkeit der Leuchte 1
weiter zu vergrößern, indem sie sogar aus einem Bereich auf der Leuchtenmitte
lachse X, wo die reflektierenden Oberflächeneinheiten 3A bis 3C nicht vorgese
hen sind, die Abstrahlung von Licht ermöglicht. Kurz gesagt, wird mit der zweiten
Ausführungsform eine weitere Steigerung des Ausnutzungsgrades eines
Lichtstroms aus der Lichtquelle 2 erreicht.
Zu diesem Zweck ist ein mittlerer Reflektor 6 vorgesehen, der aus einem Ellipsoid
mit einer mit der Leuchtenmittelachse X übereinstimmenden Längsachse besteht.
Eine asphärische Linse 4' mit einem Brennpunkt nahe dem zweiten Brennpunkt
F6 einer hier definierten Ellipse ist in Abstrahlungsrichtung vor dem mittleren
Reflektor 6 vorgesehen. Falls notwendig, kann auch ein Schirm 5' zur Erzeugung
eines Lichtverteilungsmusters vorgesehen sein.
Fig. 7 zeigt einen Hauptteil einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung. Während bei den oben beschriebenen Ausführungsformen jede der reflek
tierenden Oberflächeneinheiten 3A bis 3C aus einem Ellipsoid gebildet wird, ist
bereits angedeutet worden, daß die Abstrahlung aus der aus einem Ellipsoid ge
bildeten reflektierenden Oberfläche in horizontaler Richtung nur eine unzurei
chende Breite aufweist, wenn die Leuchte 1 als Scheinwerfer verwendet wird.
Bei der dritten Ausführungsform wird jede der reflektierenden Oberflächeneinhei
ten 13A bis 13C aus einer elliptischen Freiform-Oberfläche (zusammengesetzte
elliptische Oberfläche) gebildet, derart daß zweite Brennpunkte F13A bis F13C in
einer horizontalen Richtung linear breiter werden. Die Zeichnung zeigt als Bei
spiel die reflektierende Oberflächeneinheit 13C. Da eine Einrichtung zur Bildung
oder Erzeugung der reflektierenden Oberfläche aus einer elliptischen Freiform-
Oberfläche bei der herkömmlichen Projektor-Leuchte (vgl. Fig. 3) bereits in brei
tem Umfang verwendet worden ist, wird eine ausführliche Beschreibung dersel
ben hier weggelassen.
Eine Mehrzahl von reflektierenden Oberflächeneinheiten 13A bis 13C, die jeweils
aus einer elliptischen Freiform-Oberfläche gebildet werden, derart daß sich ihr
zweiter Brennpunkt in horizontaler Richtung linear verbreitert, werden kombiniert,
um einen zusammengesetzten Reflektor 13 zu bilden. Bei der derart aufgebauten
Leuchte 1 der dritten Ausführungsform weist eine grundlegende Lichtvertei
lungseigenschaft eine allgemein elliptische Konfiguration mit einer in horizontaler
Richtung verlaufenden Längsachse auf, welche die unzureichende Breite der Ab
strahlung in horizontaler Richtung kompensiert.
Wenn die Leuchte 1 gemäß der dritten Ausführungsform für ein Abblendlicht ver
wendet wird, kann auch ein Schirm 15 zur Erzeugung eines
Lichtverteilungsmusters zwischen jeder der reflektierenden Oberflächeneinheiten
13A bis 13C und der jeder der reflektierenden Oberflächeneinheiten 13A bis 13C
entsprechenden asphärischen Linse 4 angeordnet werden. In diesem Fall sind
bei dem Schirm 15 zur Erzeugung eines Lichtverteilungsmusters beide Endteile
in Bezug zu der Stelle nahe dem Brennpunkt der asphärischen Linse 4 horizontal
symmetrisch auf die asphärische Linse 4 zu gebogen oder gekrümmt, wodurch
sie dem sich in horizontaler Richtung linear verbreiternden zweiten Brennpunkt
entsprechen, der von jeder der reflektierenden Oberflächeneinheiten 13A bis 13C
erzeugt wird. Da eine Einrichtung zum Krümmen des Schirms 15 zur Erzeugung
eines Lichtverteilungsmusters bei der herkömmlichen Projektor-Leuchte ebenfalls
verwendet wird (vgl. Fig. 3), wird eine ausführliche Beschreibung derselben hier
weggelassen.
Wenn ein verbesserter Lichtausnutzungsgrad beabsichtigt ist, kann bei der drit
ten Ausführungsform ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform auch ein mitt
lerer Reflektor 16 so (vgl. Fig. 6) vorgesehen sein, daß eine Übereinstimmung
der Leuchtenmittelachse X mit der Längsachse bewirkt wird. Der mittlere Reflek
tor kann auch aus einer elliptischen Freiform-Oberfläche gebildet werden, wo
durch ein zweiter Brennpunkt, der in horizontaler Richtung linear ist, auf der
Leuchtenmittelachse X angeordnet ist, ähnlich wie bei jeder der zuvor beschrie
benen reflektierenden Oberflächeneinheiten 13A b 13C.
Ähnlich wie im Fall der reflektierenden Oberflächeneinheiten 13A bis 13C ist eine
asphärische Linse 4 so angeordnet, daß sie dem zweiten Brennpunkt F16 des
mittleren Reflektors entspricht. Wenn der mittlere Reflektor aus einer elliptischen
Freiform-Oberfläche gebildet wird, kann bei Bedarf ähnlich wie im Fall der reflek
tierenden Oberflächeneinheiten 13A bis 13C ebenfalls ein gebogener Schirm 15'
zur Erzeugung eines Lichtverteilungsmusters vorgesehen werden.
Fig. 8 zeigt einen Hauptteil einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Lichtstrahl aus der einzigen
Lichtquelle 2 von den reflektierenden Oberflächeneinheiten 3A bis 3C (oder 13A
bis 13C) aufgeteilt, so daß er auf die Mehrzahl von asphärischen Linsen 4 und 4'
einfällt. Dementsprechend wird die von einer der asphärischen Linsen 4 (nachfol
gend immer einschließlich der asphärischen Linsen 4') durchgelassene Lichtmen
ge bedeutend verringert, so daß eine Temperaturzunahme an jeder der asphäri
schen Linsen 4 bei eingeschalteter Beleuchtung unterdrückt wird.
Infolgedessen macht es die vorliegende Erfindung möglich, die asphärischen Lin
sen 4 durch Spritzgießen oder ein ähnliches Verfahren aus einem durchsichtigen
Harz oder Kunststoff zu formen, im Gegensatz zu den herkömmlichen asphäri
schen Linsen 4, die stets aus Glas geformt worden sind, um das Problem der
Temperaturzunahme zu bewältigen. Durch die Bereitstellung eines Halterteils 4a
zur Schaffung einer Verbindung zwischen den asphärischen Linsen 4 ist es auch
möglich, sämtliche der in einer Leuchte verwendeten asphärischen Linsen 4 als
Einheit auszubilden.
Bei einer integralen Ausbildung der asphärischen Linsen 4 braucht der Halterteil
4a nicht notwendigerweise durchsichtig sein, während die asphärischen Linsen 4
durchsichtig sein müssen. Es ist auch möglich, den Halterteil 4a zum Beispiel in
Harmonie mit der Umgebung in einer passenden Farbe einzufärben oder zu lac
kieren. Alternativ kann der Halterteil 4a zum Beispiel auch durch ein Zweifarben-
Spritzgußverfahren oder ein ähnliches Verfahren so ausgebildet werden, daß er
eine andere Farbe aufweist, die entweder durchsichtig oder undurchsichtig ist.
Wenn die Leuchte 1 als Scheinwerfer für ein Fahrzeug verwendet wird, kann man
die Farbe, die man der Karosserie des Fahrzeugs verleiht, nicht nur dem Halter
teil 4a sondern auch der den asphärischen Linsen 4 zugewandten Oberfläche
des Schirms 5 zur Erzeugung eines Lichtverteilungsmusters (einschließlich des
Schirms 15) geben. Infolgedessen sieht man bei eingeschalteter Beleuchtung die
Farbe des Schirms 5 zur Erzeugung eines Lichtverteilungsmusters unter
Vergrößerung durch die asphärische Linse 4, was es gestattet, die ganze Leuch
te 1 aus jeder Richtung in derselben Farbe wie die Fahrzeugkarosserie zu sehen.
Fig. 9 zeigt einen Hauptteil einer fünften Ausführungsform. Wenn die Leuchte 1
als Verkehrssignal- oder Ampellicht verwendet wird, sollte das Licht aus der
Leuchte 1 im EIN-Zustand rot, grün oder gelb gefärbt sein. Zu diesem Zweck kön
nen die asphärischen Linsen 4 gefärbt werden. Bei der vorliegenden Ausfüh
rungsform wird das Licht aus der Leuchte 1 im EIN-Zustand gefärbt, indem ein
Farbfilter 7 in Form einer Kappe an der Lichtquelle 2 angebracht wird. Der Filter 7
kann auch eine gewünschte Streueigenschaft aufweisen, um einem Leuchtlicht
strahl die richtige Streueigenschaft zu verleihen.
Die Fig. 10 und 11 zeigen jeweilige Hauptteile einer sechsten und siebenten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Während die asphärischen Linsen
4 und 4' bei jeder der oben beschriebenen ersten und dritten Ausführungsformen
als konvexe Linse ausgebildet sind, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf be
schränkt. Es ist auch möglich, eine asphärische Linse in einer Fresnel-Konfigura
tion auszubilden, um eine asphärische Fresnel-Linse 14 (14') bereitzustellen, wie
in Fig. 10 dargestellt, welche die sechste Ausführungsform veranschaulicht. Alter
nativ ist es auch möglich, eine deformierte asphärische Linse 24 (24') zu formen,
die aus einem Mittelteil 24a in Form einer konvexen Linse und einem Randteil
24b in Form einer Fresnel-Linse besteht, wie in Fig. 11 dargestellt, welche die
siebente Ausführungsform veranschaulicht.
Dadurch wird es ermöglicht, daß die asphärische Linse 4, die normalerweise eine
auffällig zur Seite des Betrachters hin vorspringende Konfiguration aufweist, we
niger auffällig nach vorne vorspringt, was zu einer Design-Variation führt. Wenn
bei der Fresnel-Konfiguration die Teilung zum Erzeugen einer Linse richtig ge
steuert wird, kann der Linse ein Erscheinungsbild wie Kristallglas verliehen wer
den. Durch Ausbildung einer Linse in der Fresnel-Konfiguration wird die Dicke
der Linse gleichförmig. Beim Formen des asphärischen Linsenteils, z. B. durch
Spritzgießen, kommt es daher während des Formens nicht zum Auftreten von
Verformungen, wie zum Beispiel von Einfallstellen, so daß die optische Präzision
vergrößert wird.
Fig. 12 zeigt einen Hauptteil einer achten Ausführungsform der vorliegenden Er
findung. Eine asphärische Linse 34 (34') gemäß der achten Ausführungsform be
steht aus Linsenteilen 34a und 34b sowie einem zylindrischen Teil 34c. Die Lin
senteile 34a und 34b sind jeweils als Hälften der bei der ersten Ausführungsform
dargestellten asphärischen Linse 4 ausgebildet, die man durch Halbieren der as
phärischen Linse 4 entlang der Mittelachse erhält. Auf der anderen Seite ist der
zylindrische Teil 34c als sogenannte zylindrische Linse ausgebildet.
Die Linsenteile 34a und 34b sind an ihren jeweiligen Schnitt- oder Unterteilungs
flächen mit den beiden Enden des zylindrischen Teils 34c verbunden. Indem die
asphärische Linse 34 derart ausgebildet wird, wird selbst ein Lichtstrom mit ei
nem nahezu kreisförmigen Querschnitt aus der aus dem Ellipsoid gebildeten re
flektierenden Oberflächeneinheit 3A, wie bei der ersten Ausführungsform darge
stellt, beim Hindurchtritt durch die sphärische Linse 34 in Richtung der Achse W
des zylindrischen Teils 34c verbreitert. Bei einer Verwendung der Leuchte 1 als
Scheinwerfer oder dergleichen kann man daher eine Lichtverteilungseigenschaft
erzielen, die in horizontaler Richtung breit ist, indem man die Leuchte 1 so anord
net, daß sich die Achse W in horizontaler Richtung erstreckt.
Claims (15)
1. Leuchte, umfassend:
eine Lichtquelle (2);
einen zusammengesetzten Reflektor (3), der eine Anzahl von ersten reflektie renden Oberflächeneinheiten (3A) und eine Anzahl von zweiten reflektieren den Oberflächeneinheiten (3B) einschließt, von denen die ersten bzw. zwei ten reflektierenden Oberflächeneinheiten (3A bzw. 3B) konzentrisch angeord net sind, um den zusammengesetzten Reflektor (3) zu bilden, wobei jede der ersten reflektierenden Oberflächeneinheiten (3A) von einem ersten reflektie renden Ellipsoid-Bereich (D3A) gebildet wird, den man erhält, indem man ra dial um eine Mittelachse (X) der Lichtquelle (2) herum einen Teil aus einem Ellipsoid ausschneidet, der einen auf der Mittelachse (X) und benachbart zur Lichtquelle (2) angeordneten ersten Brennpunkt (F1) sowie einen zweiten Brennpunkt (F3A) aufweist, der auf einer Linie (Y3A) angeordnet ist, die durch den ersten Brennpunkt (F1) verläuft und in geeigneter Weise gegen über der Mittelachse (X) geneigt ist, so daß sich der ausgeschnittene Teil über einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse (X) herum erstreckt, wobei jede der zweiten reflektierenden Oberflächeneinheiten (3B) aus einer zweiten reflektierenden Ellipsoid-Bereich (D3B) besteht, den man erhält, in dem man radial um die Mittelachse (X) herum einen Teil aus einem Ellipsoid mit dem ersten Brennpunkt (F1) und einem außerhalb des ersten reflektieren den Ellipsoid-Bereichs (D3A) angeordneten zweiten Brennpunkt (F3B) aus schneidet, so daß sich der ausgeschnittene Teil über einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse (X) herum erstreckt, wobei der erste und zweite re flektierende Ellipsoid-Bereich (D3A, D3B) in einer nicht überlappenden Bezie hung miteinander derart festgelegt werden, daß ein an jedem der zweiten Brennpunkte (F3A, F3B) gebündelter reflektierter Lichtstrahl durch eine ihm zugeordnete asphärische Linse (4) aus der Leuchte (1) ausgestrahlt wird, wo bei die asphärischen Linsen (4) derart angeordnet sind, daß ihre optische Achse (Z3A, Z3B) parallel zur Leuchtenmittelachse (X) verläuft und sie einen Brennpunkt aufweisen, der dem jeweiligen zweiten Brennpunkt (F3A, F3B) entspricht.
eine Lichtquelle (2);
einen zusammengesetzten Reflektor (3), der eine Anzahl von ersten reflektie renden Oberflächeneinheiten (3A) und eine Anzahl von zweiten reflektieren den Oberflächeneinheiten (3B) einschließt, von denen die ersten bzw. zwei ten reflektierenden Oberflächeneinheiten (3A bzw. 3B) konzentrisch angeord net sind, um den zusammengesetzten Reflektor (3) zu bilden, wobei jede der ersten reflektierenden Oberflächeneinheiten (3A) von einem ersten reflektie renden Ellipsoid-Bereich (D3A) gebildet wird, den man erhält, indem man ra dial um eine Mittelachse (X) der Lichtquelle (2) herum einen Teil aus einem Ellipsoid ausschneidet, der einen auf der Mittelachse (X) und benachbart zur Lichtquelle (2) angeordneten ersten Brennpunkt (F1) sowie einen zweiten Brennpunkt (F3A) aufweist, der auf einer Linie (Y3A) angeordnet ist, die durch den ersten Brennpunkt (F1) verläuft und in geeigneter Weise gegen über der Mittelachse (X) geneigt ist, so daß sich der ausgeschnittene Teil über einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse (X) herum erstreckt, wobei jede der zweiten reflektierenden Oberflächeneinheiten (3B) aus einer zweiten reflektierenden Ellipsoid-Bereich (D3B) besteht, den man erhält, in dem man radial um die Mittelachse (X) herum einen Teil aus einem Ellipsoid mit dem ersten Brennpunkt (F1) und einem außerhalb des ersten reflektieren den Ellipsoid-Bereichs (D3A) angeordneten zweiten Brennpunkt (F3B) aus schneidet, so daß sich der ausgeschnittene Teil über einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse (X) herum erstreckt, wobei der erste und zweite re flektierende Ellipsoid-Bereich (D3A, D3B) in einer nicht überlappenden Bezie hung miteinander derart festgelegt werden, daß ein an jedem der zweiten Brennpunkte (F3A, F3B) gebündelter reflektierter Lichtstrahl durch eine ihm zugeordnete asphärische Linse (4) aus der Leuchte (1) ausgestrahlt wird, wo bei die asphärischen Linsen (4) derart angeordnet sind, daß ihre optische Achse (Z3A, Z3B) parallel zur Leuchtenmittelachse (X) verläuft und sie einen Brennpunkt aufweisen, der dem jeweiligen zweiten Brennpunkt (F3A, F3B) entspricht.
2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammenge
setzte Reflektor (3) eine Anzahl von dritten reflektierenden Oberflächenein
heiten (3C) einschließt, die konzentrisch angeordnet sind, um den zusam
mengesetzten Reflektor (3) zu bilden, wobei jede der dritten reflektierenden
Oberflächeneinheiten (3C) von einem dritten reflektierenden Ellipsoid-Bereich
(D3C) gebildet wird, den man erhält, indem man radial um die Mittelachse (X)
herum einen Teil aus einem Ellipsoid mit dem ersten Brennpunkt (F1) und ei
nem außerhalb des zweiten reflektierenden Ellipsoid-Bereichs (D3B) ange
ordneten zweiten Brennpunkt (F3C) ausschneidet, so daß sich der ausge
schnittene Teil über einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse (X) her
um erstreckt, wobei der dritte reflektierende Ellipsoid-Bereich (D3C) in einer
nicht überlappenden Beziehung mit dem anderen reflektierenden Ellipsoid-
Bereich (D3A, D3B) derart festgelegt wird, daß ein an jedem der zweiten
Brennpunkte (F3C) gebündelter reflektierter Lichtstrahl durch eine ihm zuge
ordnete asphärische Linse (4) aus der Leuchte (1) ausgestrahlt wird, wobei
die asphärischen Linsen (4) derart angeordnet sind, daß ihre optische Achse
(Z3C) parallel zur Leuchtenmittelachse (X) läuft und sie einen Brennpunkt
aufweisen, der dem jeweiligen zweiten Brennpunkt (F3C) entspricht.
3. Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schirme (5)
zum Erzeugen eines gewünschten Lichtverteilungsmusters an jeweiligen Stel
len nahe den Brennpunkten der asphärischen Linsen (4) angeordnet sind.
4. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein
mittlerer Reflektor (6), den man erhält, indem man einen Teil aus einem Ellip
soid mit einem zur Lichtquelle (2) benachbarten ersten Brennpunkt (F3C)
ausschneidet, um eine Übereinstimmung der Mittelachse (X) mit einer
Längsachse des Ellipsoids zu bewirken, sowie eine asphärische Linse (4'),
die so angeordnet ist, daß ihr auf der Mittelachse (X) angeordneter Brenn
punkt einem zweiten Brennpunkt (F6) des mittleren Reflektors (6) entspricht.
5. Leuchte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schirm (5') zum
Erzeugen eines Lichtverteilungsmusters an einer Stelle nahe dem Brennpunkt
(F6) der dem mittleren Reflektor (6) entsprechenden asphärischen Linse (4')
angeordnet ist.
6. Leuchte, umfassend:
eine Lichtquelle (2);
einen zusammengesetzten Reflektor (13), der eine Anzahl von ersten reflek tierenden Oberflächeneinheiten (13A) und eine Anzahl von zweiten reflektie renden Oberflächeneinheiten (13B) einschließt, von denen die gleichen re flektierenden Oberflächeneinheiten (13A bzw. 13B) konzentrisch kombiniert sind, um den zusammengesetzten Reflektor (13) zu bilden, wobei jede der er sten reflektierenden Oberflächeneinheiten (13A) von einem ersten reflektie renden Ellipsoid-Bereich gebildet wird, den man erhält, indem man radial um eine Mittelachse (X) der Lichtquelle (2) herum einen Teil aus einer ellipti schen Freiform-Oberfläche ausschneidet, die einen auf der Mittelachse (X) und benachbart zur Lichtquelle (2) angeordneten ersten Brennpunkt und ei nen zweiten Brennpunkt aufweist, der in einer horizontalen Richtung der Lam pe (2) in montiertem Zustand linear und auf einer Linie angeordnet ist, die durch den ersten Brennpunkt verläuft und in geeigneter Weise gegenüber der Mittelachse (X) geneigt ist, so daß sich der ausgeschnittene Teil über einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse herum erstreckt, wobei jede der zweiten reflektierenden Oberflächeneinheiten (13B) aus einem zweiten reflek tierenden Ellipsoid-Bereich besteht, den man erhält, indem man radial um die Mittelachse (X) herum einen Teil aus einer elliptischen Freiform-Oberfläche mit dem ersten Brennpunkt und einem in einer horizontalen Richtung der Leuchte (2) in montiertem Zustand linear und außerhalb von dem ersten re flektierenden Ellipsoid-Bereich angeordneten zweiten Brennpunkt ausschnei det, so daß sich der ausgeschnittene Teil über einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse (X) herum erstreckt, wobei der erste und zweite reflektie rende Ellipsoid-Bereich in einer nicht überlappenden Beziehung miteinander derart festgelegt werden, daß ein an jedem der zweiten Brennpunkte gebün delter reflektierter Lichtstrahl durch eine ihm zugeordnete asphärische Linse (4) aus der Leuchte (1) ausgestrahlt wird, wobei die asphärischen Linsen (4) derart angeordnet sind, daß ihre optische Achse parallel zur Leuchtenmitte lachse (X) verläuft und sie einen Brennpunkt aufweisen, der dem jeweiligen zweiten Brennpunkt entspricht.
eine Lichtquelle (2);
einen zusammengesetzten Reflektor (13), der eine Anzahl von ersten reflek tierenden Oberflächeneinheiten (13A) und eine Anzahl von zweiten reflektie renden Oberflächeneinheiten (13B) einschließt, von denen die gleichen re flektierenden Oberflächeneinheiten (13A bzw. 13B) konzentrisch kombiniert sind, um den zusammengesetzten Reflektor (13) zu bilden, wobei jede der er sten reflektierenden Oberflächeneinheiten (13A) von einem ersten reflektie renden Ellipsoid-Bereich gebildet wird, den man erhält, indem man radial um eine Mittelachse (X) der Lichtquelle (2) herum einen Teil aus einer ellipti schen Freiform-Oberfläche ausschneidet, die einen auf der Mittelachse (X) und benachbart zur Lichtquelle (2) angeordneten ersten Brennpunkt und ei nen zweiten Brennpunkt aufweist, der in einer horizontalen Richtung der Lam pe (2) in montiertem Zustand linear und auf einer Linie angeordnet ist, die durch den ersten Brennpunkt verläuft und in geeigneter Weise gegenüber der Mittelachse (X) geneigt ist, so daß sich der ausgeschnittene Teil über einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse herum erstreckt, wobei jede der zweiten reflektierenden Oberflächeneinheiten (13B) aus einem zweiten reflek tierenden Ellipsoid-Bereich besteht, den man erhält, indem man radial um die Mittelachse (X) herum einen Teil aus einer elliptischen Freiform-Oberfläche mit dem ersten Brennpunkt und einem in einer horizontalen Richtung der Leuchte (2) in montiertem Zustand linear und außerhalb von dem ersten re flektierenden Ellipsoid-Bereich angeordneten zweiten Brennpunkt ausschnei det, so daß sich der ausgeschnittene Teil über einen Bereich von 15° bis 90° um die Mittelachse (X) herum erstreckt, wobei der erste und zweite reflektie rende Ellipsoid-Bereich in einer nicht überlappenden Beziehung miteinander derart festgelegt werden, daß ein an jedem der zweiten Brennpunkte gebün delter reflektierter Lichtstrahl durch eine ihm zugeordnete asphärische Linse (4) aus der Leuchte (1) ausgestrahlt wird, wobei die asphärischen Linsen (4) derart angeordnet sind, daß ihre optische Achse parallel zur Leuchtenmitte lachse (X) verläuft und sie einen Brennpunkt aufweisen, der dem jeweiligen zweiten Brennpunkt entspricht.
7. Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammenge
setzte Reflektor (13) weiter eine Anzahl von dritten reflektierenden Oberflä
cheneinheiten (13C) einschließt, die konzentrisch angeordnet sind, um den
zusammengesetzten Reflektor (13) zu bilden, wobei jede der dritten reflektie
renden Oberflächeneinheiten (13C) von einem dritten reflektierenden Ellipsoi
d-Bereich gebildet wird, den man erhält, indem man radial um die Mittelachse
(X) herum einen Teil aus einer elliptischen Freiform-Oberfläche mit dem er
sten Brennpunkt und einem in einer horizontalen Richtung der Leuchte (1) in
montiertem Zustand linear und außerhalb von dem zweiten reflektierenden El
lipsoid-Bereich angeordneten zweiten Brennpunkt ausschneidet, so daß sich
der ausgeschnittene Teil über einen Bereich von 15° bis 90° um die Mitte
lachse (X) herum erstreckt, wobei der dritte reflektierende Ellipsoid-Bereich in
einer nicht überlappenden Beziehung mit den anderen reflektierenden Ellip
soid-Bereichen derart festgelegt wird, daß ein an jedem der zweiten Brenn
punkte gebündelter reflektierter Lichtstrahl durch eine ihm zugeordnete as
phärische Linse (4) aus der Leuchte (1) ausgestrahlt wird, wobei die asphäri
schen Linsen (4) derart angeordnet sind, daß ihre optische Achse parallel zur
Leuchtenmittelachse (X) verläuft und sie einen Brennpunkt aufweisen, der
dem jeweiligen zweiten Brennpunkt entspricht.
8. Leuchte nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schirm
(15) zum Erzeugen eines Lichtverteilungsmusters an einer Stelle nahe dem
Brennpunkt der asphärischen Linse (4) angeordnet ist, wobei der Schirm (15)
zum Erzeugen eines Lichtverteilungsmusters eine Konfiguration entspre
chend der Position des zweiten Brennpunkts aufweist, die sich in horizontaler
Richtung verändert, so daß die beiden Endteile des Schirms (15) in Bezug zu
der Stelle nahe dem Brennpunkt der asphärischen Linse (4) in horizontaler
Richtung symmetrisch auf die asphärische Linse (4) zu gebogen sind.
9. Leuchte nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein
mittlerer Reflektor (16), der von einem Teil gebildet wird, der aus einer ellipti
schen Freiform-Oberfläche ausgeschnitten wird, um eine Übereinstimmung
der Mittelachse (X) mit einer Längsachse zu bewirken, wobei ein erster
Brennpunkt (F1) benachbart zur Lichtquelle (2) angeordnet wird und ein zwei
ter Brennpunkt (F16) gebildet wird, der in einer horizontalen Richtung der
Leuchte (1) in montiertem Zustand linear ist, sowie eine asphärische Linse
(4), die so angeordnet wird, daß ihr auf der Mittelachse (X) angeordneter
Brennpunkt dem zweiten Brennpunkt des mittleren Reflektors (F16)
entspricht.
10. Leuchte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schirm (15') zum
Erzeugen eines Lichtverteilungsmusters an einer Stelle nahe dem Brennpunkt
(F16) der dem mittleren Reflektor (16) entsprechenden asphärischen Linse
(4') angeordnet ist, wobei der Schirm (15') zum Erzeugen eines Lichtvertei
lungsmusters eine Konfiguration entsprechend dem zweiten Brennpunkt auf
weist, dessen Position sich in horizontaler Richtung verändert, so daß die bei
den Endteile des Schirms (15') in Bezug zu der Stelle nahe dem Brennpunkt
(F16) der asphärischen Linse (4') in horizontaler Richtung symmetrisch auf
die asphärische Linse (4') zu gebogen sind.
11. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
sämtliche der asphärischen Linsen (4, 4') als Einheit mit einem Linsenhalter
teil (4a) ausgebildet sind, und der Linsenhalterteil (4a) durchsichtig oder un
durchsichtig ausgebildet ist.
12. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
jede der asphärischen Linsen von einer konvexen Linse (4, 4'), einer Fresnel-
Linse (14, 14') oder einer Kombination (24, 24') der konvexen Linse und der
Fresnel-Linse gebildet wird.
13. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
jede der asphärischen Linsen (34, 34') teilweise aus einer zylindrischen Linse
(34c) besteht.
14. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine der Oberflächen des Schirms (5, 15, 5', 15') zur Erzeugung
eines Lichtverteilungsmusters durch die asphärische Linse (4, 4') und durch
den Linsenhalterteil (4a) hindurch betrachtet eine andere Farbe als die Farbe
der asphärischen Linse (4, 4') aufweist.
15. Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtquelle (2) mit einem Streufilter oder Farbfilter (7) in Form einer Kappe
versehen ist.
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