DE19938734A1 - Fahrzeugleuchte - Google Patents
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- F21S43/14—Light emitting diodes [LED]
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Abstract
Bei eine Fahrzeugleuchte, die wenigstens eine Lichtquelle (10) und wenigstens einen dieser Lichtquelle zugeordneten, nicht ebenen Reflektor (12) umfaßt, wobei die Lichtquelle eine gerichtete, um eine Lichtquellenzentralachse (14) verteilte Abstrahlcharakteristik besitzt, und der Reflektor von der Lichtquelle kommendes Licht um eine Hauptstrahlrichtung (16) verteilt reflektiert, ist zur Verkleinerung der Bauform sowie zur Homogenisierung des vom Reflektor abgestrahlten Lichtbündels vorgesehen, daß die Lichtquelle so angeordnet ist, daß die Lichtquellenzentralachse zur Hauptabstrahlrichtung nicht parallel verläuft.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugleuchte der im Oberbegriff von Anspruch 1
genannten Art.
Bei derartigen Fahrzeugleuchten, wie sie beispielsweise aus der EP 0 762 515
A2 oder EP 0 762 049 A1 bekannt sind, ist eine eine gerichtete Abstrahlcharakte
ristik besitzende Leuchtdiode so von hinten in einen parabolischen Reflektor ein
gesetzt, daß sie sich in etwa in dessen Brennpunkt befindet und er einen Teil des
von ihr emittierten Lichts als paralleles Lichtbündel weiterleitet. Da die zentralen
Achsen sowohl der von der Leuchtdiode emittierten Lichtkeule als auch des Re
flektors zusammenfallen, tritt ein erheblicher Teil des von der Leuchtdiode kom
menden Lichtes unmittelbar aus der Austrittsöffnung des Reflektors aus, ohne
mit dessen Parabelfläche in Wechselwirkung zu treten. Daher kann dieser Licht
anteil vom Reflektor auch nicht parallelisiert werden.
Bei diesen bekannten Anordnungen ergibt sich somit eine Reihe von Nachteilen.
Hierzu gehören neben der erwähnten Nichtparallelität der Lichtstrahlen, die zu
einer nicht optimalen Wirkung von eventuell nachgeschalteten Optiken führt, daß
die Lichtquelle von außen sichtbar ist und nicht die gesamte Oberfläche des pa
rabolischen Reflektors beleuchtet, was eine deutlich sichtbare hell/dunkle Ring
struktur zur Folge hat, wenn man entgegen der Abstrahlrichtung auf die Fahr
zeugleuchte blickt. Um diesen Effekt möglichst klein zu halten, müssen sehr
schlanke, d. h. langgestreckte Parabeln verwendet werden, die zu einer beträcht
lichen Bautiefe führen. Diese Effekte können zwar durch die Verwendung von
Streuscheiben vermindert oder beseitigt werden, doch bedeuten auch diese eine
Vergrößerung der Bautiefe und einen zusätzlichen Aufwand.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugleuchte der ein
gangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen sehr einfachen Aufbau,
geringe Abmessungen und die Erzeugung eines äußerst homogenen Lichtbün
dels auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 zusammenge
faßten Merkmale vor.
Diesen Maßnahmen liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es wesentlich günstiger
ist, die eine gerichtete Abstrahlcharakteristik besitzende Lichtquelle bezüglich
des Reflektors so anzuordnen, daß die Lichtquellenzentralachse zur Hauptab
strahlrichtung des Reflektors nicht parallel ist und insbesondere mit dieser nicht
zusammenfällt. Somit wird gemäß der Erfindung die Lichtquelle so angeordnet,
daß ihre Zentralachse unter einem vorzugsweise spitzen Winkel gegen die
Hauptabstrahlrichtung des Reflektors geneigt ist.
Es ist nicht erforderlich, den Reflektor als vollständigen, rotationsymmetrischen
Hohlkörper, beispielsweise als vollständige Hohlparabel auszubilden. Vielmehr
genügt es, von der gekrümmten Reflektorfläche nur diejenigen Bereiche real
auszuführen, die tatsächlich von dem von der Lichtquelle ausgehenden Lichtke
gel getroffen werden.
Im Fall eines pabelförmigen Reflektors ergibt sich somit eine in der der Abstrahl
richtung entgegengesetzten Blickrichtung bzw. Projektion an drei Seitenkanten
geradlinig beschnittene Parabelfläche. Dabei kann die Lichtquelle in unmittelba
rer Nähe der die beiden in der Projektion geradlinigen Seitenkanten verbinden
den, dritten geradlinigen Seitenkante so geneigt angeordnet werden, daß sie sich
praktisch außerhalb des vom Reflektor zurückgeworfenen Lichtbündels befindet
und keine wesentlichen Teile der reflektierenden Innenfläche des Reflektors ver
deckt.
Auf diese Weise wird eine Fahrzeugleuchte mit sehr geringen Abmessungen,
insbesondere einer sehr kleinen Bautiefe geschaffen, bei der nahezu das ge
samte, von der Lichtquelle abgestrahlte Licht auf den Reflektor tifft und von die
sem als homogenes, im Falle eines parabolischen Reflektors paralleles Licht
bündel abgegeben wird.
Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen einer erfin
dungsgemäßen Fahrzeugleuchte sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Be
zugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:
Fig. 1 in stark vereinfachter Form die Schnittansicht der Lichtquelle und des
Reflektors einer dem Stand der Technik entsprechenden Fahrzeug
leuchte, wobei die Lichtquelle eine gerichtete Abstrahlcharakteristik
aufweist,
Fig. 2a in stark vereinfachter Form eine Ansicht der Lichtquelle und des Re
flektors einer erfindungsgemäßen Fahrzeugleuchte, wobei die Blick
richtung der Abstrahlrichtung entgegengerichtet ist,
Fig. 2b einen der Schnittansicht aus Fig. 1 entsprechenden Schnitt längs der
Line II-II in Fig. 2a,
Fig. 3 eine stark vereinfachte, perspektivische Ansicht der Lichtquelle und des
Reflektors einer erfindungsgemäßen Fahrzeugleuchte, wobei der Re
flektor mit Facetten versehen ist,
Fig. 4 in stark vereinfachter Form eine perspektivische Ansicht einer erfin
dungsgemäßen Fahrzeugleuchte mit vier nebeneinander in Reihe an
geordneten Lichtquellen mit den zugehörigen Reflektoren,
Fig. 5 in stark vereinfachter Form eine perspektivische Ansicht einer erfin
dungsgemäßen Fahrzeugleuchte mit zwei übereinander angeordneten,
gleichsinnig gerichteten Reihen von Lichtquellen mit zugehörigen Re
flektoren,
Fig. 6 eine stark vereinfachte, perspektivische Ansicht einer erfindungsgemä
ßen Fahrzeugleuchte mit zwei übereinander angeordneten, einander
entgegen gerichteten Reihen von Lichtquellen mit zugehörigen Reflek
toren, und
Fig. 7 eine stark vereinfachte, perspektivische Ansicht einer erfindungsgemä
ßen Fahrzeugleuchte, bei der die Lichtquellen und die zugehörigen Re
flektoren symmetrisch um eine zentrale Achse angeordnet sind.
Fig. 1 zeigt eine dem Stand der Technik entsprechende Anordnung, bei der eine
Lichtquelle, beispielsweise eine Leuchtdiode 1 eine gerichtete Abstrahlcharakte
ristik derart besitzt, daß sie ihr Licht symmetrisch um eine Lichtquellenzen
tralachse 2 verteilt in einen definierten Raumwinkel emittiert. Sie ist von hinten in
einen parabolisch gekrümmten Reflektor 3 so eingesetzt ist, daß sie sich in etwa
in dessen Brennpunkt befindet und er einen Teil des von der Leuchtdiode 1 ab
gegebenen Lichts reflektiert und es dabei zu einem in etwa parallelen Lichtbün
del 6 sammelt, das zur Hauptabstrahlrichtung 5 symmetrisch ist, die mit der
Lichtquellenzentralachse 2 zusammenfällt.
Somit tritt aus dem Reflektor 3 einerseits direkt von der Leuchtdiode 1 stammen
des Licht aus, für das die Austrittsöffnung des Reflektors 3 lediglich als Aper
turblende dient, wie dies durch die Randstrahlen 4 dargestellt ist, und anderer
seits Licht, das von der Leuchtdiode 1 auf den Reflektor 3 abgestrahlt und von
diesem nach außen gebündelt wird.
Wegen der gerichteten Abstrahlcharakteristik der Leuchtdiode 1 kann nicht die
gesamte innere Oberfläche des Reflektors 3 beleuchtet werden. Dies hat dann,
wenn keine weiteren Maßnahmen ergriffen werden, zur Folge, daß sich in einer
der Abstrahlrichtung entgegengesetzten Blickrichtung ein Erscheinungsbild er
gibt, bei welchem ein zentraler heller Punkt, der vom Direktlicht der Leuchtdiode
gebildet wird, von einem dunklen Ring umgeben ist, der von dem unbeleuchteten
Teil der Reflektorfläche stammt und seinerseits von einem hellen Ring umgeben
wird, den das vom Reflektor 3 reflektierte Licht der Leuchtdiode 1 bildet.
Dies führt zu den oben bereits erwähnten Nachteilen, daß die Leuchtdiode 1 von
außen sichtbar ist, eine eventuell nachfolgende Optik mit Licht aus verschiede
nen Winkeln angestrahlt wird und somit nicht optimal wirken kann, sehr schlanke
Parabeln mit großer Bautiefe oder Streuscheiben verwendet werden müssen, um
den unbeleuchteten Ring möglichst klein zu halten, und sich ein nicht optimales,
brilliantes Erscheinungsbild ergibt.
Demgegenüber ist, wie man den Fig. 2a und 2b entnimmt, bei einer erfindungs
gemäßen Fahrzeugleuchte die Leuchtdiode 10 seitlich von einem teilparaboli
schen Reflektor 12 so angeordnet, daß die zentrale Achse 14 des von ihr emit
tierten Lichtbündels zwar in der in Fig. 2b mit der Zeichenebene zusammenfal
lenden Hauptebene 8 des Reflektors liegt, in dieser aber der Hauptabstrahlrich
tung 16 des Reflektors 12 schräg entgegengerichtet ist. Dabei fällt praktisch das
gesamte von der Leuchtdiode 10 abgegebene Licht auf den Reflektor 12 und
wird von diesem als nahezu paralleles Lichtbündel weitergeleitet. Die Leucht
diode 10 verdeckt praktisch keine reflektierenden Oberflächenbereiche des Re
flektors 12, so daß eine maximale Lichtausbeute und ein homogenes Erschei
nungsbild insbesondere auch bei einer der Abstrahlrichtung entgegengesetzten
Blickrichtung erzielt werden.
Wie man sieht, ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik eine erheblich ver
kleinerte Bauform, weil der Reflektor 12 als gedrungene, auf drei Seiten geradli
nig beschnittene Teilparabel ausgebildet werden kann, die nur noch die Flächen
bereiche umfaßt, die erforderlich sind, um das von der Leuchtdiode 10 ausge
hende, divergente Lichtbündel zu erfassen.
Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Leuchtdiode 10, die in ähnlicher
Weise wie in den Fig. 2a und 2b gegenüber einem Reflektor 12 angeordnet ist,
dessen reflektierende Innenfläche jedoch nicht glatt sondern in Facetten 18 un
terteilt ist, deren Größe, Form und Ausrichtung innerhalb weiter Grenzen variiert
werden können. Vorzugsweise werden diese Facetten 18 so gestaltet, daß jede
von ihnen in etwa die gleiche Lichtverteilung erzeugt. Eine solche Anordnung ist
besonders dann von Vorteil, wenn die beschriebene Fahrzeugleuchte nicht als
Scheinwerfer sondern als Signalleuchte dienen soll, die bei einer Betrachtung
aus unterschiedlichen Blickwinkeln ein möglichst gleichförmiges Erscheinungs
bild bieten muß.
Fig. 4 zeigt vier in einer Reihe nebeneinander angeordnete Leuchtdioden 10, von
denen jede so, wie in den Fig. 2a und 2b für nur eine Leuchtdiode dargestellt, ei
nem zugehörigen Reflektor 12 entgegengerichtet ist. Dabei sind die Reflektoren
12 an ihren einander benachbarten Seitenrändern miteinander verbunden, so
daß sich eine einstückige Reflektoranordnung 20 ergibt. Diese Ausführungsform
ist besonders günstig, wenn eine langgestreckte und senkrecht zur Längsrich
tung vergleichsweise schmale Fahrzeugleuchte geschaffen werden soll. Die Re
flektoren 12 können so, wie in Fig. 4 gezeigt, eine glatte reflektierende Oberflä
che besitzen oder entsprechend Fig. 3 mit Facetten versehen sein. Letzteres gilt
auch für alle Reflektoren, die in Verbindung mit den nachfolgend beschriebenen
Ausführungsbeispielen verwendet werden.
Fig. 5 zeigt zwei Reflektoranordnungen 20 und 20', von denen jede der in Fig. 4
gezeigten Anordnung entspricht. Die beiden Reflektoranordnungen 20 und 20'
sind so angeordnet, daß zwei ihrer Längskanten einander benachbart sind und
alle Hauptabstrahlrichtungen zueinander parallel verlaufen. Gleiches gilt auch für
die Zentralachsen der in zwei Gruppen angeordneten Leuchtdioden 10, wobei
sich jede dieser Gruppen im Bereich der in Fig. 5 unteren Längskante der zuge
hörigen Reflektoranordnung 20 bzw. 20' befindet. Somit liegt die zu der in Fig. 5
oberen Reflektoranordnung 20' gehörende Diodengruppe hinter der oberen
Längskante der unteren Reflektoranordnung 20 und wird von dieser verdeckt.
Auch die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform umfaßt zwei Reflektoranordnungen
20 und 20', von denen jede aus vier nebeneinander angeordneten Reflektoren 12
besteht. Hier sind aber nicht nur die nebeneinander liegenden Reflektoren an ih
ren benachbarten Seitenkanten sondern auch die beiden Reflektoranordnungen
20 und 20' an ihren einander benachbarten Längskanten miteinander einstückig
verbunden. Alle Hauptabstrahlrichtungen sind zu einander parallel und die zu Re
flektoranordnung 20' gehörende Gruppe von Leuchtdioden 10 ist im Bereich der
in Fig. 6 oberen Längskante der Reflektoranordnung 20' angeordnet, während
die zur unteren Reflektoranordnung 20 gehörenden Leuchtdioden 10 in der glei
chen Weise positioniert sind, wie dies in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 be
schrieben wurde.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 5 und 6 ergibt sich eine langge
streckte, im Vergleich zur Ausführungsform nach Fig. 4 aber quer zur Längsrich
tung erheblich verbreiterte leuchtende Fläche.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind sechs Reflektoren 12, von denen jeder
die Form eines Parabelsegments besitzt, so angeordnet und miteinander ver
bunden, daß sie eine um die x-Achse radialsymmetrische Reflektoranordnung 25
bilden und ihre Hauptabstrahlrichtungen zur x-Achse parallel verlaufen. Die zuge
hörigen Leuchtdioden 10, von denen in der perspektivischen Darstellung der Fig.
7 nur drei sichtbar sind, sind nahe an der x-Achse der Reflektoranordnung 25 so
angeordnet, daß die zentrale Achse des von ihnen jeweils emittierten Lichtbün
dels in den zugehörigen Reflektor 12 hinein gerichtet ist. Nach außen sind die
Leuchtdioden 10 durch eine Scheibe 27 abgedeckt, die gleichzeitig auch als Trä
ger für die Leuchtdioden 10 dienen kann. An ihrem äußeren Umfangsrand ist die
Reflektoranordnung 25 mit einem in Richtung der x-Achse vorstehenden, kreis
zylindrischen Randelement 28 verbunden, dessen Innenfläche ebenfalls verspie
gelt sein kann.
Claims (20)
1. Fahrzeugleuchte, die wenigstens eine Lichtquelle und wenigstens einen dieser
Lichtquelle zugeordneten, nicht ebenen Reflektor umfaßt, wobei die Lichtquelle eine
gerichtete, um eine Lichtquellenzentralachse verteilte Abstrahlcharakteristik besitzt,
und der Reflektor von der Lichtquelle kommendes Licht in einer
Hauptabstrahlrichtung reflektiert,
dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (10) so angeordnet ist, daß die Licht
quellenzentralachse (14) zur Hauptabstrahlrichtung (16) nicht parallel verläuft.
2. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen
zentralachse (14) eine der Hauptabstrahlrichtung (16) entgegengerichtete Kompo
nente besitzt.
3. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Re
flektor (12) nahezu das gesamte von der Lichtquelle (10) abgestrahlte Licht nach
außen reflektiert.
4. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtquelle (10) seitlich vom Reflektor (12) am äußersten Rand des von ihm ab
gestrahlten Lichtbündels angeordnet ist.
5. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die reflektierende Oberfläche des Reflektors (12) eine nichtglatte Struktur besitzt, um
eine gewünschte, spezielle Lichtverteilung zu erzielen.
6. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende
Oberfläche des Reflektors (12) aus einer Vielzahl von Facetten (18) besteht, die so
geformt und angeordnet sind, daß jede von ihnen in etwa die gleiche Lichtverteilung
erzeugt.
7. Fahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Lichtquelle (10) eine Leuchtdiode ist.
8. Fahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie mehrere Lichtquellen (10) umfaßt, von denen jeder ein eigener
Reflektor (12) zugeordnet ist.
9. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren
(12) einstückig miteinander verbunden sind.
10. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
zwei Reflektoren (12, 12) linear in einer Reihe (20, 20') nebeneinander angeordnet
sind, zu der sich eine entsprechende Reihe von Lichtquellen (10) seitlich parallel er
streckt.
11. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
zwei Reflektoren (12, 12) spaltenartig linear übereinander angeordnet sind.
12. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
vier Reflektoren (12, 12, 12, 12) linear in zwei zueinander parallelen Reihen (20, 20')
und zwei zueinander parallelen Spalten nebeneinander angeordnet sind, wobei sich
zu den Reihen (20, 20') jeweils eine Reihe von Lichtquellen (10) seitlich parallel er
streckt.
13. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Reihen
von Lichtquellen in dem Bereich zwischen den beiden Reihen (20, 20') von Reflekto
ren angeordnet ist.
14. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rei
hen (20, 20') von Reflektoren an einer ihrer Längskanten miteinander verbunden
sind und sich die beiden Reihen von Lichtquellen entlang der beiden freien Längs
kanten der so gebildeten Reflektoranordnung erstrecken.
15. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren
symmetrisch um eine zentrale Achse angeordnet sind.
16. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen
auf einem zur zentralen Achse konzentrischen Ring angeordnet sind, dessen
Durchmesser kleiner als der Außendurchmesser der Reflektoranordnung (25) ist.
17. Fahrzeugleuchte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen
auf einem zur zentralen Achse konzentrischen Ring angeordnet sind, dessen
Durchmesser größer als der Außendurchmesser der Reflektoranordnung (25) ist.
18. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
alle Hauptabstrahlrichtungen zueinander parallel verlaufen.
19. Fahrzeugleuchte nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Raumwinkelbereiche, in welche die einzelnen Reflektoren (12) das Licht der zu
gehörigen Lichtquelle (10) reflektierten, unmittelbar aneinander angrenzen.
20. Fahrzeugleuchte nach einem Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die
Raumwinkelbereiche, in welche die einzelnen Reflektoren (12) das Licht der zugehö
rigen Lichtquelle (10) reflektierten einander zumindest teilweise überlappen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19938734A DE19938734A1 (de) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | Fahrzeugleuchte |
EP00116700A EP1077344A3 (de) | 1999-08-16 | 2000-08-02 | Leuchte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19938734A DE19938734A1 (de) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | Fahrzeugleuchte |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19938734A1 true DE19938734A1 (de) | 2001-03-01 |
Family
ID=7918511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19938734A Withdrawn DE19938734A1 (de) | 1999-08-16 | 1999-08-16 | Fahrzeugleuchte |
Country Status (1)
Country | Link |
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