-
Leuchte
-
Die Erfindung betrifft eine Leuchte, welche ein im wesentlichen axiales
Hauptlichtbündel aussendet, mit einem Gehäuse und mit einem Hohlspiegelreflektor,
wobei vorzugsweise auf dessen optischer Achse ein Leuchtkör angeordnet ist, und
wobei mindestens auf einer Seite eine durch die optische Achse verlaufenden Vertikalebene
eine Seitenlichtaustrittsöffnung angeor net ist, durch welche-ein Teil des unmittelbar
van Leuchtkörper ausendeten Lichts als Seitenlichtfächer aus dem Gehäuse austritt.
-
Eine derartige Leuchte ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 27
55 432 bekannt.
-
In vielen Fällen, besonders bei Schluß- und Warnleuchten sowie bei
Positionsleuchten, benötigt man zwei Lichtabstrahlbereiche: 1. Das Hauptlichtbündel
soll zum Beispiel einen Querschnitt (quadratischen Raumwinkel) umfassen (umschließen),
der sich in der Fahrrichtung oder entgegengesetzt zur Fahrrichtung a) in einer Horizontalebene,
die die optische Achse des Hohlspiegelreflektors der Leuchte einschließt, über einen
horizontalen Winkelbereich von 200 (Bereich von +/- 100 beiderseits der optischen
Achse) erstreckt, b) in einer Vertikalebene, die die optische Achse des Hohlspiegelreflektors
der Leuchte einschließt und zu der unter a) genannten Horizontalebene senkrecht
steht, über einen vertikalen Winkelbereich von 200 (Bereich von +/- 100 beiderseits
der optischen Achse) erstreckt.
-
Das axiale Hauptlichtbündel soll eine möglichst große Lichtstärke
haben, damit die Leuchte von weitem erkennbar ist und soll - im Rahmen der vorstehenden
Definition - "im wesentlichen", axial sein. Das Hauptlichtbündel enthalt somit Strahlen,
welche genau in axialer Richtung verlaufen, aber auch Strahlen, welche mit der Achse
einen kleinen Winkel einschließen.
-
2. In starken Kurven oder für Seitenverkehr ist dieses axiale Hauptlichtbündel
jedoch nicht sichtbar. Hierfür braucht man ein oder zwei zusätzliche Seitenlichtbereiche,
welche über einen vertikalen Winkelbereich von zum Beispiel etwa 200 (Bereich +/-
100 beiderseits der Horizontalebene) ausstrahlen und in der Horizontalebene weit
gefächert sind.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zusätzlich zum axialen Hauptlichtbündel
ein oder zwei zusätzliche Seitenlichtberei zu schaffen, welche quer zur Fahrrichtung
ausgestrahlt werden und sich vorteilhaft unmittelbar an das axiale Hauptlichtbündel
anschließen.
-
Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des Anspruchs 1.
-
Diese Aufgabe wird von der Leuchte der deutschen Offenlegungsschrift
27 55 432 gelöst. Bei dieser bekannten Leuchte ist im Reflektor mindestens ein seitlicher
Schlitz vorgesehen, durch den ein Seitenlichtbündel austritt. Das Hauptlichtbündel
wird dadurch gebildet, daß in Brennraum eines parabolischen Hohlspiegelreflektors
der Leuchtkörper angeordnet ist, so daß das axiale Hauptlichtbündel-"im wesentlichen
axial" ausgesandt wird.
-
Die vorliegende Erfindung löst die zugrundeliegende Aufgabenstellung
mit anderen Mitteln: Der Leuchtkörper ist derart in einem Hohlspiegelreflektor angeordnet,
daß dieser kein "im wesentlichen axiales11 Hauptlichtbündel aus sendet. Im austretenden
Licht ist jedoch eine Linse angeordnet, welcher die vom Reflektor ausgesandten Strahlen
derart umlenkt, daß diese das "im wesentlichen axiales'1 Hauptlicht bilden.
-
Die vorliegende Erfindung löst also, mit anderen Mitteln, die gleiche
Aufgabe wie die Konstruktion der deutschen Offenlegungsschrift 27 55 432.
-
Bei Verwendung eines parabolischen Hohlspiegelreflektors und bei Anordnung
des Leuchtkörpers zwischen dem Brennraum und dem Scheitel des parabolischen Hohlspiegelreflektors
wird ein divergentes Lichtbündel ausgesendet, welches vorteilhaft durch eine Sammellinst
zu dem "im wesentlichen axialen" Hauptlichtbündel gesammelt wird Ist jedoch, bei
Verwendung eines parabolischen Hohlspiegelreflektors, der Brennraum zwischen dem
Leuchtkörper und dem Scheitel des parabolischen Hohlspiegelreflektors angeordnet,
so wird ein konvergentes Licht ausgesandt, so daß die Linse vorteilhaft als Streulinse
ausgebildet ist, um ein "im wesentlichen axiales" Hauptlichtbündel zu erhalten.
Diese Verwendung einer Streulinse setzt natürlich voraus, daß sie vor dem Konvergenzpunkt
der konvergierenden Strahlen des Hohlspiegelreflektors angeordnet ist; befindet
sich die Linse hinter diesem Konvergenzpunkt, d.h. liegt der Konvergenzpunkt zwischen
der Linse und dem Hohlspiegelreflektor, so muß auch in diesem Falle eines Sammellinse
verwendet werden; diese Verwendung einer Sammelinse bei Anordnung des Brennraumes
zwischen Leuchtkörper und Scheitel des parabolischen Hohlspiegelreflektors kann
bei gewissen Geometrien vorteilhafter sein als die Verwendung einer Streulinse.
-
Ordnet man den Leuchtkörper im Mittelpunkt eines sphärischen Reflektors
an, so sendet dieser ein divergentes Licht aus. Man verwendet in diesem Fall vorteilhaft
eine Sammellinse, um das Reflektorlicht zu einem im wesentlichen axialen Haupt.lichtbündel
zu sammeln.
-
Verwendet man einen sphärischen Hohlspiegelreflektor und ordnet man
den Leuchtkörper im Brennraum desselben an, so sendet er nur in seinem mittleren
Bereich ein im wesentlichen axiales Haupt licht aus, in seinen äußeren Bereichen
dagegen ein konvergetes Licht, so daß man vorteilhaft als Linse eine Streulinse
verwendet, welche dieses vom sphärischen Hohlspiegelreflektor ausgesandte konvergente
Licht so weit streut, daß es im wesentlichen axial ist. Das
vom
mittleren Bereich des sphärischen Hohlspiegelreflektors im wesentlichen axial gerichtete
Licht ist praktisch kaum von Bedeutung, da es von der Glühlampe im wesentlichen
abgedeckt wird.
-
Auch in diesem Fall setzt die Verwendung einer Streulinse, zur Herstellung
eines im wesentlichen axialen Lichtes aus einem konvergenten Licht, voraus, daß
diese Streulinse zwischen den Hohlspiegelreflektor und dem Konvergenzpunkt des Lichtes
angeordnet ist; befindet sich die Linse hinter dem Konvergenzpunkt, so muß sie als
Sammellinse ausgebildet sein; bei gewissen geometrischen Anordnungen ist die Verwendung
einer Sammellinse vorteilhafter.
-
Bei starker Divergenz oder Konvergenz des aus dem Hohlspiegelreflektor
austretenden Lichtes ergeben sich große Wandstärken der Sammellinse bzw. Streulinse;
in diesem Fall ist die Linse vorteilhaft als Fresnellinse ausgebildet.
-
Im Fall einer Sammellinse ist die Fresnellinse vorteilhaft auf der
dem Reflektor zugewandten Seite glatt ausgebildet, d.h. die Stufen sind außen (vom
Reflektor abgewandt) ausgebildet. Ist dagegen die Fresnellinse als Streulinse ausgebildet,
so ist sie vorteilhaft auf der vom Reflektor abgewandten Seite glatt ausgebildet,
d.h. die Stufen sind innen ausgebildet. Im letzten Fall ergibt sich der zusätzliche
Vorteil, daß eine zusätzliche Abdeckscheibe unnötig ist.
-
Um zu erreichen, daß der Seitenlichtbereich sich ohne Lücke an das
Haupt lichtbündel anschließt, läßt man vorteilhaft einen Teil des vom Leuchtkörper
unmittelbar ausgesandten Lichtes-unbeeinflußt die Linse passieren. Zu diesem Zweck
weist die Linse vorteilhaft einen bandartigen Bereich auf, welcher einen vertikalen
Winkelbereich von mindestens 50, vorteilhaft von mindestens 20° und vorzugsweise
von mindestens 30° (gemessen vom Leuchtkörper zum oberen und unteren Rand des bandartigen
Bereiches) umfaßt, durch den das durchtretende Licht in der Horizontalen unbeeinflußt
bleibt. Das durch den bandartigen Bereich austretende, vom Leuchtkörper unmittelbar
ausgehende Licht schließt sich ohne Lücke unmittelbar
an den Seitenlichtbereich
(bzw. die Seitenlichtbereiche) an, so daß ein Lichtfächer gebildet wird, der sich
von der Leuchtenachse mindestens 900, vorteilhaft 1000 und vorzugsweise 1100 erstreckt.
-
Bei der Leuchte der deutschen Offenlegungsschrift tritt durch die
Hauptlicht-Austrittsöffnung des Reflektors das gesamte Licht unbeeinflußt aus, welches
unmittelbar vom Leuchtkörper ausgeht. Nur ein Teil dieses Lichts dient dazu, die
beiden, durch die Seitenschlitze des Reflektors austretenden Lichtfächer lückenlos
mit dem axialen Hauptlichtbündel zu verbinden; der obere, und insbesondere der untere
Teil, wird ungenutzt ausgestrahlt. Bei der erfindungsgemäßen Leuchte dagegen wird
diese ungenutzten Bereiche von dem oberen und unteren Teil der Linse erfaßt und,
bei Ausbildung der LInse als Sammellinse, dem Hauptlichtbündel hinzugefügt.
-
Der bandartige Bereich liegt vorteilhaft in der Horizontalebene, in
welcher der Leuchtkörper liegt; in diesem Fall ist er ein Bereich konstanter Wandstärke,
d.h. eventuell auch der Wandstärke Null; ein derartiger Bereich wird als "optisch
planparalel;"bezeichnet. Im Falle der Wandstärke Null besteht die Linse also aus
einem oberen Teil und einem unteren Teil, zwischen welchen der b-andartige Bereich
liegt, durch welchen das Reflektorlicht frei austritt.
-
Den Schlitz bzw. die Schlitze im Reflektor ordnet man gelegentlich
außerhalb der Horizontalebene an, in welcher der Leuchtkörper liegt.
-
Besonders in derartigen Fällen kann es vorteilhaft sein, mindestens
einen Abschnitt des bandartigen Bereiches außerhalb der Horizontalebene anzuordnen,
in welcher der Leuchtkörper liegt; in diesem Fall sind im bandartigen Bereich lichtablenkende
Mittel (beispielsweise Prismen, vorgesehen, welche das durchtretende nicht zu einer
Horizontalebene derart ablenken, daß das abgelenkte Licht teils in dieser beleuchteten
Horizontalebene liegt und teils mit dieser beleuchteten Horizontalebene einen Vertikalwinkel
einschließt, welcher mindestens 50, vorteilhaft mindestens 200 und vorzugsweise
mindestens 300 (gemessen zwischen dem obersten und dem untersten Lichtstrahl) beträgt.
Der bandartige Bereich" kann teils die Horizontalebene umfassen, in der der Leuchtkörper
angeordnet ist, und teils völlig außerhalb dieser Horizontalebene liegen. Da das
von den verschiedenen Abschnitten eines derartigen, über die Linse verteilten bandartigen
Bereiches ausgesandte Licht nach oben und unten eine Divergenz von mindestens 50,
vorteilhaft mindestens 200 und vorzugsweise mindestens 300 aufweist, ist in einer
gewissen Entfernung von der Leuchte der höherliegende Bereich ebensogut erkennbar
wie der niedriger liegende Bereich, so daß die spezielle Anordnung dieses Bereiches
, höher oder tiefer, für die Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe
belanglos ist. Die Frage, ob man diesen bandartigen Bereich höher oder tiefer gelegen
anordnet, hängt nur von konstruktiven Merkmalen der gesamten Leuchte oder der Anordnung
der Leuchte am betreffenden Fahrzeug oder dgl. ab.
-
Wenn die Lichtintensität des durch den bandartigen Bereich austretenden
Lichtfächers erhöht werden soll, vergrößert man vorteilhaft
den
Erfassungswinkel, d.h. den Winkel, den der obere und unter Rand des bandartigen
Bereiches mit dem Lichtschwerpunkt des Leucht körper einschließt; den Winkel des
austretenden Lichtes verkleiner man gleichzeitig dadurch, daß man in dem Strahlengang
des durch de bandartigen Bereich tretendt Lichts lichtablenkende Mittel anordnet,
welche das Licht nur in vertikaler Richtung, d.h in Richtung auf die beleuchtete
Horizontalebene, sammeln und somit die Intensität des Lichtfächers erhöhen. Damit
in gleicher Weise d: Intensität des durch die seitlichen Lichtschlitze austretenden
Sei lichtes erhöht ist, wird vorteilhaft in gleicher Weise deren Erfassungswinkel
vergrößert und entsprechende lichtablenkende Mittel in dem Strahlengang des Seitenlichtes
angeordnet, welches durch die Seitenlichtaustrittsöffnungen im Reflektor austritt.
-
Vorteilhaft erstreckt sich der bandartige Bereich über die gesamte
Breite der Linse, um keine Lücke zwischen dem durch den bandartiger Bereich austretenden
Licht und dem durch die Seitenlichtaustrittsöffnungen austretenden Licht entstehen
zu lassen.
-
Um eine günstige Lichtverteilung im axialen Haupt lichtbündel zu erreichen,weist
in einer bevorzugten Ausführungsform die im Strahlengang des Reflektorlichts angeordnete
Linse wenigstens auf einer ihrer Seiten wenigstens zwei Bereiche verschiedener Krümmung
auf.
-
Auf diese sehr einfache Weise wird das Licht unterschiedlich stark
gebrochen. Im Hinblick auf eine einfache Fertigung und eine genaue Abgrenzung der
Krümmungen voneinander wird bevorzugt eine Fresnel-Linse vorgesehen, deren Stufen
verschiedene Krümmungen aufweisen.
-
Je nach dem, in welchem Abstand der Leuchtkörper vom Brennraum angeordnet
ist, ist es vorteilhaft, die Krümmung der der Leuchtenachse benachbarten und entfernten
Linsenbereiche schwächer auszubilden als die der dazwischen liegenden Linsenbereiche.
-
Um eine bessere Durchmischung des Lichtes im axialen Hauptlichtbündel
zu erreichen, wird in einer bevorzugten Ausführungsform die reflektierende Oberfläche
des Hohlspiegelreflektors mit Wölbungen (Erhöhungen und/oder Vertiefungen) versehen.
-
In den Zeichnungen sind einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der
Erfindung schematisch dargestellt. Diese Zeichnungen erheben also keinen Anspruch
auf Vollständigkeit und insbesondere sind noch verschiedene Kombinationsmöglichkeiten
zwischen den Merkmalen der einzelnen Figuren im Rahmen dieser Erfindung möglich.
Es zeigen: Figur 1 bis 3, die Anordnung einer erfindungsgemäßen Leuchte als vordere
Fahrradleuchte (zum Beispiel Positionsleuchte).
-
Figur 4 bis 6, die Anordnung einer erfindungsgemäßen Leuchte als Fahrradschlußleuchte.
-
Figur 7 bis 9, die Anordnung der erfindungsgemäßen Leuchte an einem
Kraftfahrzeug.
-
Figur 10 bis 12, eine Leuchte mit einem parabolischem Hohlspiegelreflektor,
wobei der Leuchtkörper zwischen dem Brennraum und dem Scheitel dieses Reflektors
angeordnet ist und vor der Hauptlichtaustrittsöffnung des Reflektors eine Sammel-Fresnel-Linse
angeordnet ist.
-
Figur 13 bis 15, eine Leuchte mit einem parabolischem Hohlspiegelreflektor,
wobei der Brennraum des Reflektors zwischen dem Leuchtkörper und dem Scheitel des
Reflektors angeordnet ist. Eine Streu-Fresnel-Linse ist vor der Hauptlichtaustrittsöffnung
des Reflektors angeordnet.
-
Figur 16 und 17, eine Leuchte mit einem sphärischen Hohlspiegelreflektor,
wobei der Leuchtkörper im Mittelpunkt dieses sphärischen Reflektors sitzt. Eine
Sammel-Fresnel-Linse ist vor der Hauptlichtaustrittsöffnung des Reflektors angeordnet.
-
Figur 18 urid 19, eine Leuchte mit einem sphärischen Hohlspiegelreflektor,
wobei der Leuchtkörper in dessen Brennpunkt angeordnet ist und eine Streu-Fresnel-Linse
vor der Hauptlichtaustrittsöffnung des Reflektors angeordnet ist.
-
Figur 20 bis 23, eine Leuchte mit einem parabolischen Hohlspiegelreflektor,
wobei der Leuchtkörper zwischen dem Brennraum und dem Scheitel des Reflekors angeordnet
ist und zusätzliche lichtleitende in dem transparenten Gehäuse und der Fresnel-Linse
angeordnet sind.
-
Im einzelnen zeigen: Figur 1, ein Fahrrad (21), welches mit einer
vorderen Fahrradleuchte (23) ausgerüstet ist. Diese kann als Positionsleuchte oder
Standlichtleuchte dienen oder aber so gestaltet sein, daß ihre Leistung so hoch
ist, daß sie auch zur Beleuchtung des Bodens vor dem Fahrrad dienen kann. Mit PL
ist eine durch die Leuchte (23) verlaufende Horizontalebene bezeichnet. Die Positionsleuchte
(23) soll ein von ihrem Hohlspiegelreflektor gesammeltes und von der Fresnel-Linse
in axiale Richtungen gebrachtes Hauptlichtbündel aufweisen, dessen Öffnungs -winkel
(A) in der Vertikalen mindestens 10 Grad, vorzugsweise aber mindestens 20 Grad groß
ist.
-
Figur 2, zeigt das Fahrrad (21) der Figur 1 von vorne gesehen. Man
erkennt wieder die vordere Leuchte (23) und die durch diese Leuchte verlaufende
Horizontalebene (PL). Ferner sieht man, daß diese Leuchte zur Seite hin Licht ausstrahlen
soll und zwar mit dem Öffnungswinkel (B). Dieser Öffnungswinkel (B) soll mindestens
10 Grad, vorteilhaft mindestens 20 Grad und vorzugsweise mindestens 30 Grad groß
sein. Durch den relativ großen Winkelbereich (B) wird das Auge eines Fahrers eines
sich von der Seite dem Fahrrad auf einer Kreuzung nähernden Fahrzeuges auch dann
noch getroffen, wenn der Radfahrer an der Kreuzung abgestiegen ist und das Fahrrad
leicht angekippt hält.
-
Auf der anderen Seite sollte dem nach vorne gerichteten Hauptlichtbündel
nicht zu viel Licht entzogen werden, das heißt, der Öffnungswinkel (B) des Seitenlichtbündels
sollte vorteilhaft nicht größer als 60 Grad sein und vorzugsweise nicht größer als
40 Grad.
-
Figur 3 zeigt eine Ansicht von oben auf das Fahrrad (21) der Figuren
1 und 2. Man erkennt wieder die Vorderleuchte (23). Diese Leuchte (23) soll nach
vorne und nach den Seiten hin einen möglichst ltickenlosen Ilkichtfäcthe über den
Winkelbereich (C) hin abstrahlen. Mit (D) horizontale ist der Öffnungswinkel des
von dem Hohlspiegelreflektor gesammelten und von der Fresnel-Linse in axiale Richtungen
gerichteten Hauptlichtbündels bezeichnet. Wie man aus der Zeichnung sieht, sind
die Lichtstrahlen (25) des Hauptlichtbündels etwas länger gezeichnet als die Lichtstrahlen
(27) des Seitenlichtfächers, um so anzudeuten, daß das nach vorne in etwa axiale
Richtungen gerichtete Hauptlichtbündel grössere Lichtstärken hat, als der Seitenlichtfächer.
Mit (29) ist die Achse bezeichnet, welche durch die Vorderleuchte (23) hindurch
in Fahrtrichtung verläuft.
-
In Figur 4 sieht man wiederum das Fahrrad (21), welches mit einer
Schlußleuchte (31) ausgerüstet ist. Mit (PL) ist eine Horizontalebene bezeichnet,
welche durch diesechßlct31)veru t. verlZuît. Das von aupicuneveri vertikalen der
Schlußleuchte (31) ausgehende , hat einen Öffnungswinkel (A).
-
Figur 5 zeigt das Fahrrad (21) der Figur (4) von hinten gesehen. Man
erkennt die Schlußleuchte (31). Diese strahlt nach den Seiten hin Licht mit dem
Öffnungswinkel (B) ab. Man erkennt auch wieder die durch die Schlußleuchte (31)
verlaufende Horizontalebene (PL).
-
Mit Figur 6 ist eine Draufsicht auf das Fahrrad (21) der Figuren 4
und 5 bezeichnet. Man erkennt wieder die Schlußleuchte (31), welche in einem großen
Winkelbereich (C) Licht nach hinten und nach den Seiten hin abstrahlt.
-
Aus der Länge der abgestrahlten Lichtstrahlen (27) des Seitenlichtbündels
und der größer,en Länge der Lichtstrahlen (25) des Hauptlichtbünhorizontalen des
mit dem Öffnungswinkel (D) ergibt sich wieder, daß das entgegengesetzt zur Fahrtrichtung
(29) ausgestrahlte Hauptlichtbündel, licht stärker ist als der zur Seite gerichtete
Lichtfächer.
-
Figur 7 ist ein Auto (41) mit seinen Schlußleuchten (43) und seinen
Positions- oder Standlichtleuchten (45). Durch die Positionsleuchten (45) und die
Schlußleuchten (43) läuft die Horizontalebene (PL). Selbstverständlich könnten auch
die Schlußleuchten (43) und die Positionsleuchten (45) in verschiedenen Höhen angeordnet
sein. In einem solchen Falle ergeben sich dann;qwei unterschiedliche Horizontalebenen.
Mit (A) ist wiederum der bffnungswinkel des vom Hohlspiegelreflektor gesammelten
und von einer Fresnel-Linse in axiale Richtungen gebrachten Hauptlichtbündels bezeichnet.
-
Figur 8 zeigt das Automobil (41) der Figur 7 von hinten gesehen. Man
erkennt die Schlußleuchten (43) und den von diesen Schlußleuchten ausgehenden Seitenlichtfächer
mit dem Öffnungswinkel (B).
-
Figur 9 zeigt das Automobil (41) von oben gesehen. Ferner erkennt
man die beiden Schlußleuchten (43) und die beiden vorderen Positionsleuchten (45).
Da bei einem Automobil die Positionsleuchten vorne und die Schlußleuchten hinten
paarweise angeordnet sind, genügt es, wenn bei derartigen Leuchten die äußere Seite
der Leuchte in einem großen Winkelbereich (E), welcher von der Achse des Hauptlichtbündels
(29) nach außen verläuft, abgestrahlt wird, Nach innen genügt der kleinere Winkelbereich
(F), welcher dadurch entsteht, daß das Licht vom Leuchtkörper der Lichtquelle aus
gesehen bis an den Rand der Hauptlichtaustrittsöffnung des Reflektors nach außen
dringen kann. In der Figur 9 ist an den eingezeichneten Pfeilen der hLOirclhztOsnEaalhelnung
wiederum zu sehen, daß das Hauptlichtbündel mit seinem Öffnungswinkel (D} lichtstärker
ist, als die sich daran anschließenden Seitenlichtfächer.
-
In Figur 10 ist eine erfindungsgemäße Leuchte in einem axialen Vertikalschnitt
dargestellt, Ein transparentes Gehäuse (51) umschließt einen parabolischen Hohlspiegelreflektor
(53) in welchem eine Glühlampe (55) angeordnet ist. Das transparente Gehäuse (51)
wird hinten von einer Verschlußplatte (57) verschlossen. Diese Verschlußplatte (57)
wird vorteilhaft an ihrem Rand (59) mit dem Gehäuse verschweißt. Von Vorteil ist
es auch den Hohlspiegelreflektor (53) an der Naht (61) mit der Verschlußplatte (57)
ebenfalls zu verschweißen. Man kann dann bei der Montage der Leuchte die Glühlampe
(55) vorteilhaft in einen aus Kunststoff bestehenden Fassungsträger (63) einschrauben,
wobei dieser Fassungsträger (63) vorteilhaft äußere Dichtflächen (65) und (67) aufweist,
welche mit entsprechenden gegenüberliegenden Dichtflächen des Hohlspie gelreflektor
s (53) und der Verschlußplatte (57) so zusammenarbeitet, daß die Leuchte möglichst
staubdicht abgeschlossen ist. Der -Hohlspiegelreflektor (53) weist eine parabolische
Grundform auf, vorteilhaft ist die reflektierende Oberfläche des Reflektors jedoch
mit Abweichungen von der idealen Parabelform, zum Beispiel in bekannter Weise mit
Wölbungen versehen, so daß dieser Hohlspiegelreflektor vorteilhaft keinen Brennpunkt
sondern einen Brennraum (71) aufweist, welcher eine gewisse räumliche Erstreckung
hat. Der Leuchtkörper (73) der Glühlampe (55) ist zwischen dem Brennraum (71) des
Hohlspiegelreflektors (53) und dem Scheitel des Hohlspiegelreflektors (53) angeordnet.
Dadurch weisen die von dem Hohlspiegelreflektor (53) gesammelten und reflektierten
Lichtstrahlen (75), (77) und (79) eine gewisse Divergenz auf, durch passieren einer
Sammellinse, welche hier als Fresnel-Linse (81) ausgebildet ist, werden diese Lichtstrahlen
dann zu einem in axialen Richtungen ausstrahlenden Lichtbündel gesammelt, wobei
dieses axiale Lichtbündel nicht nur rein achsparallele Lichtstrahlen aufweist sondern
vorteilhaft einen Öffnungswinkel von insgesamt etwa 30 Grad aufweist.
-
Die vom Leuchtkörper (73) direkt auf die Fresnel-Linse fallenden Lichtstrahlen
(83), (85) und <87), welche auf der rechten Seite der Figur 10 schematisch dargestellt
sind, werden von der Fresnel-Linse ebenfalls gesammelt und mischen und überlappen
sich vorteilhaft mit den von dem Reflektor stammenden Lichtbündel in seinem äußeren
Bereich. Die Fresnel-Linse (81) weist in ihrem mittleren Teil einen planparallelen
und damit optisch unwirksamen Teil (sol) auf. Durch diesen Teil (91) kann ein Lichtbündel
(93) mit dem Öffnungswinkel(B) austreten. Dieses Lichtbündel (93) schließt sich
ohne Unterbrechung an das Seitenlichtbündel an, welches durch die seitlichen Lichtaustrittsöffnungen
im Reflektor (53) austreten kann.
-
Die Ränder dieser seitlichen Lichtaustrittsöffnung im Reflektor sind
mit (95) und (97) bezeichnet.
-
Figur 11 zeigt einen axialen Horizontalschnitt der Figur 10. Man erkennt
das transparente Gehäuse (51), die Verschlußplatte (57), die Lampenfassung (63),
die Glühlampe (55) sowie die schitzförmig angeordneten Lichtaustrittsöffnungen (101)
und (103) im Reflektor (53).
-
Ferner sieht man die Fresnel-Linse (81) mit ihrem planparallelen Teil
(91), den Brennraum (71) des Hohlspiegelreflektors (53) sowie den Leuchtkörper (73)
der Glühlampe (55). Man kann sehen, daß in dieser Horizontalebene das von dem Leuchtkörper
(73) ausgehende Licht in einem sehr weiten ununterbrochenen Lichtfächer über den
Winkelbereich (C) austreten kann. Dadurch, daß die Fresnel-Linse den optisch unwirksamen
planparallelen Teil (91) aufweist, tritt in diesem Lichtfächer keine Unterbrechung
auf. Würde nämlich die Fresnel-Linse (81) ohne den planparallelen Teil (91) sein,
dann würde das Licht auch im Bereich der Horizontalebene gesammelt werden und dann
würde zwischen den letzten durch die Schlitze des Reflektors austretenden Lichtstrahlen
(105) und (107) und den dann durch die Fresnel-Linse in Achsrichtung abgelenkten
Lichtstrahlen (109) und (111) eine Lücke im Lichtfächer entstehen und die Leuchte
wäre dann
für Fahrzeuge, welche sich aus einem Winkelbereich, welcher
sich innerhalb dieser Lücke befindet, nähern, gar nicht oder aber nur auf kürzeste
Entfernungen sichtbar. Dadurch, daß die Fresnel-Linse das optisch unwirksame Band
(91) aufweist, wird dies vermieden.
-
Figur 12 zeigt eine Ansicht auf die Fresnel-Linse (81) der Figuren
10 11 jedoch ohne die davor befindliche Frontplatte des Gehäuses (51).
-
Man kann die Ränder (115) und (117) des planparallelen Bereiches (91)
der Fresnel-Linse (81) erkennen. Diese sind gebogen, da der vertikale Abstand der
Ränder (115) und (117) des planparallelen Teils (91) um so größer werden muß, je
weiter sich der Bereich von dem Leuchtkörper (73) entfernt befindet. Damit der Lichtfächer
rundherum vorteilhaft denselben Öffnungswlnkel <B) beibehält.
-
Figur 13 zeigt einen axialen Vertikalschnitt einer Leuchte mit einem
transparenten Gehäuse (51) einer Streu-Fresnel-Linse (121) einer Glühlampe (55)
einer Verschlußplatte (57) und einem parabolischen Hohlspiegelreflektor (53) in
welchem seitliche Lichtaustrittsöffnungen angeordnet sind deren Ränder mit (95)
und (97) bezeichnet sind. Der Leuchtkörper (73) der Glühlampe (55) ist vor dem Brennraum
(71) des Hohlspiegelreflektors (53) angeordnet, das heißt, der Brennraum (71) des
Hohlspiegelreflektors (53) befindet sich zwischen dem Leuchtkörper (73) der Glühlampe
(55) und dem Scheitel des Hohlspiegelreflektors.
-
Dadurch sind die von dem parabolischen Hohlspiegelreflektor (53) gesammelten
und reflektierten Lichtstrahlen konvergent und werden dann durch die Streu-Fresnel-Linse
(121) in axiale Richtungen umgelenkt.
-
Diese Streu-Fresnel-Linse (121) hat einen optisch unwirksamen Teil
(91) durch welchen vom Leuchtkörper (73) ausgehende Lichtstrahlen optisch unbeeinflußt
passieren können.
-
Die Ausführungsform gemäß der Figur 13 hat den Vorteil, daß die Fresnel-Linse
außen glatt ist und so keine zusätzliche,vor vor Verunreinigungen schützende, Frontplatte
benötigt wird. Sie kann auch wegen der günstigen Entfordmungsrichtung mit dem transparenten
Gehäuse (51) einteilig ausgebildet werden. Eine Leuchte der Figur 13 hat somit den
Vorteil in den Herstellungskosten niedriger zu liegen, als eine Leuchte der Figur
10. Die Leuchte der Figur 10 hat dagegen den Vorteil, daß noch ein großer Anteil,
des nach vorne auf die Sammel-Fresnel-Linse fallenden direkt vom Leuchtkörper ausgehenden
Lichts, zusätzlich gesammelt wird und den Randbereichen des axialen Hauptlichtbündels
hinzugefügt werden können. Die Leuchte der Figur 10 wird also eine etwas bessere
Lichtwirkung haben und in den Herstellkosten dafür etwas teurer sein, wogegen die
Leuchte der Figur 13 in der Herstellung billiger, in der Lichtwirkung dafür auch
etwas schwächer sein wird.
-
Figur 14 zeigt einen axialen Horizontalschnitt der Figur 13. Man erkennt
wieder die dem parabolischen Hohlspiegelreflektor (53) angeordneten seitlichen Lichtaustrittsöffnungen
(101) und (103) und den in der Streu-Fresnel-Linse (121) angeordneten planparallelen
Bereich (91). Ferner sieht man, daß in dieser Horizontalebene die von dem Leuchtkörper
(73) ausgehenden Lichtstrahlen in dem weiten Winkelbereich (C) ungehindert austreten
können, um so die Seitensichtbarkeit der Leuchte in diesem großen Winkelbereich
(C) sicherzustellen.
-
Figur 15 zeigt eine Aufsicht auf die Fre.snel-Linse (121) der Figuren
13 und 14. Man erkennt wieder den planparallelen Bereich (91) mit seinen Rändern
(115) und (117) und den Leuchtkörper (73) sowie den Winkelbereich (B)J in welchem
die vom Leuchtkörper ausgehenden Lichtstrahlen ungehindert austreten können.
-
Figur 16 zeigt den axialen Vertikalschnitt einer Leuchte, welche mit
einem sphärischen, das heißt, einem Kugelreflektor (123) ausgerüstet ist, Der Leuchtkörper
(73) der Glühlampe (55) ist im Mittelpunkt des sphärischen Reflektors (123) angeordnet.
-Dies bedeutet, daß die Lichtstrahlen, welche vom Leuchtkörper (73) ausgehend auf
diesen sphärischen Reflektor (123) fallen so reflektiert werden, daß sie durch den
Ort des Leuchtkörpers zurückgeworfen, die Fresnel-Linse (81) erreichen. Dies bedeutet,
daß alle von der Fresnel-Linse (81) gebündelten Lichtstrahlen, gleichgültig ob sie
vom Leuchtkörper direkt oder von dem sphärischen Reflektor stammen, so gebündelt
werden als ob sie vom Leuchtkörper her kämen. So entsteht bei dieser Ausführungsform
der Figur 16 ein einheitlichesAxialbündel, welches ebenfalls einen gewissen Öffnungswinkel
hat. Mit (95) und (97) sind wiederum die Ränder einer in dem Hohlspiegelreflektor
(123) angeordneten seitlichen Lichtaustrittsöffnung bezeichnet. Um rundherum ein
Seitenlichtbündel ungestört austreten zu lassen, weist die Fresnel-Linse vorteilhaft
wieder einen planparallelen Teil (91) auf, durch welchen die vom vertikalen Leuchtkörper
(73) ausgehenden Lichtstrahlen in dem Winkelbereich (B) austreten können.
-
Figur 17 zeigt einen axialen Horizontalschnitt der Figur 16. Man sieht
wieder, daß die vom Leuchtkörper (73) ausgehenden Lichtstrahlen die Leuchte in dem
großen Winkelbereich (C) verlassen können, um so die seitliche Sichtbarkeit der
Leuchte sicherzustellen. Man erkennt die Seitenlichtaustrittsöffnungen (101) und
(103) in dem Reflektor sowie die Fresnel-Sammel-Linse (81) mit ihrem planparallelen
Teil (91).
-
Eine Aufsicht der Figuren 16 und 17 ist nicht dargestellt, da sie
der in Figur 1 2 gezeigten Aufsicht entspricht.
-
Figur 18 zeigt eine Leuchte mit einem sphärischen Hohlspiegelreflektor
(123) in einem axialen Vertikalschnitt. Der Leuchtkörper (73) ist im Brennpunkt
dieses sphärischen Reflektors (123) angeordnet. Die von dem Hohlspiegelreflektor
(123) gesammelten Lichtstrahlen sind konvergent und werden durch die Streu-Fresnel-Linse
(121) in axiale Richtungen umgelenkt. Man erkennt wieder einen optisch planparallelen
Teil (91) durch welchen die vom Leuchtkörper (73) ausgehenden Lichtstrahlen hindurchtreten
können. Ferner erkennt man die Ränder (95) und (97) der im Reflektor angeordneten
seitlichen Lichtaustrittsöffnung.
-
Figur 19 zeigt den Gegenstand der Figur 18 in einem axialen Horizontalschnitt.
Man erkennt die in dem Hohlspiegelreflektor (123) angeordneten Lichtaustrittsöffnungen
(101) und (103) durch welche die Lichtstrahlen hindurch durch das transparente Gehäuse
(51) austreten können. Ferner erkennt man den planparallelen Teil (91) der Streu-Fresnel-Linse
(121). Man sieht, daß auch hier das vom Leuchtkörper ausgehende Licht in dem großen
Winkelbereich (C) austreten kann.
-
Die Aufsicht der Figuren 18 und 19 entspricht der in der Figur 15
dargestellten Aufsicht.
-
Bei den in den Figuren 10 bis 19 gezeigten Ausführungsformen kann
es von Vorteil sein, die in dem Reflektor angeordneten schlitzartigen Lichtaustrittsöffnungen
(101) und (103) in ihrem vertikalen Öffnungswinkel zum Leuchtkörper größer zu gestalten
und dann in dem transparenten Gehäuse (51) Zylindersammellinsen anzuordnen, welche
das Licht in Richtung der Horizontalebene sammeln und so verstärken.
-
Ähnlich könnte auch der in den Fresnel-Linsen angeordnete planparallele
Bereich mit seinem vertikalen Öffnungswinkel zum Leuchtkörper hin größer gestaltet
werden und als nur in Richtung auf die Horizontale sammelnde Zylinderlinse ausgestaltet
werden. Dadurch würde zwar das Hauptlichtbündel etwas geschwächt werden, das Seitenlichtbündel
könnte aber auf diese Art und Weise verstärkt werden.
-
Um eine bessere Lichtverteilung im axiSteñ Hauptlichtbündel zu erreichen,
kann es vorteilhaft sein, die Krümmung in den verschiedenen ringförmigen Teilen
der FreSnellinsen unterschiedlich zu gestalten, um so unterschiedliche Lichtbrechungen
in den verschiedenen Stufen der Fretellinsen zu erhalten. Auf diese Weise kann man
zum Beispiel von verschiedenen ringförmigen Zonen des Hohlspiegelreflektors ausgehende
Lichtstrahlen verschieden behandeln, das heißt unterschiedlich stark brechen. Vorzugsweise
wird man die Fretellinse in sehr viele Stufen auflösen und jeder Stufe dann eine
solche Krümmung zuordnen, daß man ein lückenloses Hauptlichtbündel ohne Schattenbildungen
erhält. so könnte z.B. gemäß Fig.
-
10 der innere ind der äußere Bereich der Fresnellinse schwächer und
der dazwischen liegende Bereich stärker gekrümmt sein.
-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Figur 20 dargestellt.
-
Man erkennt wieder das transparente Gehäuse(5$, die Verschlußplatte(57),
die Lampenfassung(63} in welche die Glühlampe(55) eingeschraubt worden ist. Der
Leuchtkörper (73) ist zwischen dem Brennraum (71) des Hohlspiegelreflektors( 53)
und dem Scheitel dieses Hohlspiegelreflektors angeordnet.
-
Die seitliche Aussparung in dem Reflektor, deren Ränder mit (97) und
(90 bezeichnet sind, liegt hier nicht in der horizontalen Axialebene in der der
Leuchtkörper liegt, sondern ist außerhalb dieser Horizontalebene angeordnet. Aus
diesem Grunde ist auch kein optisch unwirksamer planparalleler Teil der FrZellinse
81) bandförmig in der Mitte der Frellinse angeordnet, vielmehr ist ein Teil mit
länglichen Prismen außerhalb der axialen Horizontalebene angeordnet. Diese Prismen
lenken das vom Leuchtkörper (73) ausgehende Licht in den Winkelbereich B um. Zum
besseren Verständnis dieser erfindungsgemäßen Anordnung wurde die Figur 20 auf der-Linie
P-S geschnitten.
-
Figur 21 zeigt einen Schnitt durch die Figur 20 auf der Schnittlinie
P-S mit Blickrichtung auf den Scheitel des Reflektors. Man erkennt das transparente
Gehäuse (51) den Hohlspiegelreflektor(53) und die beiden schlitzartigen Aussparungen(l
01) und(103)in diesem Hohlspiegelreflektor(53).Das von dem Leuchtkörper (73)der
Glühlampe(55) ausgehende und durch diese Schlitze nach außen fallende Licht wird
durch die seitlich in dem transparenten Gehäuse angeordneten Içrismen(133)in horizontale
Richtungen umgelenkt und bildet das Seitenlichbündel mit dem vertikalen Öffnungswinkel
B.
-
Figur 22 ist ein Schnitt durch die Figur 20 auf der Schnittlinie
P-S, jedoch mit Blickrichtung auf die Fretellinse. Man erkennt den Hohlspiegelreflektor
(53) mit seinen Aussparungen(lOl) und03). Ferner erkennt man das transparente Gehäuse
(51) mit seinen Umlenkprismen (133). Ferner erkennt man die Fretellinse (81) mit
ihren in Längsrichtung angeordneten Umlenkprismen; 31). Figur 23 ist eine Aufsicht
auf die Figur 20 in Richtung auf die Fretellinse 81 gesehen, jedoch unter Weglassung
der Frontabdeckscheibe. Man erkennt wieder das Gehäuse (51) die in der Fretellinse
angeordneten Umlenkprismen <131), ferner sieht man den Leuchtkörper p3 und daß
die von diesem Leuchtkörper ausgehenden Lichtstrahlen durch die Umlenkprismen 31)
des transparenten Cehäuses(S1) in horizontale Richtungen mit dem vertikalen Öffnungswinkel
B umgelenkt werden.
-
Werden die erfindungsgemäßen Leuchten statt in Zweirädern an Automobilen
verwandt, so wie dies in den Figuren 7 bis 9 dargestellt ist, dann genügt es, wenn
die Hohispiegeireflektoren nur auf einer Seite ihrer Achse eine Lichtaustrittsöffnung
aufweisen. Um aber auch noch nach innen einen ausreichenden Lichtaustrittswinkel
zu haben, ist es auch dann von Vorteil, wenn der optisch planparallele Teil vorteilhaft
über die gesamte Breite der Fretellinse- läuft, beziehungsweise die in der FreSellinse
angeordneten Umlenkprismen ebenfalls über ihre gesamte Breite laufen. Bei ihrer
Ausbildung für Automobile kann man vorzugsweise die Leuchte so gestalten, daß die
Lichtaustrittsöffnung,welche nach innen gerichtet ist, also nicht benötigt wird,
in ihrem Bereich als sphärischer Reflektor, vorteilhaft als sphärischer Stufenkugelreflektor
ausgebildet ist, um so das nach außen gerichtete Seitenlicht zu verstärken, da die
auf diesen sphärischen Reflektorteil fallenden Lichtstrahlen durch den Leuchkörper
hindurch zur äußeren Lichtaustrittsöffnung zurück reflektiert werden und so das
zur äußeren Seite hin austretende Licht in seiner Lichtstärke in etwa verdoppeln.
-
Naturgemäß konnten in den Zeichnungen nur bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung gezeigt werden. Sie soll also keineswegs auf diese Beispiele beschränkt
sein. Auch sindffidie transparenten LeuchtengehäuSe in den schematischen Darstellungen
scharfkantig dargestellt. Um die Seitenlicht fächer möglichst ohne Unterbrechungen
zu erhalten, ist es vorteilhaft, die scharfen Kanten der Leuchten mit relativ großen
Radien abzurunden.
Leerseite