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Signalleuchte, insbesondere für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung betrifft eine Signalleuchte gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Eine derartige Signalleuchte ist beispielsweise aus der DE-OS 29 42
260 bekannt. Die Signalleuchte besitzt ein Gehäuse mit einer Reflexionsschicht,
welche als Sammelvorrichtung für die von der Glühlampe ausgesandten Lichtstrahlen
dient. Bei der einen Ausführungsform ist die Reflexionsschicht aufgrund einer Gelbfärbung
als Farbfilter zum Ausstatten der Lichtstrahlen mit einer Signalfarbe ausgebildet.
Eine zweite Ausführungsform besitzt eine die Glühlampe überdeckende gefärbte Filterplatte,
eine dritte Ausführungsform eine die Glühlampe überdeckende gefärbte Filterhaube
und eine vierte Ausführungsform eine auf der Glühlampe aufgebrachte Farbschicht
als Farbfilter. Das Gehäuse ist mit einer farblosen, durchsichtigen Abdeckscheibe
verschlossen. Im Strahlengang des aus der Glühlampe austretenden Lichts sind der
Abdeckscheibe mehrere im Querschnitt viereckige, speziell parallelogrammförmig ausgebildete
Lamellen vorgeordnet, welche horizontal in parallele Abstand zueinander und mit
ihren längeren Kanten in einem Winkel von 45 Grad zur optischen Achse angeordnet
sind. Die Lamellen sind entlang ihrer mit den längeren Kanten gebildeten Flächedeh
an der oberen Pläucnhde d unteren Flvcher% spiegelt. Sie bilden eine Blende, durch
welche bei ausgeschalteter Glühlampe die Signalfarbe des Farbfilters nicht oder
nur wenig wahrgenommen werden kann. Bei eingeschalteter Glühlampe werden die von
ihr ausgesandten Lichstrahlen von der Reflexionsschicht des Gehäuses parallel zur
optischen Achse reflektiert und erhalten dabei entweder aufgrund von deren Gelbfärbung
oder vom jeweiligen Farbfilter die vorbestimmte Farbe. Danach trifft jeder Lichtstrahl
auf die untere einer Lamelle, wird aufgrund von deren Verspiegelung um 90 Grad auf
die obere der darunterliegenden Lamelle reflektiert und aufgrund von deren Verspiegelung
parallel zur optischen Achse auf die Abdeckscheibe reflektiert. Die Abdeckscheibe
transmittiert die Lichtstrahlen in die vorgesehene Richtung. Der Nachteil dieser
Signalleuchte
ist, daß die Lichtausbeute und die Farbintensität der Lichtstrahlen aufgrund der
Blende relativ schlecht ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Signalleuchte der eingangs genannten
Art derart weiterzubilden, daß sie im eingeschalteten Zustand eine hohe Lichtausbeute
und eine große Farbintensität liefert. Die dazu nötigen Mittel sollten dabei preiswert
sein.
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Diese Aufgabe wird von einer Signalleuchte gelöst, welche die Merkmale
des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 aufweist.
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Durch die Integration des Farbfilters in die Blende wird eine Schwächung
der gefärbten Lichtstrahlen durch die Blende vermieden und eine größere Farbintensität
erreicht. Bei der erfindungsgemäßen Signalleuchte durchqueren nämlich die von der
Glühlampe ausgesandten, von der Sammelvorrichtung ausgerichteten Lichtstrahlen den
Farbfilter zweimal. Jeder dieser Lichtstrahlen tritt in eine Lamelle der Blende
ein und durchquert sie, wobei er die gewünschte Färbung annimmt, bis er den verspiegelten
Bereich der Lamelle erreicht, wird von diesen zu der jeweiligen benachbarten Lamelle
auf deren verspiegelten Bereich reflektiert und durchquert dabei die erste Lamelle
erneut. Anschließend wird der gefärbte Lichtstrahl sofort von dem verspiegelten
Bereich der als zweites getroffenen Lamelle auf die Abdeckscheibe reflektiert. Somit
werden die gewünschten optischen Eigenschaften der Signalleuchte einwandfrei gewährleistet.
Aufgrund der Integration des Farbfilters in die Blende wird außerdem ein Leuchtenbauteil
bzw. ein spezieller Anstrich eines Leuchtenbauteils eingespart.
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Dabei werden Lamellen mit viereckigem, insbesondere parallelogrammförmigem
Querschnitt bevorzugt, weil der Lichtstrahl bei solchen Querschnitten im Gegensatz
zu vieleckigen Querschnitten innerhalb der Lamelle nicht durch noch eine Brechung
an einer Kante geschwächt wird. Die im Querschnitt viereckigen Lamellen liegen bei
der vorgeschlagenen Anordnung in einem Winkel zur optischen Achse mit einem von
zwei Flächen gebildeten Bereich gegenüber,
der zu verspiegeln ist.
Es können aber auch im Querschnitt ovale oder dreieckige Lamellen zur Anwendung
kommen. Wesentlich ist, daß die Lamellen schräg zur Abdeckscheibe eine genügend
große Ausdehnung haben, damit die Blendenwirkung gewährleistet ist.
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Je größer dabei ihre Ausdehnung in Vertikalrichtung ist, um so größer
ist dabei aber auch der für die Lichtstrahlen zurückzulegende Weg innerhalb der
Lamellen und damit der Farbintensität, weswegen viereckigen oder ovalen Lamellenquerschnitten
der Vorzug gegeben wird.
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Die Lage, in welcher die einseitig verspiegelten Lamellen zur optischen
Achse anzuordnen sind, hängt dabei, außer von der Art der Sammelvorrichtung, auch
von der Blickrichtung des Betrachters ab.
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Da Kraftfahrzeugsignalleuchten üblicherweise im unteren Bereich der
Karosserie angeordnet sind, ergibt sich meist eine horizontale Blickrichtung von
oben. Dann ist die in Anspruch 3 vorgeschlagene Lamellenanordnung besonders sinnvoll,
weil dann im eingeschalteten Zustand die Weiterleitung der Glühlampenstrahlen gewährdie
leistet ist. Weil Lamellen oben und vorne verspiegelt sind, ist deren Signalfarbe
im ausgeschalteten Zustand nicht oder kaum sichtbar , was stilistisch und sicherheitstechnisch
vorteilhaft ist. Wenn die Signalleuchten in einem höheren Bereich angeordnet werden
sollen und sich somit eine Blickrichtung von unten ergibt, ist eine Verspiegelung
der Lamellen unten und vorne sinnvoll.
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Wenn die im Querschnitt viereckigen Lamellen gemäß Anspruch 5 weitergebildet
sind, können die von außen in die Signalleuchte eintretenden Lichtstrahlen besonders
gut nach außen reflektiert werden. Damit ist gewährleistet, daß sie keinen Betrieb
der Signalleuchte vortäuschen können.
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Durch die in den Ansprüchen 6 bis 10 gekennzeichneten Weiterbildungen
ist aufgezeigt, wie die Lamellen auf einfache und preiswerte Weise hergestellt und
in der Signalleuchte festgelegt werden können.
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*parallel zur optischen Achse
Als Sammelvorrichtung
für die von der Glühlampe ausgesandten Lichtstrahlen kann dabei entweder das gemäß
Anspruch 13 ausgebildete Gehäuse oder eine Optikscheibe dienen. Bei der in Anspruch
13 aufgezeigten Variante arbeitet das Gehäuse als paraboloider Reflektor.
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Wenn dabei eine Abdeckkappe gemäß Anspruch 14 zur Anwendung kommt,
werden die direkten Lichtstrahlen der Glühlampe, d.h. die in Richtung der Abdeckscheibe
von der Glühlampe ausgesandten Lichtstrahlen ausgenutzt und es wird diffuses Streulicht
vermieden. Bei der Variante mit der Optikscheibe kommt insbesondere eine Fresnellinse
in Betracht, weil mit einer solchen Linse bekanntermaßen alle vom Brennpunkt ausgehenden
Lichtstrahlen bis zur Höhe der äußersten Linsenzonen parallel gerichtet werden und
somit der von der Glühlampe ausgesandte Lichtstrom voll ausnutzbar ist.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen
Ansprüchen sowie in Ausführungsbeispielen aufgezeigt, welche in einer Zeichnung
dargestellt sind.
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Dabei ist in Fig. 1 ein Vertikalschnitt und in Fig. 2 ein Horizontalschnitt
durch eine Signalleuchte und in Fig. 3 ein Horizontalschnitt durch eine andere Signalleuchte
schematisch dargestellt.
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Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Signalleuchte 1 stellt eine Kraftfahrzeug-Blinkleuchte
dar. Sie besitzt eine Glühlampe 10, welche in einem Gehäuse 20 befestigt ist, das
an seinem an die Fassung 11 der Glühlampe 10 angrenzenden Bereich 21 paraboloid
geformt und an seiner Innenwandung durch Bedampfen mit einer Schicht 22 aus Aluminium
verspiegelt ist und deshalb als paraboloider Reflektor wirkt.
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Die Glühlampe 10 ist mit ihrem Glühfaden 12 etwa im Parabelbrennpunkt
F angeordnet. Um den gesammten Umfang des paraboloiden Gehäusebereichs
21,
welcher in Vertikalrichtung eine relativ geringe Ausdehnung besitzt, schließt sich
ein im Querschnitt rechteckiger, röhrenartiger Gehäusebereich 23 an, wodurch die
Signalleuchte 1 sehr niedrig baut. An seinem dem paraboloiden Bereich 21 gegenüberliegenden
Ende ist das Gehäuse 20 mit einer farblosen, durchsichtigen, leicht nach außen gekrümmten
Abdeckscheibe 30 verscnlossen, welche mit einer Streuoptik 31 ausgestattet ist.
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Unmittelbar vor der Glühlampe 10 ist eine haubenförmige Abdeckkappe
40 angeordnet, welche nach außen gekrümmt ist, eine kreisförmige, wesentlich kleinere
Grundfläche als der paraboloide Gehäusebereich 21 besitzt, die Glühlampe 10, von
deren Glühfaden 12 aus betrachtet, über einen Winkelbereich von 180 Grad umgibt
und auf ihrer der Glühlampe 10 zugewandten Seite durch Bedampfen mit einer Schicht
41 aus Aluminium verspiegelt ist und deshalb ebenfalls als paraboloider Reflektor
wirkt. Beide Schichten 22 und 41 wirken somit als Sammelvorrichtung für die von
der Glühlampe 10 ausgesandten weißen Lichtstrahlen, von denen zwei durch die mit
den Bezugszeichen 13 und 14 gekennzeichneten Linien dargestellt sind Aufgrund der
Abdeckkappe 40 mit der Schicht 41 sind dabei die direkten, d.h. nicht in Richtung
des paraboloiden verspiegelten Gehäusebereichs 21, sondern in Richtung der Abdeckscheibe
30 ausgesandten Lichtstrahlen 13 der Glühlampe 10 nutzbar, ohne daß diffuses Streulicht
entsteht. Die Lichtstrahlen 13 werden nämlich von der verspiegelten Schicht 41 auf
die verspiegelte Schicht 22 des paraboloiden Gehäusebereichs 21 reflektiert, welcher
sie ebenso wie die gleich in Richtung des Gehäusebereichs 21 ausgesandten Lichtstrahlen
14 im wesentlichen parallel zur optischen Achse 15 ausrichtet und in Richtung der
Abdeckscheibe 30 reflektiert.
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Wesentlich bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Signalleuchte
1 ist, daß ein Farbfilter zum Ausstatten der von der Glühlampe 10 ausgesandten weißen
Lichtstrahlen 13, 14 mit einer gelben Signalfarbe vorgesehen ist, welcher in eine
Blende 50 integriert ist, die in ausgeschaltetem Zustand das Erkennen der Signalfarbe
ganz oder zumindest weitgehend verhindert, im eingeschalteten Zustand jedoch eine
hohe Lichtausbeute und eine große Farbintensität gewährleistet.
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Die Blende 50 besitzt dabei eine Vielzahl von Lamellen 51, welche
aus
einem in der Signalfarbe eingefärbten, durchsichtigen Kunststoff
bestehen. Die Lamellen 51 sind horizontal, leicht nach außen zur Abdeckscheibe 40
hingekrümmt und auf Abstand zueinander angeordnet. Sie sind im Querschnitt parallelogrammförmig
ausgebildet und besitzen zwei lange, zueinander parallele Kanten 52 und 53 und zwei
kurze,zueinander nicht parallele Kanten 54 und 55. Mit ihren langen Kanten 52 und
53 sind die Lamellen 51 in einem Winkel von 45 Grad zur optischen Wachse 15 der
Signalleuchte 1 angeordnet.
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Die der Glühlampe 10 ferne kurze Kante 54 verläuft ungefähr in Vertikalrichtnng
. Die Lamellen 51 sind somit der Abdeckscheibe 30 mit einem Bereich 56 zugewandt,
welcher aus der mit der oberen langen Kante 52 gebildeten ebenen Lamellenfläche
und aus der mit der der Glühlampe 10 fernen kurzen Kante 54 gebildeten ebenen Lamellenfläche
besteht, Dieser Bereich 56 der Lamellen 51 ist durch Bedampfen mit Aluminium verspiegelt.
Aufgrund dieser Ausbildung durchqueren die von der Spiegelschicht 22 im wesentlichen
parallel zur optischen Achse 15 ausgerichteten Lichtstrahlen 13 und 14 den von den
Lamellen 51 gebildeten Farbfilter zweimal. Die Lichtstrahlen 13 und 14 treten entweder
an der mit der der Glühlampe 10 nahen kurzen Kante 55 gebildeten unverspiegelten
Lamellenfläche oder an der mit der unteren langen Kante 53 gebildeten unverspiegelten
Lamellenfläche in die Lamelle 51 ein und durchqueren diese, bis sie auf die Unterseite
der mit der oberen langen Kante 52 gebildeten verspiegelten Lamellenfläche treffen.
Von dieser verspiegelten Lamellenfläche werden die Lichtstrahlen 13 und 14 um 90
Grad auf die darunterliegende Lamelle 51 abgelenkt und durchqueren dabei die erste
Lamelle 51 erneut. Die Lichtstrahlen 13 und 14 nehmen daher eine intensive Signalfärbung
an. Anschließend treffen die nunmehr gefärbten Lichtstrahlen 13 und 14 auf die Oberseite
der mit der oberen langen Kante 52 gebildeten verspiegelten Lamellenfläche der zweiten
Lamelle 51 auf. Von dieser werden Lichtstrahlen 13 und 14 nochmals um 90 Grad umgelenkt,
so daß sie wieder im wesentlichen parallel zur optischen Achse 15 verlaufen. Derart
ausgerichtet und gefärbt durchtreten sie die Abdeckscheibe 30, deren Streuoptik
31 sie noch genau in die vorbestimmte Richtung ausrichtet. Die Lamellen 51 sind
dabei in einem Abstand a zueinander angeordnet, daß das *we ehe etwa parallel zur
Audeclisclieibe 30 verläuft.
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linke obere Ende 57 einer Lamelle 51 in Richtung der optischen Achse
15 mit dem rechten unteren Ende 58 der darüberliegenden Lamelle 51 fluchtend verläuft.
Dadurch ist gewährleistet, daß jeder der von der verspiegelten Schicht 22 reflektierten
Lichtstrahlen 13 und 14 eine Lamelle 51 durchtritt und die Signalfarbe annimmt.
Zumindest einige der von der verspiegelten Schicht 22 des unteren Abschnitts 23
a, sowie der von den seitlichen Abschnitten 23 b und 23 c reflektierten, von der
Glühlampe 10 ausgesandten Lichtstrahlen können bei dieser Anordnung die Lamellen
10 durchtreten, so daß eine sehr hohe Lichtausbeute und eine sehr große Farbintensität
gewährleistet wird.
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Von außen in die Signalleuchte 1 einfallendes Fremdlicht wird hauptsächlich
von dem verspiegelten Bereich 56 der Lamellen 51 sofort wieder nach außen reflektiert.
Schräg von oben einfallendes Fremdlicht wird dabei von der mit der oberen langen
Kante 52 gebildeten verspiegelten Lamellenfläche und relativ gerade einfallendes
Fremdlicht von der mit der kurzen Kante 54 gebildeten verspiegelten Lamellenfläche,
sowie von der mit der langen Kante 52 gebildeten verspiegelten Lamellenfläche nach
außen reflektiert.
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Die Abdeckkappe 40 ist dabei auf ihrer der Abdeckscheibe 30 zugewandten
Seite vorzugsweise mit einem hellgrauen, matten Anstrich 42 versehen, so daß schräg
von unten einfallendes Fremdlicht nicht von der Abdeckkappe 40 durch die Lamellen
51 reflektiert werden und einen Betrieb der Signalleuchte 1 vortäuschen kann. Der
Anstrich 42 paßt dabei farblich zum verspiegelten Bereich 56 der Lamellen 51, weshalb
selbst bei einem Blick von unten auf die Signalleuchte 1 deren homogener Anblick
gewährleistet ist. Allenfalls sehr schräg von unten einfallendes Fremdlicht könnte
theoretisch mittels der verspiegelten Schicht 22 des oberen Abschnitts 23 d des
rohrförmigen Gehäusebereichs 23 in und durch die Lamellen 51 reflektiert werden.
In der Praxis spielen solche schräg von unten in Kraftfahrzeugblinkleuchten einfallenden
Lichtstrahlen jedoch keine Rolle, da die Leuchten unterhalb der Augenhöhe des Betrachters
angeordnet sind.
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Wie die Fig. 1 zeigt, ist an der Oberkante 59 der obersten Lamelle
51 und an der Unterkante 60 der untersten Lamelle 51 und wie die Fig. 2 zeigt, am
rechten Ende 61 und am linken Ende 62 aller Lamellen 51 ein Rahmen 63 angeformt,
welcher an den kastenartigen Gehäuseabschnitt 23 angeschweißt ist. Durch den Rahmen
63 werden die ansonsten überall freistehenden Lamellen 51 einfach und sicher in
der einmal konstruktiv bestimmten Lage gehalten. Wie die Fig. 2 weiter zeigt, ist
der röhrenförmige Gehäuseabschnitt 23 an seinem linken seitlichen Abschnitt 23 b
kürzer als an seinem rechten seitlichen Abschnitt 23 c ausgebildet, so daß die Abdeckscheibe
30 und die Blende 50 nach links geneigt verlaufen. Dadurch wird gewährleistet, daß
das Licht in die gewünschte Richtung relativ zum Kraftfahrzeug abgestrahlt wird.
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Die in Fig. 3 dargestellte Signalleuchte 2 besitzt die gleiche Blende
50 wie die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Signalleuchte 1.
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Sie besitzt ebenfalls die gleiche Glühlampe 10 und die gleiche Abdeckscheibe
40. Das Gehäuse 20 besitzt ebenfalls einen in Querschnitt rechteckigen, röhrenförmigen
Gehäuseabschnitt 23, der an seinem linken seitlichen Abschnitt 23 b kürzer als an
seinem rechten seitlichen Abschnitt 23 c ausgebildet ist. An seinem die Fassung
11 der Glühlampe 10 umgebenden Bereich 24 ist das Gehäuse der Signalleuchte 2 jedoch
als eine im wesentlichen plane Platte ausgebildet.
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Als Sammelvorrichtung für die von der Glühlampe 10 der Signalleuchte
2 ausgesandten Lichtstrahlen 13 dient hier eine Optikscheibe 70, welche als Fresnellinse
ausgebildet ist. Die Fresnellinse 70 ist in der Größe an die Größe des Innenraums
des Gehäuses 20 angepaßt und kalottenförmig zur Blende 50 hin gewölbt. Dadurch verlaufen
die nicht dargestellten ringförmigen Zonen der Fresnellinse 70 in einem spitzen
Winkel zur optischen Achse 15. Der Winkel zwischen den aus der Glühlampe 10 austretenden
und auf die ringförmigen Zonen auftreffenden Strahlen und der Senkrechten zur Auftrefffläche
ist dadurch klein, so daß sich eine geringe Oberflächenreflexion an der der Glühlampe
10 zugekehrten Fläche 71 der Fresnellinse 70 ergibt.
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Die Fresnellinse 70 umgibt die Glühlampe 10, von deren Glühfaden 12
aus betrachtet, etwa über einen Winkelbereich von 180 Grad und ist
dabei
zum hinteren Ende 25 des längeren seitlichen Gehäuseabschnitts 23 c hin geneigt
angeordnet, während die Blende 50 und die Abdeckscheibe 30 in die andere Richtung
geneigt angeordnet sind. Dadurch wird unter Verzicht auf einen paraboloiden Reflektor
eine hohe Lichtausbeute in die gewünschte Richtung erzielt.