DE3518265A1 - Endstueck eines lichtleiters zum koppeln desselben mit einer lichtquelle, insbesondere fuer ein in eine scheinwerfer-einheit fuer kraftfahrzeuge integriertes stadtlicht - Google Patents

Endstueck eines lichtleiters zum koppeln desselben mit einer lichtquelle, insbesondere fuer ein in eine scheinwerfer-einheit fuer kraftfahrzeuge integriertes stadtlicht

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DE3518265A1 DE19853518265 DE3518265A DE3518265A1 DE 3518265 A1 DE3518265 A1 DE 3518265A1 DE 19853518265 DE19853518265 DE 19853518265 DE 3518265 A DE3518265 A DE 3518265A DE 3518265 A1 DE3518265 A1 DE 3518265A1
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Description

PATENTANWÄLTE db.-ing franz vuesthoff
VUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOElZ ■«··.«·«-««>*
DIPL.-ING. GERHARD PULS (1952-I971)
EUROPEANPATENTATTORNEYS d.pl.-chem. dr.e. Freiherr von pech>unn
H DR.-ING. DIETER BEHRENS
J O I O ZDü DIPL.-ING.; DIPL.-TIRTSCH. -ING. RVPERT COETZ
D-80C0 MÜNCHEN
SCH1JrEIGERSTRASSE 2
Cibie Projecteurs,
Bobigny, Frankreich telefon: (089)6620 5i
TELEGRAMM: PROTECTPATENT 21 · i 1985
Endstück eines Lichtleiters zum Koppeln desselben mit einer Lichtquelle, insbesondere für ein in eine Scheinwerfer-Einheit für Kraftfahrzeuge integriertes Stadtlicht
Die Erfindung betrifft ein Endstück eines Lichtleiters, der insbesondere für ein in eine Scheinwerfer-Einheit für Kraftfahrzeuge integriertes Stadtlicht verwendbar ist, und bezieht sich auch auf eine solche Scheinwerfer-Einheit.
Unter Lichtleiter wird ein homogener Stab aus einem lichtbrechenden Werkstoff, beispielsweise Glas oder Kunststoff, von gestreckter, zumindest annähernd zylindrischer Gestalt verstanden. An einem seiner Enden, dem hier betrachteten und als Kopplungs-Endstück bezeichneten Endstück, empfängt der Leiter das von einer benachbarten Lichtquelle erzeugte Licht. Die auf diese Weise aufgefangenen Lichtstrahlen werden durch Mehrfachreflexion an der Grenzfläche des lichtbrechenden Mediums mit der Luft entlang dem Leiter fortgeleitet.
Es wird für den Fall eines zylindrischen Leiters gezeigt, daß jeder Strahl, der an der Innenseite der zylindrischen Fläche eine erste Reflexion erfahren hat, auf diese Fläche unter einem Einfallswinkel erneut auftrifft, der stets größer als der zur Reflexion notwendige kleinste Winkel ist. Dieser
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Strahl wird daher entlang dem Leiter weiter reflektiert und von ihm somit "in einer Falle gefangen", bis zum anderen, nachfolgend als Abgabe-Endstück bezeichneten Ende.
Diese Bedingung bleibt praktisch bestehen, wenn der Leiter nicht von einem völlig zylindrischen Stab gebildet, sondern leicht gekrümint ist, wodurch die Lichtstrahlen auf einem gekrümmten Weg fortgeleitet werden können. Es wird jedoch in der weiteren Beschreibung nur der Fall eines zylindrischen Leiters berücksichtigt, - der zumindest in der Nähe des Kopplungs-Endstückes immer zutrifft -, wenngleich die Erfindung auf gekrümmte Leiter anwendbar ist, selbstverständlich unter der Voraussetzung, daß der Krümmungsradius des Leiters groß im Vergleich zu seinem Durchmesser bleibt.
Das bei der Konzeption der Kopplungs-Endstücke im allgemeinen angestrebte Ziel besteht darin, auf der Einlaßseite des Leiters möglichst viel vom Lichtstrom aufzufangen. Tatsächlich werden nur diejenigen Lichtstrahlen "in der Falle gefangen", die in das lichtbrechende Medium eingedrungen sind und an der Innenseite der zylindrischen Fläche des Leiters eine erste Reflexion erfahren haben. Alle anderen von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen gehen einfach verloren.
Jeder Strahl, der auf die Fläche des Endstückes eines Lichtleiters auftrifft, dringt in das Innere des Leiters ein, und es wird außerdem gezeigt, daß, wenn die Fläche des Endstückes plan oder konvex ist, dieser Strahl von der zylindrischen Innenfläche des Leiters immer reflektiert wird. In diesem Falle wird also jeder auf die Fläche des Endstückes auftreffende Strahl notwendigerweise im Innern des Leiters "in der Falle gefangen", unabhängig von seinem anfänglichen Einfallswinkel .
Der vom Leiter aufgefangene Lichtstrom wird also, bezogen
auf den gesamten, von der Lichtquelle ausgesendeten Lichtstrom, durch den Raumwinkel bestimmt, dessen Scheitel zur als punktförmig angenommenen oder einer punktförmigen Licht quelle gleichgestellten - Lichtquelle zentriert ist und die Fläche des Endstückes unterbricht.
Um möglichst viele Lichtstrahlen aufzufangen, ist es somit notwendig, entweder die Lichtquelle an das Endstück heranzurücken oder dessen Fläche zu vergrößern, was zu einer Vergrößerung des Leiterdurchmessers führt. Im ersten Falle treten wegen des Platzbedarfs für den die Lichtquelle enthaltenden Kolben physikalische Beschränkungen auf, wogegen es im zweiten Fall Schwierigkeiten gibt wegen der übermäßigen Größe des Stabes, beim Krümmen des Leiters und hinsichtlich der Menge des einzusetzenden Werkstoffes.
Mit der Absicht, diesen aufgefangenen Lichtstrom zu vergrössern, kann auch die Versuchung bestehen, die Fläche des Endstückes nicht mehr plan oder konvex, sondern konkav zu gestalten, derart, daß der Wert des weiter oben genannten Raumwinkels und folglich der Anteil der in den Leiter eindringenden Lichtstrahlen vergrößert wird.
Für den Fall einer konkaven Fläche des Endstückes wird aber nachgewiesen, daß bestimmte Lichtstrahlen aus der Lichtquelle, obwohl sie in das lichtbrechende Medium eingedrungen sind, durch die zylindrische Fläche des Leiters hindurchgehen, denn ihr Abstrahlungswinkel an dieser Fläche ist kleiner als der Grenzwinkel der Totalreflexion im lichtbrechenden Medium. Diese wieder aus dem Leiter austretenden Lichtstrahlen werden nicht aufgefangen, und deshalb ist der eingefangene Lichtstrom im allgemeinen kleiner als im Falle einer planen oder konvexen Fläche des Endstückes.
Das "Aushöhlen" des Endstückes entsprechend einer konkaven
Fläche, um darin eine Aufnahme für die Lichtquelle auszubilden, ist also keine Lösung, die an sich ausreichend wäre, um sich eine Zunahme des vom Leiter eingefangenen Lichtstroms zu erhoffen. Im Gegenteil, es ist festzustellen, daß diese Lösung im Vergleich mit einer planen oder konvexen Fläche des Endstückes zu einer Verringerung des aufgefangenen Lichtstroms führt.
Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten und zur merklichen Vergrößerung des am Einlaß des Leiters aufgefangenen Lichtstroms wird erfindungsgemäß die Ausführung eines Endstückes mit zwei Flächen vorgeschlagen, nämlich
- einer konkaven und sphärischen Durchgangsfläche, die einen Teil der Lichtquelle, zu der sie zentriert ist, umgibt, derart, daß jeder von der Lichtquelle ausgesandte, auf die Durchgangsfläche auftreffende Strahl durch letztere ohne Ablenkung hindurchgeht und ins Innere des Leiters eindringt, und
- einer Lichtstrom-Sammelfläche in Form einer konvexen Rotationsfläche, die so ist, daß der Einfallswinkel eines aus der Lichtquelle ausgetretenen und ins Innere des Leiters eingedrungenen Strahls stets größer bleibt als der Grenzwinkel der Totalreflexion, welcher der Brechzahl des den Leiter bildenden Werkstoffs entspricht.
Auf diese Weise wird jeder durch die Durchgangsfläche hindurchgegangene Strahl von der Samraelflache total reflektiert und vom Leiter eingefangen.
Wenn die Durchgangsfläche beispielsweise halbkugelförmig ist, wird jeder Strahl, welcher in der durch die Lichtquelle gehenden und zur Leiterachse rechtwinkligen Halbebene liegt, aufgefangen; dies entspricht einem Annahmekegel mit einem halben Kegelwinkel von 90°, einem Wert, der sehr viel größer ist als die bisher angetroffenen.
(Dem Falle einer punktförmigen Lichtquelle werden die quasipunktförmigen Lichtquellen von sehr kleinen körperlichen Abmessungen dadurch angeglichen, daß alle Lichtabgabepunkte, z.B. alle Punkte des Glühfadens einer Glühlampe, beispielsweise durch eine Schwerpunktsberechnung auf einen einzigen Quellen-Punkt zurückgeführt werden.)
Vorzugsweise ist die Erzeugende der Lichtstrom-Sammelflache eine Meridianlinie, die wenigstens zum Teil von einem Bogen einer logarithmischen Spirale gebildet ist, welche zur Lichtquelle zentriert ist und einen Kennwinkel hat, der größer ist als der Grenzwinkel der Totalreflexion. Es wird insbesondere gezeigt, daß dieses spezielle Sammel- oder Auffangflächenprofil einem kleinstmöglichen Leiterdurchmesser entspricht, wodurch für den Leiter sehr kleine Abmessungen vorgesehen werden können, die mit diesem theoretischen Optimum ohne Lichtstromverlust kompatibel sind.
In diesem Falle fällt an der Übergangsstelle von der Lichtstrom-Sammelfläche zum zylindrischen Leiter die Tangente an die logarithmische Spirale mit der Erzeugenden des Zylinders zusammen. Die Fläche ist somit einwandfrei kontinuierlich und weist keinerlei Unregelmäßigkeiten auf, wodurch ihre materielle Verwirklichung vereinfacht wird, insbesondere das Formen des Stabes.
Bei einer abgewandelten Ausbildungsform ist die Erzeugende der Lichtstrom-Sammelfläche eine Meridianlinie, die wenigstens zum Teil von einem Bogen einer Parabel gebildet ist, deren Brennpunkt am Ort der Lichtquelle angeordnet ist.
Es ist auch möglich, die beiden vorstehend beschriebenen Varianten miteinander zu kombinieren. In diesem Falle verbindet der Parabelbogen den Bogen der logarithmischen Spirale mit der Erzeugenden des Zylinders, wobei die Tangenten an
die logarithmische Spirale und an die Parabel an der Verbindungsstelle der zwei entsprechenden Krümmungsbogen zusammenfallen .
Diese zuletzt beschriebene Konfiguration ermöglicht insbesondere eine Anpassung des Endstückes an einen vorgegebenen Leiterdurchmesser von einem beliebigen Wert, der größer ist als der dem Profil in Form einer logarithmischen Spirale entsprechende theoretische Kleinstwert.
Die Erfindung betrifft auch eine Scheinwerfer-Einheit für Kraftfahrzeuge mit einem integrierten Stadtlicht.
Mit Anordnung in einem gemeinsamen Gehäuse hat diese Einheit dann
- wenigstens einen Scheinwerfer für Fern- oder Abblendlicht,
- eine Lichtquelle für das Stadtlicht, die im Abstand vom vorderen Teil der Einheit angeordnet ist,
- und einen Lichtleiter, der sich zwischen
- einem Kopplungs-Endstück wie das vorstehend beschriebene und
- einem Lichtabgabe-Endstück erstreckt, welches im vorderen Abschnitt der Einheit angeordnet ist.
Vorzugsweise mündet das Lichtabgabe-Endstück im Innern der Scheinwerfer-Einheit, in der Nähe einer vorderen Abdeckscheibe derselben. In diesem Falle ist derjenige Bereich der Abdeckscheibe, der die vom Lichtabgabe-Endstück kommenden Strahlen empfängt, vorteilhafterweise mit Streurippen bzw. -rillen versehen.
Diese Konfiguration ist besonders vorteilhaft bei Scheinwerfer-Einheiten von sehr kleinen Abmessungen, insbesondere bei Einheiten, bei denen eine Scheinwerferstruktur für Abblendlicht mit elliptischem Reflektor verwendet wird.
Die Anwendung der herkömmlichen Lösungen ist in diesem Falle mit Schwierigkeiten verbunden. Zum einen kann die Lampe für das Stadtlicht wegen der kleinen Abmessungen nicht in den Reflektor einmünden, ohne die Güte des entstehenden Lichtbündels merklich zu verschlechtern (insbesondere bei den Scheinwerfern mit elliptischem Reflektor, die sehr kompakt sind). Zum anderen wird es bei einer Anordnung der Lampe für das Stadtlicht direkt hinter der Abdeckscheibe schwierig, bei einer notwendigen Auswechselung Zugang zu dieser La~pe zu finden.
Diese Schwierigkeiten werden gemäß der Erfindung dadurch überwunden, daß es möglich ist, die Lampe für das Stadtlicht im Abstand vom vorderen Teil der Scheinwerfer-Einheit, beispielsweise hinter der Einheit, anzuordnen, wodurch diese Lampe einwandfrei zugänglich wird.
Die zufriedenstellende Ausführung dieser Funktion wird nur durch den speziellen Typ von Lichtleiter-Endstück gemäß der Erfindung ermöglicht, weil der dabei aufgefangene Lichtstrom sehr viel größer ist als bei den Endstücken gemäß dem Stand der Technik.
Ferner ermöglicht die beträchtliche Durchmesserverkleinerung eine problemlose Anordnung des Lichtleiters im Gehäuse der Scheinwerfer-Einheit. Außerdem wird eine große Werkstoffeinsparung erreicht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert: Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen mit einer Lichtquelle
gekoppelten Lichtleiter gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform für ein Sammelflächenprofil mit zwei verschiedenartigen Krümmungen,
Fig. 3 eine Draufsicht entsprechend dem Schnitt III-III in Fig. 4 auf eine Scheinwerfer-Einheit mit einem integrierten Stadtlicht, dessen Lichtleiter in einem Endstück gemäß der Erfindung endet, und
Fig. 4 die zugehörige Vorderansicht mit einer Darstellung insbesondere der auf der vorderen Abdeckscheibe ausgebildeten Streurippen bzw. -rillen.
Die in Fig. 1 dargestellte Stadtiicht-Lampe 10 ist eine hinsichtlich ihrer Abmessungen, der Versorgungsspannung - genormte Ausführung. Die Lichtemission wird von einem Glühfaden 11 erzeugt, der auf eine an der Stelle 0 angeordnete punktförmige Lichtquelle zurückgeführt wird. Die Stelle 0 ist z.B. das Baryzentrum der verschiedenen Punkte des Glühfadens 11.
Diese Lichtquelle ist auf der Achse x'x eines Lichtleiters angeordnet, der die Form eines Rotationszylinders vom Durchmesser D und mit einer geraden Erzeugenden G hat (der Leiter 40 kann in seinem mittleren Abschnitt gekrümmt sein, ist aber in der Nähe der von der Lampe 10 gebildeten Lichtquelle zumindest annähernd zylindrisch).
Dieser zylindrische Abschnitt II endet in einem Endstück I, das eine konkave Durchgangsfläche 20 und eine konvexe Lichtstrom-Sammelflache 30 aufweist.
Die Durchgangsfläche 20 ist im wesentlichen sphärisch, z.B. halbkugelförmig, und zu 0, also zum Ort der Lichtquelle 10, zentriert. Folglich trifft jeder von der Lichtquelle 10 ausgesendete Lichtstrahl auf die Durchgangsfläche 20 mit einem Einfallswinkel null auf (bei einer Kugel fallen die Senkrechte auf die Oberfläche und der Radiusvektor zusammen), so daß der Durchgang ohne Ablenkung und erst recht ohne Reflexion vor sich geht..
Unter den von der Durchgangsfläche 20 durchgelassenen Strahlen
erfahren die gegen die Achse x'x wenig geneigten Strahlen ihre erste Reflexion im Bereich des zylindrischen Abschnitts II des Lichtleiters 40 und bleiben im Innern des letzteren eingefangen. Die gegen die Achse x'x stark geneigten Strahlen dagegen werden zum ersten Mal an der Sammelfläche 30 reflektiert. Damit der Strahl an der Sammelfläche 30 reflektiert und nicht von ihr durchgelassen wird, ist die Sammelflache so gestaltet, daß der Einfallswinkel θ/2 stets größer bleibt als der Grenzwinkel der Totalreflexion, welcher der Brechzahl des den Lichtleiter 40 bildenden Werkstoffs entspricht.
Es wird insbesondere nachgewiesen, daß das theoretische Optimum erreicht wird, wenn die Durchgangsfläche 30 ein Profil in Form einer logarithmischen Spirale S hat, die zur Lichtquelle 10 zentriert ist und einen Kennwinkel hat, der etwas größer als der Grenzwinkel der Totalreflexion ist. Das vorstehend genannte Profil ist mit durchgezogener Linie gezeichnet, wogegen der virtuelle Abschnitt der Spirale S mit einer punktierten Linie dargestellt ist. Eine geometrische Eigenheit der logarithmischen Spirale besteht darin, daß sie zwischen dem Radiusvektor und der Senkrechten auf die Kurve einen konstanten Winkel bildet (dieser Winkelwert wird als "Kennwinkel" bezeichnet). In optischer Hinsicht ist dieser Winkel der Einfallswinkel des Lichtstrahls, so daß jeder von der Durchgangsfläche 20 durchgelassene Strahl an der Sammelfläche 30 eine Totalreflexion erfährt, um danach vor. Lichtleiter 40 gefangen zu werden.
Es lassen sich weitere Formen von Sammel- bzw. Auffangflächen in Betracht ziehen, wenngleich sie nicht einen ebenso kleinen Leiterdurchmesser D bei gleichem eingefangenem Lichtstrom ermöglichen. In Fig. 1 ist mit gestrichelten Linien eine von einem Parabelbogen P erzeugte Sammelfläche dargestellt; in diesem Falle ist der Einfallswinkel p/2 veränderlich, und jeder auf die Sammelfläche auftreffende Strahl wird parallel zur Richtung bzw. Achse x'x abgestrahlt.
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In ähnlicher Weise ist mit einer strichpunktierten Linie eine durch einen Rotationskonus C erzeugte Sammelfläche dargestellt. Eine solche Flächengestalt führt jedoch bei gleichem aufgefangenem Lichtstrom zu einem deutlich größeren Leiterdurchmesser als bei den beiden zuerst beschriebenen Lösungen.
Bei der in Fig. 2 dargestellten abgewandelten Ausführungsform hat das Profil der Sammelfläche 30 einen Bogen von einer logarithmischen Spirale S (Bereich I), der mit einem Parabelbogen P (Bereich I') verlängert ist. Wie zuvor ist die logarithmische Spirale S zur Stelle 0 zentriert, die auch den Brennpunkt der Parabel darstellt. Vorzugsweise fallen an der Übergangs- bzw. Verbindungsstelle zwischen dem Spiralenbogen und dem Parabelbogen die Tangenten an jede dieser beiden Krümmungen zusammen, wodurch eine Sammelfläche von regelmäßigem Aussehen erreicht wird. Dagegen ist es nicht möglich, die Stetigkeit des Übergangs zwischen dem Parabelbogen P und der Erzeugenden G des Zylinders herzustellen, im Unterschied zu der Ausführungsform mit nur einer logarithmischen Spirale, wo eine solche Stetigkeit des Übergangs möglich war (sh. Fig. 1).
Eine Anwendung des Endstücks gemäß der Erfindung ist in Fig. 3 in Form einer Scheinwerfer-Einheit für Kraftfahrzeuge dargestellt, die in einem einzigen bzw. gemeinsamen Gehäuse 100 einen Fernlicht-Scheinwerfer 200, z.B. des herkömmlichen parabolischen Typs, und einen, z.B. elliptischen, Abblendlicht-Scheinwerfer 300 aufweist. Im vorderen Abschnitt ist eine in Fig. 4 in Vorderansicht dargestellte Abdeckscheibe 400 vorgesehen, die zur besseren seitlichen Verteilung der Lichtbündel der Scheinwerfer eingravierte oder angeformte Streurippen bzw. -rillen aufweist.
Diese Scheinwerfer-Einheit ist mit einer integrierten Stadt-
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licht-Einrichtung versehen, die hinten eine Lampe 10 eines genormten Typs aufweist, die, um ihren Ausbau und Ersatz von der Rückseite her zu ermöglichen und die entsprechende elektrische Versorgung heranführen zu können, in einer Fassung aufgenommen ist. Die Rückseite des Gehäuses 100 ist im allgemeinen die einzige Fläche, die nach dem Einbau der Scheinwerfer-Einheit in ein Fahrzeug bequem zugänglich ist.
Die Lampe 10 ist in der Achse χ 1X eines Lichtleiters 40 angeordnet, dessen hinteres Ende ein Kopplungs-Endstück mit einer Durchgangsfläche 20 und einer Lichtstrom-Sammelflache 30 des weiter oben beschriebenen Typs bildet. Am anderen Ende des Lichtleiters 40 mündet ein Abgabe-Endstück 50 in Innern des Gehäuses 100, in der Nähe der vorderen Abdeckscheibe 400.
Außer mit Streurippen bzw. -rillen 410 und 420 für die vom Fernlicht-Scheinwerfer 200 bzw. dem Abblendlicht-Scheinwerfer 300 ausgesandten Strahlen, ist die Abdeckscheibe 400 auf dem Abschnitt, der die vom Abgabe-Endstück 50 kommenden Strahlen empfängt, mit Rippen bzw. Rillen 430 versehen.
Wie bereits weiter oben angegeben, ermöglicht nur das speziel le Kopplungs-Endstück gemäß der Erfindung das Auffangen eines Lichtstromes, der ausreicht, um bei der Erzeugung eines Stadt lichtes mittels einer im hinteren Abschnitt angeordneten Lampe eines genormten Typs benutzt zu werden.
Außerdem wird es durch den kleinen Durchmesser des Lichtleiters 40, der bei dem hier in Betracht gezogenen Anwendungsfall etwa 20 bis 25 mm beträgt, ermöglicht, den Lichtleiter 40 ohne Schwierigkeiten unterzubringen, auch bei den Scheinwerfer-Einheiten von kleinsten Abmessungen.
Die in Betracht gezogene Anwendung auf Kraftfahrzeug-Scheinwerfer stellt jedoch keine Einschränkung dar; das Gegenstand
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der Erfindung bildende Kopplungs-Endstück kann auf zahlreichen anderen Lichtleiter benutzenden Gebieten der Technik eingesetzt werden.
Es ist insbesondere auf Lichtleiter von sehr kleinem Durchmesser anwendbar, z.B. auf die optischen Fasern, die in Anlagen des Fernmeldeverkehrs und der Signalübermittlung verwendet werden (die Lichtquellen sind dabei im allgemeinen Leuchtdioden, welche sichtbares oder infrarotes Licht emittieren ) .
Die Erfindung ist ferner nicht auf geradlinige Leiter beschränkt, sondern auch auf gekrümmte Leiter anwendbar. In dieser Hinsicht sei darauf hingewiesen, daß sich der Leiter umso einfacher krümmen läßt, je kleiner sein Durchmesser ist, wie es die Erfindung bei gleichem aufgefangenem Lichtstrom ermöglicht.
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Claims (9)

DIPL.-CHEM. DR. E. FREIHERR VON PECKWWS 826 5 DR.-1NG. DIETER BEHRENS DIPL.-ING.; DIPL.-TIRTSCH.-TNG. RUr-ER' Z;tTZ D-8000 MÜNCHEN Cibie Projecteurs Schweigerstrasse 2 Bobigny, Frankreich TELEFON: (089)6620 JI 21 .Mai 1985 Telegramm: protectpatent telex: j 24 070 Ansprüche :
1. Endstück eines Lichtleiters, zum Koppeln eines zylindrischen Leiters (40) mit einer in der Achse (x'x) des Leiters angeordneten, zumindest annähernd punktförmigen Lichtquelle (TO),
gekennzeichnet durch
- eine konkave und sphärische Durchgangsfläche (20), die einen Teil der Lichtquelle (10), zu der sie zentriert ist (in 0), umgibt, derart, daß jeder von der Lichtquelle (10) ausgesandte, auf die Durchgangsfläche (20) auftreffende Strahl durch letztere ohne Ablenkung hindurchgeht und ins Innere des Leiters (40) eindringt, und
- eine Lichtstrom-Sammelfläche (30) in Form einer konvexen Rotationsfläche, die so ist, daß der Einfallswinkel eines aus der Lichtquelle (10) ausgetretenen und ins Innere des Leiters (40) eingedrungenen Strahls stets größer bleibt als der Grenzwinkel der Totalreflexion, welcher der Brechzahl des den Leiter (40) bildenden Werkstoffs entspricht,
derart, daß jeder durch die Durchgangsfläche (20) hindurchgegangene Strahl von der Sammelfläche (30) totalreflektiert und vom Leiter (40) eingefangen wird.
2. Endstück nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß die Erzeugende der Lichtstrom-Sammelfläche (30) eine Meridianlinie ist, die wenigstens zum Teil von einem Bogen einer logarithmischen Spirale (S) gebildet ist, welche zur Licht-
/2
quelle (10) zentriert ist und einen Kennwinkel ( θ/2) hat, der größer ist als der Grenzwinkel der Totalreflexion.
3. Endstück nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet , daß an der Übergangsstelle von der Lichtstrom-Sammelfläche (30) zum zylindrischen Leiter (40) die Tangente an die logarithmische Spirale (S) mit der Erzeugenden (G) des Zylinders zusammenfällt .
4. Endstück nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß die Erzeugende der Lichtstrom-Sammelflache (30) eine Meridianlinie ist, die wenigstens zum Teil von einem Bogen einer Parabel (P) gebildet ist, deren Brennpunkt am Ort der Lichtquelle (10) angeordnet ist.
5. Endstück nach Anspruch 2 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Parabelbogen (P) den Bogen der logarithmischen Spirale (S) mit der Erzeugenden (G) des Zylinders verbindet, wobei die Tangenten an die logarithmische Spirale (S) und an die Parabel (P) an der Verbindungsstelle der zwei entsprechenden Krümmungsbogen zusammenfallen.
6. Endstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Durchgangsfläche (20) eine zumindest annähernd halbkugelförmige Fläche ist.
7. Scheinwerfer-Einheit für Kraftfahrzeuge mit einem integrierten Stadtlicht,
gekennzeichnet durch
die Anordnung in einem gemeinsamen Gehäuse (100) von:
- 3 - 59 376
- wenigstens einem Scheinwerfer (200 bzw. 300) für Fernoder Abblendlicht,
- einer Lichtquelle (10) für das Stadtlicht, die im Abstand vom vorderen Teil der Einheit angeordnet ist,
- und einem Lichtleiter (40), der sich zwischen
- einem Kopplungs-Endstück (I) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und
- einem Lichtabgabe-Endstück (50) erstreckt, welches im vorderen Abschnitt der Einheit angeordnet ist.
8. Scheinwerfer-Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Lichtabgabe-Endstück (50) im Innern der Scheinwerfer-Einheit, in der Nähe einer vorderen Abdeckscheibe (400) derselben, mündet.
9. Scheinwerfer-Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß derjenige Bereich der Abdeckscheibe (400), der die vom Lichtabgabe-Endstück (50) kommenden Strahlen empfängt, mit Streurippen bzw. -rillen (430) versehen ist.
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