DE3933411C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Leuchtenreflektor, insbesondere für eine Kraftfahrzeugleuchte, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Reflektor mit parabelförmigem Längsschnitt hat die Eigen­ schaft, vom Brennpunkt der Parabel ausgesandte Lichtstrahlen als paralleles Strahlenbündel zu reflektieren. Aufgrund dieser Eigenschaft werden heute häufig Paraboloidreflektoren verwendet, um das Licht einer Lichtquelle in eine vorgegebene Richtung zu bündeln. Bei vorgegebener Lichtaustrittsfläche erhält an eine hohe Lichtausbeute, falls der Reflektor einen großen Raumwinkelanteil des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtes erfaßt. Dies erfordert kleine Brennweiten und führt zu Reflektoren großer Bautiefe. Eine solche Ausführungsform des Reflektors ist daher unvorteilhaft,wenn eine möglichst flache Bauweise der Leuchtvorrichtung angestrebt wird, wie dies beispielhaft bei Heckleuchten für Kraftfahrzeuge der Fall ist, wo das nutzbare Kofferraumvolumen möglichst groß gehalten werden soll.

Bekannt sind abgestufte Reflektoren mit reduzierter Bautiefe, wie in der Druckschrift FR 6 96 573 gezeigt, die jedoch nicht homogen ausleuchten. Aus der DE 37 11 394 A1 ist auch ein Re­ flektor bekannt, welcher so aus abgestuften Teilflächen zusammengesetzt ist, daß eine homogene Ausleuchtung möglich ist. Wegen der notwendigen, inaktiven Zwischenflächen entstehen über die gesamte Lichtaustrittsfläche verteilte Dunkelzonen. Zudem ist die Herstellung eines solchen Reflektors wegen der verschiedenartigen erforderlichen parabelförmigen Teilflächen und den jeweiligen Zwischenschichten verhältnismäßig aufwendig.

In der DE-OS 23 48 913 ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer offenbart, dessen Reflektor aus zwei Paraboloidteilen zusammengesetzt ist. Die Paraboloidteile sind so angeordnet, daß die aus einem Längsschnitt hervorgehenden Parabelabschnitte jeweils um einen bestimmten Winkel zur optischen Achse gekippt sind, und zwar derart, daß die Parabelabschnitte den Scheitelpunkt der zugehörigen Parabel jeweils enthalten. Diese Art der Verkippung paraboloidförmiger Reflektorteile bezweckt die Erzielung einer breiten Abstrahlung bei gleichzeitiger Erfassung eines hohen Raumwinkelanteils, wie diese für einen Scheinwerfer erwünscht ist. Bei gegebener Raumwinkelerfassung und gegebenem austrittsseitigem Reflektordurchmesser ist allerdings die Bautiefe dieses Reflektors gegenüber einem normalen Paraboloidreflektor erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leuchtenreflektor mit möglichst geringem Aufwand für eine gerichtete, möglichst homogene Lichtabstrahlung derart auszubilden, daß bei gegebenem lichtaustrittsseitigem Reflektordurchmesser und gegebener Lichtausbeute die Bautiefe gegenüber einem einfachen, in einem Längsschnitt parabelförmigen Reflektor signifikant reduziert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Reflektor gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgesehen. Eine solche Ausgestaltung des Reflektors ermöglicht in einfacher Weise gegenüber einem einfachen Paraboloidreflektor bei gleichen Querdimensionen und erfaßtem Raumwinkelanteil des Lichtstromes der Lichtquelle eine signifikante Reduzierung der Bautiefe.

In vorteilhafter Ausgestaltung des vorschlagsgemäßen Reflektors re­ duziert sich die Bautiefe besonders effektiv, wenn die Reflek­ toranordnung, wie nach den Ansprüchen 2 und 3 vorgesehen, sym­ metrisch aufgebaut ist.

Gegenüber einem Reflektor mit parabolischem Längsschnitt und gleicher Raumwinkelerfassung besitzt die vorliegende Reflektor­ anordnung eine veränderte Abstrahlcharakteristik. Die vom Brenn­ punkt kommenden, an einem Parabelabschnitt reflektierten Licht­ strahlen bilden ein Strahlenbündel, welches parallel zur Para­ belachse, also zur optischen Achse gekippt, austritt. So ent­ stehen zwei getrennte Strahlenbündel mit einer dazwischenlie­ genden Mittelzone, welche lediglich vom direkten Licht der Lichtquelle erreicht wird. Ein solcher Effekt der Aufspaltung des reflektierten Lichtstromes in zwei separate Anteile kann anwenderseitig erwünscht sein und wird hier bereits ohne zu­ sätzliche Abschattungsmaßnahmen erreicht. Die Ausdehnung der Mittelzone ist hierbei abhängig vom Kippwinkel und dem Abstand zum Brennpunkt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Reflektoranordnung stellt nach den Ansprüchen 4 und/oder 5 das Anbringen einfacher optischer Zusatzelemente vor die Lichtaustrittsöffnung des Re­ flektors dar. Dadurch kann die Abstrahlcharakteristik in ge­ wünschter Weise verändert werden. So können die parallelen Lichtstrahlen eines Strahlenbündels mittels einer Lichtscheibe in eine gewünschte Richtung, z. B. achsparallel, umgelenkt wer­ den. Weiterhin kann im Bereich der Mittelzone eine Fresneloptik eingebracht werden, welche das direkt von der Lichtquelle kom­ mende Licht bündelt, was zu einer Aufhellung dieser Zone führt. Damit kann dann eine mit einem Parabelreflektor vergleichbare, sehr gleichmäßige Ausleuchtung über den gesamten Querschnitt der Lichtaustrittsfläche erreicht werden.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen dargestellt, die im folgenden beschrieben werden. Es zeigen

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Leuchtenreflektor,

Fig. 2 den Leuchtenreflektor nach Fig. 1 mit zusätzlichen korrigierenden optischen Elementen und

Fig. 3 Teilansicht des rückwärtigen Teils der Heckklappe eines Kraftfahrzeuges mit hochgesetzter Bremsleuchte.

In Fig. 1 ist ein Leuchtenreflektor gezeigt, welcher in einem Längsschnitt aus zwei bezüglich der optischen Achse (1) gegenüberliegen­ den Parabelabschnitten (2, 3) besteht. Sie besitzen einen ge­ meinsamen Brennpunkt (4). Die Achsen (5, 6) der zugehörigen Parabeln sind jeweils um einen Winkel (18, 19) gegenüber der optischen Achse so gekippt, daß die Scheitelpunkte (16, 17) der Parabeln den jeweiligen zugehörigen Parabelabschnitten (2, 3) bezüglich der optischen Achse gegenüber liegen. Gegenüber einem parabelförmigen Reflektor (24) mit gleich großer Öffnung und gleich großer Raumwinkeler­ fassung des Lichtstromes resultiert daraus eine um die Strecke b auf die Länge a reduzierte Bautiefe. Alle vom Brennpunkt kom­ menden, von einem Parabelabschnitt reflektierten Lichtstrahlen treten parallel zur Parabelachse aus. Dies führt im Ausführungs­ beispiel zur Bildung zweier Strahlenbündel, welche jeweils durch äußere (7, 8) und innere (9, 10) Grenzstrahlen beschrieben wer­ den. Der Bereich zwischen den beiden inneren Grenzstrahlen (9, 10) wird dabei nur vom direkten Licht der im Brennpunkt (4) befind­ lichen Lichtquelle beleuchtet.

In Fig. 2 ist gezeigt, wie durch Anbringen optischer Elemente an der Lichtaustrittsseite des Leuchtenreflektors nach Fig. 1 dessen Abstrahlcharakteristik in vorteilhafter Weise so geändert wer­ den kann, daß eine gleichmäßige achsparallele Abstrahlung über die gesamte Lichtaustrittsfläche ermöglicht ist. Zu diesem Zweck werden zunächst in den Bereichen der beiden austretenden Strahlenbündeln Lichtscheiben (11, 15) eingebracht, welche die schräg zur optischen Achse einfallenden Lichtstrahlen (13) in Richtung der optischen Achse umlenken. Des weiteren ist im von den inneren Grenzstrahlen (9, 10) begrenzten Bereich zwischen den bei­ den Strahlenbündeln eine Fresneloptik (12) angebracht, welche die direkten, von der im Brennpunkt (4) befindlichen Lichtquelle kommenden Lichtstrahlen (14) in ein achsparalleles Strahlenbün­ del umwandelt. Eine derartig ausgestaltete Reflektoranordnung besitzt damit bei verringerter Bautiefe eine mit einem Parabel­ reflektor gleich großer Austrittsöffnung und Raumwinkelerfassung vergleichbar homogene Abstrahlcharakteristik bei sogar noch et­ was erhöhter Lichtintensität.

Fig. 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel, bei dem die vom erfin­ dungsgemäßen Leuchtenreflektor bewirkte Strahlaufteilung erwünscht ist. In der Nähe der Oberkante des rückwärtigen Teils (20) der Heck­ klappe eines Kraftfahrzeuges ist zur Erfüllung gesetzlicher Vorschriften, z. B. in USA, eine hochgesetzte Bremsleuchte ange­ bracht. In stilistisch vorteilhafter Weise ist bei Verwendung des neuen flachgebauten Leuchtenreflektors eine zur Fahrzeugmitte bzw. zu einem dort angebrachten Signet (21) symmetrische Aufteilung des von nur einer Lichtquelle erzeugten Lichtes und damit der zugehörigen Lichtaustrittsfläche in die beiden separaten Teil­ flächen (22) und (23) ermöglicht.

Die vorschlagsgemäß hier dargelegte Lehre bezieht sich ledig­ lich auf einen (zweidimensionalen) Längsschnitt des Leuchtenreflektors. Die Ausgestaltung des Leuchtenreflektors in der dazu senkrechten Richtung ist dabei nicht spezifiziert und kann den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden. So kommen neben aus Paraboloidstücken geformten Reflektoren, wie sie durch eine Drehung der in Fig. 1 oder 2 gezeigten Schnittbilder um 180° entstehen, auch unsymmetrischere Bauformen in Betracht, wobei der Vorteil der geringeren Bautiefe erhalten bleibt.

Claims (5)

1. Leuchtenreflektor, insbesondere für eine Kraftfahrzeug­ leuchte, welcher in einem die optische Achse des Reflektors enthaltenden Längsschnitt zwei bezüglich der optischen Achse gegenüberliegende Parabelabschnitte aufweist, deren zugehörige Parabeln einen gemeinsamen Brennpunkt auf der optischen Achse besitzen, wobei die Achsen (6, 5) der zugehörigen Parabeln zur optischen Achse (1) jeweils um einen Winkel (18, 19) gekippt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelpunkte (16, 17) der Parabeln den jeweiligen zugehörigen Parabelabschnitten (2, 3) bezüglich der optischen Achse gegenüberliegen.

2. Leuchtenreflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Winkel (18, 19) identisch sind.

3. Leuchtenreflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den beiden Parabelabschnitten (2, 3) gehörenden Parabeln die gleiche Brennweite aufweisen.

4. Leuchtenreflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Lichtbündel, die von den zu den Parabelabschnitten (2, 3) gehörigen Reflektorhälften bei einer im Brennpunkt angeordneten Lichtquelle reflektiert werden, durch eine dem Leuchtenreflektor lichtaustrittseitig zugeordnete Lichtscheibe in eine bestimmte, definierte Richtung umlenkbar ist.

5. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß diesem lichtaustrittseitig im Bereich zwischen zwei, ein inneres Strahlenbündel einschließenden, Grenzstrahlen (9, 10) ein optisches Element zugeordnet ist, welches die vom Brennpunkt her einfallenden direkten Lichtstrahlen in eine bestimmte, definierte Richtung umlenkt.