DE602004001128T2

DE602004001128T2 - Dünne, plattenförmige Kraftfahrzeugleuchte

Info

Publication number: DE602004001128T2
Application number: DE602004001128T
Authority: DE
Inventors: Davide Capello; c/o C.R.F. Società Consortile Stefano Bernard; Denis Bollea; Piermario Repetto; Piero Perlo
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2024-04-22
Also published as: DE602004001128D1; ES2263128T3; EP1589282A1; EP1589282B1; ATE329204T1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Beleuchtungssysteme und im Speziellen auf Beleuchtungen für Motorfahrzeuge, der Bauart aufweisend eine oder mehrere Elementarzellen, von denen jede enthält: ein transparentes dielektrisches Modul in der Form einer Platte, mit zwei gegenüberliegenden Hauptseiten; eine im Wesentlichen punktartige Quelle, angelegt in der Nähe wenigstens einer ersten der zwei Hauptseiten des Moduls; einen Primärreflektor, gebildet auf der zweiten der zwei Hauptseiten des Moduls zur Reflexion zum ersten Mal des Lichts, welches von der Quelle kommt, das die Platte durchquert hat; und einen sekundären Reflektor, gebildet auf der ersten Hauptseite des Moduls, zur Reflexion zum zweiten Mal des Lichts, das bereits durch den primären Reflektor reflektiert wurde und zum Richten desselben in Richtung der Außenseite des Moduls auf der Seite der zweiten Hauptseite, so dass es in einer vorgegebenen Richtung kollimiert wird.
Stand der Technik
Ein Beleuchtungssystem der oben angegebenen Art wurde durch den vorliegenden Anmelder bereits im europäischen Patent Nr. EP 0 766 115 B1 und im entsprechenden US-Patent Nr. 5 841 596 wie gleichfalls im europäischen Patent Nr. EP 0 767 393 B1 und im entsprechenden US-Patent Nr. US 5 884 995 vorgeschlagen. Im besagten System, das in 1 in der beigefügten Bildtafel der Zeichnung dargestellt ist, arbeitet die individuelle Kollimationszelle in einem Modus ähnlich zu einem Teleskop der Cassegrain Art. Mit Bezug auf 1, ist eine punktartige Lichtquelle 1 in der Nähe einer ersten Seite I einer Transparentplatte 2, hergestellt aus Kunststoffmaterial, angeordnet. Das von der Quelle emittierte Licht 1 wird in die Platte 2 durch einen transparenten Teil der Seite I eingekoppelt, trifft auf den primären Reflektor 3 auf, der auf der zweiten Seite II des transparenten Teils angelegt ist und allgemein erhalten wird durch Beschichtung eines Teils der zweiten Seite II mit einer reflektierenden Lage, und wird durch den primären Reflektor 3 in Richtung des sekundären Reflektors 4 reflektiert, der auf der Seite I in der Gegend des transparenten Teils angelegt ist und allgemein erhalten wird durch Beschichten der Seite I mit einer reflektierenden Schicht. Das Licht wird wiederum durch den sekundären Reflektor 4 in Richtung der Seite II reflektiert und tritt aus der Platte durch den transparenten Teil der Seite II aus, wobei es eine Brechung durchläuft. Der primäre Reflektor 3 und der sekundäre Reflektor 4 haben Formen, welche entworfen sind, in Kombination eine Kollimation des Strahls zu produzieren, der durch die punktartige Quelle 1 emittiert wird. Die punktartige Quelle 1 kann in einer Position angeordnet sein, die dem transparenten Teil der Seite I entspricht, und möglicherweise in der Platte eingelassen sein, in einer Position die dem transparenten Teil entspricht.
In der obigen bekannten Lösung wird lediglich ein Teil der durch die Quelle emittierten Strahlen (welche typischerweise ein Lambertian-Emissions-Bündel hat) durch den primären Reflektor aufgesammelt, wobei ein beträchtlicher Teil der Strahlen durch den transparenten Teil der Seite II aufgesammelt wird, durch welchen die Strahlen aus der Platte austreten. Ein Beleuchtungssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus US 2004/070855 bekannt.
Zweck der Erfindung
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die Leistungsfähigkeit des zuvor vorgeschlagenen optischen Systems zu verbessern, indem die Steuerung der Lichtverteilung und folglich der Intensitätswert in einer vorbestimmten Richtung erhöht wird.
Die Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der voranstehende Zweck erreicht durch ein Beleuchtungssystem gemäß Anspruch 1.
Im System gemäß der Erfindung werden die folgenden zwei Lösungen konsequent miteinander kombiniert:

1) Der primäre Reflektor A schneidet einen Winkel in Bezug auf die Quelle so, dass die durch die Quelle bei größeren Winkeln emittierten Strahlen durch den transparenten Teil B der Seite II als Ergebnis von TIR reflektiert werden;
2) Der sekundäre Reflektor besteht aus zwei Teilen: Einem Teil C, welcher vorwiegend auf die Strahlen einwirkt, die durch den primären Reflektor A reflektiert werden; und einem Teil D, welcher vorwiegend auf die Strahlen einwirkt, welche durch TIR durch den transparenten Teil B der Seite II reflektiert werden.

Der primäre Reflektor A ist an den transparenten Teil B mit einem fortlaufenden Profil und mit einer fortlaufenden Krümmung gerundet, so dass die Teile C und D des sekundären Reflektors in einer im Wesentlichen ausschließlichen Weise auf die Strahlen einwirken, welche jeweils durch den primären Reflektor A und durch den transparenten Teil B der Seite II reflektiert werden.
Dank dieser Lösung, ist es möglich, den Reflektor C so zu entwerfen, dass er die Strahlen, welche vom Reflektor A kommen, kollimiert, und den Reflektor D so, dass er die Strahlen, welche vom transparenten Teil B kommen, kollimiert, wodurch folglich die Steuerung der Verteilung maximiert wird. Eine Überlagerung, selbst eine teilweise, der Strahlen (reflektiert durch den primären Reflektor) auf dem sekundären Reflektor würde nicht die Optimierung des sekundären Reflektors in diesem Bereich der Überlagerung ermöglichen.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung werden in den beigefügten Ansprüchen spezifiziert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klar ersichtlich im Verlaufe der nachfolgend detaillierten Beschreibung, welche allein als nicht beschränktes Beispiel bereitgestellt wird mit Bezug auf die beigefügte Bildtafel der Zeichnungen, in welchen:
1 eine Schnittansicht einer Lichtzelle gemäß dem Stand der Technik ist;
2 eine Schnittansicht einer Lichtzelle gemäß einer ersten Ausführungsform ist, welche keinen Teil der Erfindung bildet, mit Rotationssymmetrie, welche entworfen ist, in einem Motorfahrzeug installiert zu werden, so dass sie eine Drehachse des Reflektors parallel zur longitudinalen Achse des Fahrzeugs hat;
3 eine Schnittansicht einer Lichtzelle gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist, welche keine Rotationssymmetrie aufweist und welche dazu entworfen ist, auf einem Motorfahrzeug installiert zu werden, so dass die Drehachse des Reflektors um einen Winkel β in Bezug auf die longitudinale Achse des Fahrzeugs geneigt ist;
4 eine perspektivische Ansicht einer Beleuchtung gemäß der Erfindung ist, entworfen, um auf einem Motorfahrzeug installiert zu werden, wobei die Achse des Reflektors nicht mit der longitudinalen Achse des Fahrzeugs zusammenfällt;
5A, 5B und 5C eine Lichtzelle gemäß drei Varianten der Erfindung veranschaulichen, in dem Fall, in dem der primäre Reflektor vom paraboli schem Typus (5A) oder vom elliptischem Typus (5B) ist und nicht mit Rotationssymmetrie (5C);
6 eine Lichtzelle gemäß einer weiteren Variante der Erfindung veranschaulicht, in welcher der sekundäre Reflektor die Strahlen um einen vorbestimmten Winkel ablenkt und ein transparenter Teil bereitgestellt ist, der mit mikrooptischen Systemen ausgestattet ist zur Erzeugung des erforderlichen photometrischen Musters;
7 eine Lichtzelle gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt, mit einer hexagonalen Form, in welcher der primäre Reflektor A nicht dargestellt wurde, um den sekundären Reflektor hervorzuheben, der aus den Teilen C und D gebildet wird, wobei die Chip-LED-Quelle im Zentrum der Zelle angelegt ist;
8 eine Simulation der Lichtverteilungsintensität veranschaulicht, welche mit einer nicht-sequentiellen Strahlverfolgungssoftware erhalten wird, welche die Kontrolle der Lichtverteilung zeigt, die für einen Winkel von β von 45° erhalten wird;
9 ist eine perspektivische Ansicht einer Beleuchtung gemäß der Erfindung hergestellt aus einer Vielzahl von hexagonalen Zellen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
2 ist eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform des Kollimators, welcher keinen Teil von der Erfindung bildet, in einer Schnittebene senkrecht zur Platte. Die Teile, welche jenen aus 1 entsprechen, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Folglich wird die punktartige Lichtquelle (typischerweise eine Chip-LED) mit 1 bezeichnet. Die Platte, welche aus synthetischem Material hergestellt ist, ist mit 2 bezeichnet, und I und II bezeichnen die zwei Hauptseiten der Platte 2, auf welcher der primäre Reflektor 3 und der sekundäre Reflektor 4 gebildet werden. Wie oben dargestellt, hat der primäre Reflektor 3 einen zentralen Abschnitt A, welcher insofern reflektiert, als er mit einer reflektierenden Beschichtung 5 ausgestattet ist, und einen peripheren Abschnitt B, welcher keine reflektierende Beschichtung aufweist, aber Anlass gibt zur totalen inneren Reflexion (TIR) der Lichtstrahlen, welche von innerhalb der Platte kommen mit einem Neigungswinkel in Bezug auf die vertikale Richtung der Figur, der größer ist als ein vorgegebener Wert.
Folglich werden alle Strahlen R1, welche von der Quelle 1 kommen, die auf den zentralen Abschnitt A des primären Reflektors auftreffen, durch den letzteren auf den Abschnitt C reflektiert (welcher ein mittlerer ringförmiger Bereich der Seite I ist) des sekundären Reflektors, welcher sie wiederum nach außen in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zum Abschnitt B reflektiert, so dass der letztere es ihnen gestattet, nach außen durchzutreten. Alle der Strahlen R2, welche von der Quelle 1 kommen, die direkt auf den peripheren Abschnitt B des primären Reflektors auftreffen, werden durch diesen über TIR auf den peripheren Abschnitt D des sekundären Reflektors reflektiert, welcher sie nach außen reflektiert, wiederum in eine Richtung im Wesentlichen senkrecht zum Abschnitt B, so dass der letztere sie nach außen durchtreten lässt.
In dem in 2 veranschaulichten Beispiel ist das Profil des rechten Teils (mit Bezug auf die Figur) des Abschnitts A des primären Reflektors ein Profil einer Parabel mit Brennpunkt in einem Punkt, der der Quelle entspricht und der Achse AX, geneigt um einen Winkel α im Bezug auf die Vertikale. Der linke Teil des Abschnitts A hat gleichfalls eine Achse, die durch die Quelle durchtritt und die in einer Weise spiegelsymmetrisch in Bezug auf die Achse AX angelegt ist. Folglich kollimiert dieser Abschnitt A die von der Quelle mit einem Winkel α reflektierten Strahlen auf den sekundären Reflektor C.
Die Abmessung des primären Reflektors A ist derartig, dass sie einen Winkel unterhält im Bezug auf die Quelle, wiederum gleich α, so dass der Punkt der Rundung zwischen den Abschnitten A und B fortlaufend ist, sowohl im Profil als auch in der Krümmung. Der Winkel α wird so gewählt, dass er größer ist als der TIR-Winkel, so dass er die Bedingungen der TIR auf dem gesamten Abschnitt B der Seite II sicherstellt. Die Auswahl eines Winkels geringfügig größer als des TIR-Winkels ermöglicht die Minimierung der Abmessung des primären Reflektors A.
Wie bereits erwähnt, werden die durch den primären Reflektor A reflektierten Strahlen im Wesentlichen durch den sekundären Reflektor C reflektiert. Die durch den transparenten Teil B reflektierten Strahlen werden stattdessen durch den sekundären Reflektor D reflektiert. Im Aufbau der 2 ist das Licht auf einem Motorfahrzeug installiert, so dass die Achse z senkrecht zur Oberfläche der Zelle im Wesentlichen parallel zur longitudinalen Achse des Fahrzeugs ist.
Der primäre Reflektor A erzeugt ein ringförmiges Bild der punktartigen Quelle. Dieses Bild kann sein: Im Unendlichen, im Fall, dass der Abschnitt A parabolisch ist; virtuell, im Fall, dass der Abschnitt A hyperbolisch ist; oder real, im Fall, dass der Abschnitt A elliptisch ist. Der transparente reflektierende Teil B erzeugt stattdessen ein virtuelles punktartiges Bild der Chip-LED.
Der sekundäre Reflektor C ist eine komplexe Oberfläche, die auf die durch den primären Reflektor A reflektierten Strahlen einwirkt, um eine gewünschte Lichtverteilung zu erzeugen. Der sekundäre Reflektor D wirkt stattdessen auf die durch den transparenten Reflektor B reflektierten Strahlen ein, um die gewünschte Lichtverteilung zu erzeugen. Jede der zwei Oberflächen C und D kann in eine Anzahl von Sektoren segmentiert sein, so dass sie eine gemeinsame Umhüllung haben (und fortlaufend im Punkt der Anrundung).
Wie es sehr häufig auftritt, kann das Licht nicht senkrecht zur longitudinalen Achse des Fahrzeuges positioniert werden, sondern eher geneigt in Bezug auf zwei Winkel: Der erste wird gebildet durch Drehung des Lichts in Bezug auf die Y-Achse (welche aus der Ebene der Figur heraustritt); der zweite wird gebildet durch seine Rotation im Bezug auf die Achse X (siehe 4).
Diese zwei Rotationen sind äquivalent aufgrund des Entwurfs der optischen Oberflächen zu lediglich einer Rotation. Tatsächlich sollen wir den Einheitsvektor p einführen, der die Richtung der longitudinalen Achse des Fahrzeuges vorgibt. Wir sollen dann ein neues kartesisches Koordinatensystem X', Y', Z' definieren, in welchem Z' = Z ist und die Achse X' mit der Projektion des Einheitsvektors p auf die äußere Oberfläche des Lichts zusammenfällt. Im System X', Y', Z' sind die zwei oben definierten Rotationen äquivalent zu lediglich einer Rotation in Bezug auf die Achse Y', mit einem Winkel bestehend zwischen dem Einheitsvektor P und der Ebene X', Y'.
Aus diesem Grund, wegen des Entwurfs der reflektierten Oberflächen, ist es ausreichend, lediglich einen Rotationswinkel in Bezug auf die Achse Y zu betrachten, bestimmt in 3 durch β. 3 zeigt präzise eine Lichtzelle gemäß der Erfindung, entworfen, so installiert zu werden, dass sie die Achse des Reflektors orientiert um den Winkel β in Bezug auf die longitudinale Achse des Motorfahrzeugs aufweist.
Der primäre Reflektor A wird gebildet durch eine Oberfläche einer elliptischen, parabolischen oder hyperbolischen Art. 3 repräsentiert den Fall der parabolischen Art (ähnlich zu 2), in welchem die Rotationsachse der Parabel einen Winkel α in Bezug auf die gerade Linie senkrecht zu den Oberflächen der Zelle hat.
Die Auswahl der Art der Oberfläche des primären Reflektors A wird durch den Winkel β diktiert, durch die Dicke der Vorrichtung, und die Betrachtungen in Bezug auf die Luminanz der Zelle.
5A veranschaulicht einen Fall, in dem die Oberfläche der primären von parabolischer Art ist und der Kollimationswinkel β derartig ist, dass ein Teil des Lichts das durch den sekundären Reflektor C reflektiert wird, wiederum beim primären Reflektor ankommt (in dem Teil, der durch 4 bezeichnet ist); dies zieht einen Verlust an Wirksamkeit der Vorrichtung nach sich oder in jedem Fall einen Verlust der Steuerung eines Teils des Lichts. Um diesen Effekt zu verhindern, ist es möglich, im Falle von 5A, auf eine verschiedene Gestalt des Primärreflektors zurückzugreifen. 5B veranschaulicht eine Art von Primärreflektor A von elliptischem Querschnitt mit einem Brennpunkt in der Quelle und dem anderen Brennpunkt bestimmt durch die folgende Methodik: Betrachtend die linke Seite des Profils der Zelle aus 5B wird der Brennpunkt 2 als der Schnitt der zwei Extremstrahlen 1 und 4 bestimmt, welche durch den Primärreflektor A reflektiert werden. Der Punkt 1 ist der Schnittpunkt zwischen dem Primärreflektor A und dem transparenten Abschnitt B, der TIR-Winkel bestimmt den Strahl reflektiert durch Punkt 1 des Primärreflektors. Der Strahl reflektiert durch Punkt 4 wird so gewählt, dass der Strahl, welcher durch den sekundären Reflektor C reflektiert wird aus der Zelle mit einem Winkel β austreten wird, wobei er durch Punkt 1 durchtritt, wodurch er daran gehindert wird, wieder zurück wie aufgetreten im Fall von 5A auf den Primärreflektor A anzukommen. Betrachtend die rechte Seite des Zellenprofils aus 5B ist zu bemerken, dass der Brennpunkt 2 des Primärreflektors A einen Bereich 3 des transparenten Abschnitts B bestimmt, aus welchem Strahlen nicht austreten. Dieser Bereich 3 wird als ein Schattenbereich präsentiert werden, falls der Betrachter in einer Richtung vorgegeben durch den Winkel β positioniert ist. Der Aufbau von Fig. B ermöglicht Wirksamkeit/Steuerung des durch die Vorrichtung emittierten Lichts, so dass es nicht verloren geht, aber führt zu einer Erweiterung des Schattenbereichs, welcher durch den Primärreflektor A präsentiert wird.
Um beide diese Nachteile zu überwinden, Verlust an Wirksamkeit/Steuerung und Verlust an Gleichförmigkeit der Luminanz, kann der Primärreflektor A so gebaut werden, dass er keine Rotationssymmetrie aufweist, wie dargestellt in 5C. Der Querschnitt aus 5C veranschaulicht eine Oberfläche, die einen Querschnitt von elliptischer Art im linken Bereich des Zellenprofils hat und von parabolischer Art im rechten Bereich ist.
Der sekundäre Reflektor in diesem Lichtbeispiel ist keine Rotationsoberfläche. Der Teil vom Reflektor C leitet die Strahlen ab, die vom Primärreflektor A kommen, so dass sie nach der Schnittstelle B mit einem bevorzugten Winkel β austreten werden, um die gewünschte Intensitätsverteilung zu bilden. Der Teil von Reflektor D empfängt die Strahlen, die auf die Schnittstelle B auftreffen, mit einem Winkel größer als dem Grenzwinkel (TIR) und leitet sie gemäß dem gleichen Prinzip wie jenem des Reflektors C ab.
Der Teil der transparenten Oberfläche B kann glatt sein, in welchem Fall die Intensitätsverteilung durch die reflektierenden Oberflächen C und D erzeugt wird; es kann ein zusätzlicher transparenter Teil bereitgestellt sein, auf der inneren Oberfläche, auf welchem Mikrolinsen oder Prismen vorliegen, die so berechnet sind, dass sie die Verteilung des Lichts verbreitern. 6 ist ein Beispiel eines Aufbaus in welchem der Bereich von Mikrolinsen in den internen Teil eines transparenten Teils eingefügt ist, der in der Vorderseite der individuellen Elementarzellen angelegt ist. Dieser transparente Teil, welcher die Mikrolinsen trägt, kann farblos sein oder stattdessen gefärbt.
Die dielektrische Platte, welche dazu bestimmt ist, das Licht, welches durch die Quellen emittiert wird, zu kollimieren, kann gefärbt sein; in beiden Fällen muss die Farbe des transparenten Teils derartig sein, dass sie das gesamte oder fast das gesamte Licht der Wellenlänge durchlässt, welches durch die entsprechende Mikroquelle oder Mikroquellen emittiert wird.
Die individuellen Elementarzellen, welche das Licht aufbauen, können eine beliebige geometrische Gestalt haben (kreisförmig, rechteckig, hexagonal, usw.), wobei die Gestalt prinzipiell vorgegeben wird durch stilistische Gründe. 7 ist eine Vorderansicht einer hexagonalen Elementarzelle. Die Chip-LED-Quelle ist im Zentrum positioniert und ist insoweit sichtbar, als der Primärreflektor A maskiert wurde, um die Abwesenheit der Rotationssymmetrie der sekundären Reflektoren C und D hervorzuheben.
Auf der Elementarzelle von 7, welche optimiert ist, um einen Winkel β von 45° zu präsentieren, wurden Simulationen durchgeführt, die mit nicht-sequentieller Strahlverfolgungssoftware erhalten wurden. 8 stellt die Intensitätsverteilung dar, in welcher der exzellente Kontrollgrad des ausgehenden Strahls hervorgehoben ist. Der Wirksamkeitswert der Vorrichtung ist gleich 70% mit einem Reflektionswert der Reflektionsoberflächen von 0,85.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung stellt sich die Anzahl der Quellen für jede individuelle Zelle, welche einen Teil des Lichts bildet nicht als Beschränkung heraus. Es ist in der Tat möglich, entlang aneinander eine Anzahl von Mikroquellen anzulegen, um die Achse der individuellen Elementarzelle, um den Lichtstrom zu erhöhen.
Die Anordnung der individuellen Zellen für die Komposition des Lichts kann auf verschiedene Weisen erhalten werden, diktiert durch die Erfordernisse stilistischer Natur und der Belastung, der das Licht genügen muss. 9 veranschaulicht als Beispiel einen Fall, in welchem eine Vielzahl von Zellen mit hexagonaler Gestalt entlang aneinander angelegt wurden.
Natürlich, ohne Beeinträchtigung des Prinzips der Erfindung, können die Einzelheiten des Aufbaus und der Ausführungsformen breit variieren in Bezug auf das, was hierin allein als Beispiel beschrieben und veranschaulicht wurde, ohne dadurch vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung wie vorgegebenen durch die beigefügten Ansprüche, abzuweichen.

Claims

Beleuchtungssystem, speziell ein Motorfahrzeuglicht, gebildet aus wenigstens einer elementaren Zelle, wobei jede Zelle enthält: ein transparentes dielektrisches Modul in der Form einer Platte (2), mit zwei gegenüberliegenden Hauptseiten (I, II); eine im Wesentlichen punktförmige Quelle (1) angelegt in der Nähe der ersten (I) der zwei Hauptseiten des Moduls; einen Primärreflektor (3) gebildet auf der zweiten (II) der Hauptseiten des Moduls zur erstmaligen Reflektion von Licht, das von der Lichtquelle (1) kommt, welches die Platte (2) durchquert hat; und einen sekundären Reflektor (4) gebildet auf der ersten Hauptseite (I) des Moduls zur Reflektion des Lichts zum zweiten Mal, welches bereits durch den primären Reflektor reflektiert wurde und zur Richtung desselben in Richtung der Außenseite des Moduls, auf der Seite der zweiten Hauptseite (II), damit es in einer vorbestimmten Richtung kollimiert wird, wobei: – der primäre Reflektor (3) aus zwei Teilen gebildet wird: einem im Wesentlichen gekrümmten zentralen Abschnitt (A), welcher mit einer reflektierenden Schicht (5) beschichtet ist, welche dazu bestimmt ist, einen Teil der Strahlen, die durch die Quelle (1) emittiert werden, zu reflektieren; und einen im Wesentlichen flachen und transparenten umfänglichen Abschnitt (B), welcher dazu bestimmt ist, in gesamter innerer Reflektion (TIR) einen weiteren Teil der Strahlen, welche von der Quelle (1) emittiert werden, zu reflektieren; und – der sekundäre Reflektor aus zwei Abschnitten gebildet wird: einem ersten Abschnitt (C), welcher mit einer reflektierenden Schicht beschichtet ist und dazu bestimmt ist das Licht, welches vom zentra len Abschnitt (A) des primären Reflektors reflektiert ist, aufzunehmen und dieses in Richtung des transparenten Abschnitts (B) des primären Reflektors zu reflektieren; und einen zweiten Abschnitt (D), welcher mit einer reflektierenden Schicht beschichtet ist und dazu bestimmt ist das Licht, welches in TIR durch den transparenten Abschnitt (B) reflektiert wurde, aufzunehmen und es wiederum nach außen durch den Abschnitt (B) zu reflektieren; gekennzeichnet dadurch, dass der sekundäre Reflektor (C) aus einer Vielzahl von Segmenten von quadratischen Oberflächen gebildet wird, z.B. Paraboloiden, Ellipsoiden oder Hyperboloiden, welche auf nicht-kontinuierliche Weise aneinander gerundet sind, dadurch, dass der sekundäre Reflektor (D) aus einer Vielzahl von Segmenten von quadratischen Oberflächen gebildet wird, z.B. Paraboloiden, Ellipsoiden oder Hyperboloiden, die auf nicht-kontinuierliche Weise aneinander gerundet sind, so dass das Licht in einer vorbestimmten Richtung, geneigt in Bezug auf die geometrische Achse (z) der Zelle kollimiert wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierenden Schichten auf den Oberflächen A, C und D Metallbeschichtungen sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierenden Schichten auf den Oberflächen A, C und D mehrlagige dielektrische Beschichtungen sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierenden Schicht auf der Oberfläche A teilweise transparent ist, so dass sie einen Teil des Lichts durchlässt, welches von der Quelle emittiert wird und auf den primären Reflektor auftrifft.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der primäre Reflektor A durch eine Oberfläche gebildet wird, die durch Drehung von wenigstens einem Segment einer konischen Kurve erhalten wird (verstanden als Linie, die sich aus dem Schnitt des Konus mit einer Ebene ergibt) um eine Achse, die durch die Quelle senkrecht zu den Hauptoberflächen der Platte verläuft.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle in der Nähe des Brennpunktes der konischen Kurve positioniert ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment der konischen Kurve ein Segment einer Parabel ist, die eine Achse hat, welche in Richtung der Außenseite um einen Winkel größer oder gleich dem TIR-Winkel geneigt ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Segment der konischen Kurve ein Segment einer Ellipse ist, welche den ersten Brennpunkt in der Nähe der Quelle hat.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der primäre Reflektor A nicht durch eine Drehoberfläche gebildet wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt A des primären Reflektors und der Abschnitt B des primären Reflektors so aneinander gerundet sind, dass sowohl das Profil als auch die Krümmung am Ort der Punkte der Rundung fortlaufend sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der sekundäre Reflektor C durch eine Vielzahl von Segmenten von asymmetrischen Konen gebildet wird, welche entworfen sind, das Licht, das von einem ringförmigen Bild der Quelle kommt, wobei das Bild durch die Drehober fläche des primären Reflektors A erzeugt wird, in eine vorbestimmte Richtung zu kollimieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die quadratischen Oberflächen Rotationsparaboloide sind, deren Brennpunkt im virtuellen Bild der Quelle liegt, wobei das Bild durch den transparenten Abschnitt B des primären Reflektors erzeugt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsparaboloide zueinander parallele Achsen haben, so dass sie das Licht in einer vorbestimmten Richtung kollimieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsparaboloide Achsen haben, die nicht zueinander parallel sind, und so orientiert sind, dass sie eine vorbestimmte Lichtstreuung erzeugen.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Platte farblos ist.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Platte gefärbt ist und dadurch, dass die Färbung jeder elementaren Zelle derartig ist, dass sie kein Licht absorbiert, das durch die Quelle dieser Zelle abgegeben wird.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der Zellen mehr als eine Quelle vorliegt, wobei die Quellen nahe zueinander positioniert sind.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle ein LED in der Form eines Chips ist, d.h. ohne Gehäuse.
Vorrichtung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Chip in die Platte eingelassen ist.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Platte geringer als 15 mm ist.
Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite transparente Abschnitt in einer Position bereitgestellt ist, die dem Strahl entspricht, der aus der Platte herauskommt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der transparente Abschnitt gefärbt ist, während das Dielektrikum, das die Platte aufbaut, farblos ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der transparente Abschnitt auf seiner inneren Oberfläche, die der Platte gegenüberliegt, eine Vielzahl von Mikrolinsen und/oder Prismen aufweist, welche dazu entworfen sind, den Lichtstrahl, der aus der Platte herauskommt, gleich zu richten/abzuleiten.
Fahrzeuglicht, speziell ein Rücklicht, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche enthält.
Frontlicht für ein Fahrzeug dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vorrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 24 enthält.