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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lampe und insbesondere eine
Lampe, die zur Verwendung als Fahrzeugleuchte wie eine Scheinwerferleuchte
oder Nebelleuchte, als Signalleuchte für ein Fahrzeug wie Heckleuchte
oder Blinkerleuchte, als Signallampe für Straßenverkehr oder als Signallampe
für Eisenbahnverkehr
geeignet ist.
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2. Stand der
Technik
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Die 1 bis 3 zeigen
herkömmliche Lampen
dieses Typs. Eine in 1 gezeigte Lampe 90 schließt grundsätzlich ein:
eine Lichtquelle 91; einen umlaufenden Paraboloidreflektor 92 mit
der Lichtquelle 91, die in einem Brennpunkt davon angeordnet
ist; und eine Linse 93 mit einem Linsenschliff 93a.
Ein Lichtstrahl aus der Lichtquelle 91 wird durch den umlaufenden
Paraboloidreflektor 92 derart reflektiert, dass er einen
parallelen Lichtstrahl bildet. Der reflektierte Lichtstrahl wird
durch den Linsenschliff 93a der Linse 93 in geeigneter
Weise so verteilt, dass eine gewünschte
Lichtverteilungseigenschaft bereitgestellt wird.
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Eine
in 2 gezeigte Lampe 80 schließt ein:
eine Lichtquelle 81; einen Reflektor, der durch eine zusammengesetzte
reflektierende Oberfläche 82 gebildet
wird; und eine Linse 83. Die zusammengesetzte reflektierende
Oberfläche 82 besitzt
eine Vielzahl von zylindrischen parabelförmigen reflektierenden Oberflächen, die
so angeordnet sind, dass sich in einem vertikalen Querschnitt der
Lampe 80 in eingebautem Zustand eine parabelförmige Konfiguration
ergibt und in einem horizontalen Querschnitt (in der Zeichnung dargestellt)
eine lineare Konfiguration. Die Linse 83 besitzt keinen
Linsenschliff, so dass sie durchsichtig ist. In der Lampe 80 stellt
allein die zusammengesetzte reflektierende Oberfläche 82 selbst
die Lichtverteilungseigenschaften bereit.
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Eine
in 3 gezeigte Lampe 70 umfasst: eine Lichtquelle 71;
einen Reflektor, der durch eine elliptische reflektierende Oberfläche 72 gebildet
wird, wobei die Lichtquelle 71 sich in dessen ersten Brennpunkt
befindet; eine asphärische
Linse 73; und einen Schirm 74, der vorgesehen
ist, falls es notwendig ist. Die elliptische reflektierende Oberfläche wird
durch ein Sphäroid,
eine zusammengesetzte elliptische Oberfläche oder eine elliptische Freiformfläche gebildet.
In der Anordnung projiziert die asphärische Linse 73 unter
Vergrößerung ein
Bild einer Lichtquelle, das durch Bündeln eines Lichtstrahls in
einem zweiten Brennpunkt gebildet wird, um einen hellen Lichtstrahl bereitzustellen.
Die Lampe 70 des Typs, der die elliptische, reflektierende
Oberfläche 72 verwendet,
wird Lichtwurflampe genannt. Die Lichtverteilungseigenschaft entsteht
dadurch, dass ein nicht gewollter Bereich mit dem Schirm 74 abgedeckt
wird.
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Bei
der in 1 gezeigten Lampe 90 sollte jedoch der
Linsenschliff 93a so beschaffen sein, dass er eine hohe
optische Intensität
besitzt, so dass sich in der Dicke der Linse 93 eine signifikante
Schwankung ergibt. Dies verschlechtert die Transparenz der Linse
und macht es unmöglich,
ein Erscheinungsbild von verstärkter
Klarheit und Tiefe zu erhalten, welches am Markt zur Zeit bevorzugt
wird.
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Es
ist möglich,
der Lampe 80 wie in 2 gezeigt
ein Erscheinungsbild mit erhöhter
Klarheit zu verleihen, da die Linse 83 ohne Linsenschliff
transparent ist. Da jedoch die zusammengesetzte reflektierende Oberfläche 82,
welche in einem zurückgesetzten
Bereich liegt, die Lichtverteilungseigenschaften bestimmt, wird
die Gestaltung der Lichtverteilungseigenschaften durch Faktoren
wie die Schwierigkeit, die Lichtverteilungseigenschaften in Richtung
der Breite zu bestimmen, begrenzt.
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Die
in 3 gezeigte Lampe 70 ist durch ihre große Tiefenabmessung
schwierig zu montieren. Darüber
hinaus führt
die einen kleinen Außendurchmesser
besitzende asphärische
Linse 73 zu einer verkleinerten Lichtemmisionszone. Aus
diesem Grund ist die Lampe 70, wenn sie als Scheinwerferleuchte
benutzt wird, schlecht im Hinblick auf ihre Sichtbarkeit aus der
Sicht eines entgegenkommenden Fahrzeugs.
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Jede
der herkömmlichen
Lampen 70, 80 und 90 mit dem oben genannten
Aufbau wird allgemein weit verbreitet verwendet. Somit ist es unmöglich, sie von
anderen Gegenständen
zu unterscheiden und ein neues Design zu erreichen. Da weiterhin
der Anteil des verwendeten Lichtstroms aus der Lichtquelle von der
Tiefenabmessung abhängt,
wird der verwendete Anteil herabgesetzt, wenn die Dicke der Lampe reduziert
wird.
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Die
US-A-3,558,869 offenbart eine Lampe, die eine Lichtquelle und einen
petalinen Reflektor umfasst, der sich aus einer Vielzahl von reflektierenden
Oberflächeneinheiten
zusammensetzt, die radial um eine Zentralachse besagter Lichtquelle
angeordnet sind, wobei jede der besagten reflektierenden Oberflächeneinheiten
dadurch erhalten ist, dass radial um besagte Zentralachse ein Abschnitt
aus einem Sphäroid
geschnitten ist, dessen erster Brennpunkt auf besagter Zent ralachse
und nahe besagter Lichtquelle liegt. Der petaline Reflektor hat
weiterhin einen zweiten Brennpunkt, der auf einer Linie durch besagten
ersten Brennpunkt liegt, und die in angemessener Weise zur besagten
Zentralachse geneigt ist, so dass der herausgeschnittene Bereich
einen Winkelbereich von 15° bis
60° um die
Zentralachse umfasst. Die Lampe umfasst weiterhin asphärische Linsen,
die mit jeweiligen besagten zweiten Brennpunkten der reflektierenden
Oberflächeneinheiten
des besagten petalinen Reflektors korrespondieren und die reflektierte
Lichtstrahlen von den jeweiligen reflektierenden Oberflächeneinheiten
bündeln.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lampe mit
neuartigem Design bereitzustellen, die mehrere asphärische Linsen
enthält.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lampe bereitzustellen,
die Lichtverteilungseigenschaften frei von Beschränkungen
besitzt und eine gesteigerte Flexibilität der Lichtverteilungseigenschaft,
insbesondere in der horizontalen Richtung, aufweist.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lampe, die
einen gewünschten
lichtemittierenden Bereich und eine erhöhte Sichtbarkeit durch entgegenkommende
Fahrzeuge besitzt, bereitzustellen.
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Ebenfalls
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lampe
bereitzustellen, bei der der Anteil eines verwendeten Lichtstroms
der Lichtquelle nicht durch die Tiefenabmessung beeinträchtigt wird.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lampe bereitzustellen,
die enthält:
eine Lichtquelle; einen petalinen Reflektor, der aus einer Vielzahl
von reflektierenden Oberflächeneinheiten
zusammengesetzt ist, die radial um eine Zentralachse der Lichtquelle
angeordnet sind, wobei jede der reflektierenden Oberflä cheneinheiten
dadurch erhalten ist, indem radial um die Zentralachse ein Abschnitt aus
einem Sphäroid
geschnitten ist, der einen ersten Brennpunkt, der auf der besagten
Zentralachse angeordnet und nahe zur Lichtquelle ist, und einen zweiten
Brennpunkt, der auf einer Linie, die durch den ersten Brennpunkt
verläuft
und gegenüber
der Zentralachse angemessen geneigt ist, besitzt, derart, dass der
herausgeschnittene Abschnitt einen Bereich von 15° bis 60° um die Zentralachse
umfasst, und asphärische
Linsen, die zu den entsprechenden zweiten Brennpunkten der reflektierenden
Oberflächeneinheiten
des petalinen Reflektors korrespondieren und die von den reflektierenden
Oberflächeneinheiten
reflektierten Lichtstrahlen bündeln.
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Da
die reflektierenden Oberflächeneinheiten aus
elliptischen reflektierenden Oberflächen gebildet sind, die nach
außen
geöffnet
sind, hat der petaline Reflektor, der eine Kombination aus diesen
ist, eine reduzierte Tiefenabmessung, so dass die gesamte Lampe
in der Dicke reduziert ist und eine verbesserte Montierbarkeit besitzt.
Darüber
hinaus kann die Wärmemenge,
die von jeder der asphärischen
Linsen aufgenommen wird, dadurch reduziert werden, dass Licht von
der einzigen Lichtquelle auf die Vielzahl asphärischer Linsen verteilt wird.
Im Ergebnis wird es möglich,
die Linsen aus einem Kunstharz herzustellen und einen ausgezeichneten
Kostenreduktionseffekt zu erreichen.
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Dazu
sind Schirme zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters vorzugsweise
an jeweiligen Punkten nahe der Brennpunkte der asphärischen Linsen
angeordnet.
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Alternativ
dazu ist ein zentraler Reflektor, der durch Herausschneiden eines
Abschnitts eines Sphäroids,
der einen ersten Brennpunkt nahe der Lichtquelle besitzt, erhalten
ist, so dass die Zentralachse mit einer Längsachse zusammenfällt, und eine
asphärische
Linse, die so angeordnet ist, dass sie mit einem zweiten Brennpunkt
des Zentralreflektors korrespondiert, vorzugsweise auf der Zentralachse
angeordnet.
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Mit
dem Vorsehen des Zentralreflektors kann der Großteil des Lichts aus der Lichtquelle
als effektives Strahlungslicht genutzt werden. Dies erhöht den Anteil
des verwendeten Lichtstroms aus der Lichtquelle und verbessert wirksam
die Leistung der Lampe, wodurch eine hellere Lampe bereitgestellt
wird. Da die Vielzahl asphärischer
Linsen den lichtemittierenden Bereich vergrößert haben, ist die Sichtbarkeit aus
der Sicht entgegenkommender Fahrzeuge ebenfalls verbessert.
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Alternativ
dazu ist ein Schirm zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters
vorzugsweise an einem Punkt nahe des Brennpunkts der asphärischen Linse
angeordnet, um mit dem Zentralreflektor zu korrespondieren.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lampe bereitzustellen,
die enthält: eine
Lichtquelle; einen petalinen Reflektor, der aus einer Vielzahl von
reflektierenden Oberflächeneinheiten
zusammengesetzt ist, die radial um eine Zentralachse der Lichtquelle
angeordnet sind, wobei jede der reflektierenden Oberflächeneinheiten
dadurch erhalten ist, indem radial um die Zentralachse ein Abschnitt
aus einer elliptischen Freiform-Fläche geschnitten ist, die einen
ersten Brennpunkt, der auf der besagten Zentralachse angeordnet
und nahe zur Lichtquelle ist, und einen zweiten Brennpunkt, der
auf einer Linie, die durch den ersten Brennpunkt verläuft und
gegenüber
der Zentralachse angemessen geneigt ist, besitzt, derart, dass der
herausgeschnittene Abschnitt einen Bereich von 15° bis 60° um die Zentralachse
umfasst, und asphärische
Linsen, die zu den entsprechenden zweiten Brennpunkten der reflektierenden
Oberflächeneinheiten
des petalinen Reflektors korrespondieren und die von den reflektierenden
Oberflächeneinheiten
reflektierte Lichtstrahlen bündeln.
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Dazu
ist ein Schirm zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters vorzugsweise
in einem Punkt nahe des Brennpunkts der asphärischen Linse angeordnet, wobei
besagter Schirm zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters eine
Konfiguration besitzt, die mit der Position des zweiten Brennpunkts korrespondiert,
welche in horizontaler Richtung linear ist, so dass die beiden Endbereiche
des Schirms rela tiv zu dem Punkt nahe des Brennpunkts der asphärischen
Linse in Richtung der asphärischen
Linse horizontal symmetrisch gekrümmt sind.
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Alternativ
dazu ist ein Zentralreflektor, der als eine elliptische Freiform-Fläche ausgebildet
ist, um zu bewirken, dass die Zentralachse mit einer Längsachse
zusammenfällt,
wodurch ein erster Brennpunkt nahe der Lichtquelle festgelegt ist,
einen zweiten Brennpunkt ausbildet, der linear in einer zur montierten
Lampe horizontalen Richtung ist, und eine asphärische Linse, die so angeordnet
ist, dass sie mit dem zweiten Brennpunkt des Zentralreflektors korrespondiert,
vorzugsweise auf der Zentralachse liegen.
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Weiterhin
ist ein Schirm zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters vorzugsweise
nahe des Brennpunkts der asphärischen
Linse angeordnet, um mit dem Zentralreflektor zu korrespondieren,
wobei der Schirm zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters eine
Konfiguration besitzt, die mit dem zweiten Brennpunkt korrespondiert
und die Position in der horizontalen Richtung derart verändert, dass
beide Endbereiche des Schirms horizontal und symmetrisch bezüglich der
Punkte nahe des Brennpunkts der asphärischen Linse und in Richtung
der asphärischen
Linse gekrümmt
sind.
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Vorzugsweise
sind alle asphärischen
Linsen integral mit einem Linsenhalterbereich ausgebildet und der
Linsenhalterbereich ist transparent oder opak ausgebildet.
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Durch
Vorsehen des Linsenhalterbereichs und die Ausbildung aller asphärischen
Linsen integral damit wird es, wenn der Linsenhalterbereich transparent
ist, möglich,
ein Bild aus dem Linsenhalterbereich, durch den die innere Oberfläche der
Lampe so gesehen wird wie sie ist, mit einem Bild aus der asphärischen
Linse, durch die die innere Oberfläche der Lampe vergrößert gesehen
wird, zu mischen und dadurch ein neuartiges Erscheinungsbild bereit
zu stellen.
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Alternativ
dazu ist jede der asphärischen
Linsen vorzugsweise entweder aus einer konvexen Linse, einer Fresnellinse
oder einer Kombination daraus zusammengesetzt.
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Wenn
die asphärische
Linse in einer Fresnelkonfiguration ausgebildet ist, kann ein Erscheinungsbild
wie Kristallglas erhalten werden. Somit bietet die vorliegende Erfindung
für eine
Lampe breitere Designvariationen und erreicht einen hervorragenden
Effekt bei der Verbesserung der Vermarktbarkeit der Lampe.
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Dazu
kann jede der asphärischen
Linsen eine Konfiguration besitzen, die teilweise mit einer Zylinderlinse
kombiniert ist.
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Wenigstens
eine der Oberflächen
des Schirms zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters – durch
die asphärische
Linse gesehen – und
der Linsenhalterbereich können
in einer anderen Farbe als die Farbe der asphärischen Linse ausgebildet sein.
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Wenn
der Linsenhalterbereich opak und/oder farbig ausgeführt ist,
und der Schirm ebenfalls farbig ist, wird es möglich, eine Lampe zu realisieren,
die in eingeschaltetem und ausgeschaltetem Zustand jeweils verschiedene
Farben zeigt.
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Alternativ
kann die Lichtquelle auch mit einem kappenförmigen Filter versehen sein,
der durch einen Diffusionsfilter oder durch einen Farbfilter gebildet
ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittsansicht, die ein herkömmliches Ausführungsbeispiel
zeigt;
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2 ist
eine Querschnittsansicht, die ein weiteres herkömmliches Ausführungsbeispiel
zeigt;
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die noch ein weiteres herkömmliches
Ausführungsbeispiel zeigt;
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4 ist
eine perspektivische Explosionsdarstellung, die eine Lampe gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I der 4;
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6 ist
eine Vorderansicht einer Lampe gemäß der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptbereich einer Lampe
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Hauptbereich einer Lampe gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Hauptbereich einer Lampe gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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10 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Hauptbereich einer Lampe gemäß einem
fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Die
vorliegende Erfindung wird nun unter Bezug auf die Zeichnungen,
die Ausführungsbeispiele davon
illustrieren, detailliert beschrieben. In den 4 bis 6 kennzeichnet
eine Bezugsziffer 1 eine Lampe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Die Lampe 1 umfasst eine Lichtquelle 2;
einen petalinen Reflektor 3 und asphärische Linsen 4. In
diesem Fall wird der petaline Reflektor 3 durch eine Kombination
mehrerer reflektierender Oberflächeneinheiten 3a gebildet (sechs
reflektierende Oberflächeneinheiten 3a sind im
ersten Ausführungsbeispiel
vorgesehen). Die Zahl der asphärischen
Linsen 4 ist gleich groß wie die Zahl der reflektierenden
Oberflächeneinheiten 3a.
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Wenn
die Lampe 1 beispielsweise als Scheinwerferleuchte für ein Fahrzeug
verwendet wird, sind mit den einzelnen reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a korrespondierende
Schirme 5 zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters
vorgesehen. Um weiterhin den Anteil an verwendetem Lichtstrom aus
der Lichtquelle 2 zu steigern oder Designanforderungen
nachzukommen, ist weiterhin ein Zentralreflektor 6 zusammen
mit einer asphärischen Linse 4' und einem Schirm 5' zur Ausbildung
eines Lichtverteilungsmusters vorgesehen, von denen jeder mit dem
Zentralreflektor 6 (siehe 4 und 5)
korrespondiert.
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Als
Lichtquelle 2 verwendet die vorliegende Erfindung eine
Lichtquelle mit einer einzigen lichtemittierenden Quelle 2b in
einem Kolben 2a. Spezifische Beispiele der Lichtquelle 2 schließen eine
Glühlampe
mit einem einzigen Leuchtfaden, eine Halogenlampe und eine Metallhalogenidlampe
ein.
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Wie
weiter oben beschrieben, ist der petaline Reflektor 3 eine
Kombination der mehreren reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a.
Die reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a sind
relativ zur Zentralachse X des Kolbens 2a (im weiteren
als Kolbenzentralachse X bezeichnet) als Zentralachse der Lichtquelle 2 angeordnet.
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Es
wird ein Verfahren beschrieben, ein Sphäroid RO1 für die reflektierende Oberflächeneinheit 3a zu
erhalten. Die lichtemittierende Quelle 2b befindet sich
auf der Kolbenzentralachse X und ein erster Brennpunkt F1 wird in
die lichtemittierende Quelle 2b gelegt. Dann wird eine
schräge
Linie Y angenommen, die durch den ersten Brennpunkt F1 verläuft und
in angemessener Weise zur Kolbenzentralachse X geneigt ist. Weiter
wird ein zweiter Brennpunkt auf die schräge Linie Y gelegt und eine
geeignete Ellipse mit Brennpunkten in den ersten und zweiten Brennpunkten
F1 und F2 angenommen. Das Sphäroid
RO1 wird durch Rotation der Ellipse um die schräge Linie Y als Achse erhalten.
Im Ergebnis besitzt das erhaltene Sphäroid RO1 eine Längsachse,
die mit der schrägen
Linie Y zusammenfällt.
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Jede
der reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a wird
durch Herausschneiden eines Abschnitts aus dem Sphäroid RO1
erhalten, der einen Scheitel am Schnittpunkt des Sphäroids RO1
und der Kolbenzentralachse X hat und einen Bereich von 15° bis 60° um die Kolbenzentralachse
X umfasst, so dass der herausgeschnittene Bereich im Hinblick auf
die schräge
Linie Y (Längsachse)
beidseitig symmetrisch ist. Durch das Herausschneiden des Abschnitts wird
die Innenseite des Sphäroids
RO1 als reflektierende Oberfläche
verwendet. Das erste Ausführungsbeispiel
hat das Sphäroid
RO1 übernommen, das
an der Position herausgeschnitten wurde, an der die reflektierende
Oberfläche
erscheint, wenn sie von der Vorderseite der Lampe 1 aus
betrachtet wird. Die so erhaltene Vielzahl reflektierender Oberflächeneinheiten 3a bildet
in Verbindung miteinander den petalinen Reflektor 3 aus.
In der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise vier bis zehn
reflektierende Oberflächeneinheiten 3a kombiniert.
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Um
mit den jeweiligen zweiten Brennpunkten F2 der reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a zu korrespondieren,
werden die asphärischen
Linsen 4, die jeweilige Brennweiten von 10 bis 60 mm haben, so
angeordnet, dass die optischen Achsen Z der asphärischen Linsen 4 nahezu
parallel zur Kolbenzentralachse X sind. Die lagemäßige Beziehung
zwischen den zweiten Brennpunkten F2 und den asphäri schen
Linsen 4 kann auf die gleiche Weise eingerichtet werden
wie sie in der in 3 gezeigten herkömmlichen
Lichtwurflampe eingerichtet ist.
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Die
so strukturierte Lampe 1 hat eine generell kreisförmige Lichtverteilungseigenschaft.
Wenn die Lampe 1 beispielsweise als Scheinwerferleuchte für ein Fahrzeug
zur Emission eines flachen Abblend-Strahls verwendet wird, ist es
notwendig, eine an den flachen Strahl angepasste Lichtverteilungseigenschaft
vorzusehen. Um das Ziel zu erreichen, können in der vorliegenden Erfindung
die Schirme 5 zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters
in den jeweiligen Punkten nahe der Brennpunkte der asphärischen
Linsen 4 angeordnet werden. Die Schirme 5 zur
Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters können durch beliebige Schirme
ausgebildet sein, vorausgesetzt sie haben den gleichen abschirmenden Effekt
wie er durch die Schirme des herkömmlichen, in 3 gezeigten
Ausführungsbeispiels
erreicht wird.
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Um
den Anteil des verwendeten Lichts zu steigern, kann vorgesehen sein,
dass der Zentralreflektor 6 durch ein Sphäroid ausgebildet
ist, wodurch bewirkt wird, dass die strichpunktierte Kolbenzentralachse
X mit der Längsachse
zusammenfällt,
wie durch die Linien und Kurven in 4 und 5 dargestellt.
Der erste Brennpunkt F1 des Zentralreflektors 6 ist für jede der
reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a gleichermaßen in der
lichtemittierenden Quelle 2b positioniert. Andererseits
wird ein zweiter Brennpunkt F3 auf die Kolbenzentralachse X gelegt, um
ein Sphäroid
RO2 zu erhalten. Der Zentralreflektor 6 wird durch Entfernung
eines ungewollten Bereichs aus dem Sphäroid RO2 gebildet.
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Um
mit dem zweiten Brennpunkt F3 zu korrespondieren, ist die asphärische Linse 4' auf die gleiche
Weise wie im Falle der reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a angeordnet.
Falls nötig
kann der Schirm 5' zur
Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters ebenfalls auf die gleiche
Weise wie im Fall der reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a angeordnet werden.
Im Ergebnis befindet sich die mit dem Zentralreflektor 6 korrespondierende
asphärische
Linse 4' in
der zentralen Position, umgeben von den mit den radial angeordneten
jeweiligen reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a korrespondierenden
Linsen 4, wie durch die strichpunktierte Kurve in 6 gezeigt.
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Im
Folgenden wird der Einbau der asphärischen Linsen 4 und 4' in der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Da jede der reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a unter
den gleichen Bedingungen gebildet ist, liegen die mit den jeweiligen
reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a korrespondierenden asphärischen
Linsen 4 auf der gleichen Ebene, die äquidistant zur Kolbenzentralachse
X und dazu orthogonal ist. Wenn die zur Kolbenzentralachse X orthogonale
Ebene als Linsenhalterbereich 4a ausgebildet ist, können daher
alle mit den jeweiligen reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a korrespondierenden
asphärischen
Linsen 4 als ein Körper
ausgebildet werden.
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Dazu
kann nur die mit dem Zentralreflektor 6 korrespondierende
asphärische
Linse 4' ihre
Position entweder vorwärts
oder rückwärts auf
der Kolbenzentralachse X – abhängig von
der Form des Zentralreflektors 6 – ändern. Die asphärische Linse 4' kann jedoch
in der Ebene des Linsenhalters 4a positioniert werden,
indem der zweite Brennpunkt F3 des Zentralreflektors 6 geeignet
positioniert wird oder die Brennweite der mit dem Zentralreflektor 6 korrespondieren
asphärischen
Linse 4' angepasst
wird. Kurzum können
alle asphärischen
Linsen 4 und 4' als
ein Körper
ausgebildet sein.
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Obwohl
die asphärischen
Linsen 4 und 4' naturgemäß aus transparentem
Material hergestellt werden, hat der Linsenhalterbereich 4a keinen
unmittelbaren Bezug zur Bildung der Lichtverteilungseigenschaften
oder ähnlichem.
Im Fall, dass alle asphärischen
Linsen 4 und 4' als
ein Körper
ausgebildet sind, kann daher der Linsenhalterbereich 4a ebenfalls
aus dem gleichen Material wie die asphärischen Linsen 4 und 4' ausgebildet
sein. Alternativ dazu kann der Linsenhalterbereich 4a durch
ein Verfahren des Zweifarbengießens
oder ähnliches
auch in einer anderen Farbe oder opak ausgebildet sein. Es soll
erwähnt
werden, dass die Schirme 5 und 5' zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters
durch ein ähnliches
Verfahren auch als ein Körper
hergestellt werden können
(siehe 4).
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Wenn
die asphärischen
Linsen 4 und 4' integral
mit dem Linsenhalterbereich 4a ausgebildet sind und die
dem Fahrzeugrahmen verliehene Farbe auch dem Linsenhalterbereich 4a und
den Seiten der Schirme 5 und 5', die näher an den asphärischen
Linsen 4 liegen, verliehen wurde, ist die Farbe des Linsenhalterbereichs 4a bei
Tag erkennbar, während
die Farbe der Schirme 5 und 5' zur Ausbildung eines Verteilungsmusters
durch die asphärischen
Linsen 4 und 4' gesehen
werden kann. Dies ermöglicht
es, dass die gesamte Lampe 1 aus jeder Richtung in der
gleichen Farbe wie der Autorahmen gesehen werden kann und erhöht die Designflexibilität.
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In 5 kennzeichnet
eine Bezugsziffer 7 einen Filter. Der Filter 7 besitzt
die Form einer Kappe, die die Lichtquelle 2 bedeckt. Der
Filter 7 ist so ausgebildet, dass er die Funktion eines
Verteilens oder Färbens
eines den petalinen Reflektor 3 und den Zentralreflektor 6 erreichenden,
aus der Lichtquelle 2 emittierten Lichtstrahles hat.
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In
einer typischen, aus einer elliptischen reflektierenden Oberfläche und
einer asphärischen
Linse gebildeten Lampe ist der Lichtstrahl im allgemeinen als "Spotlight"-Strahl ausgebildet.
Dementsprechend wird ein Kontrastunterschied zwischen einem beleuchteten
und einem unbeleuchteten Ort signifikant. Wenn in diesem Fall ein
Filter mit matter oder ähnlicher
Oberfläche
und mit einer angemessenen Diffusität als Filter 7 verwendet
wird, wird beim Passieren des Filters 7 der Lichtstrahl
aus der Lichtquelle 2 hinreichend diffus, so dass der signifikante
Kontrastunterschied abgemildert wird. Es ist ebenfalls möglich, die
Lampe 1 als Nebelleuchte oder als Verkehrssignallampe in
den Farben rot, blau, gelb oder ähnlich
zu verwenden, indem dem Filter 7 eine geeignete Farbe wie
beispielsweise ampelgelb verliehen wird, anstatt ihm Diffusität zu verleihen.
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7 zeigt
einen Hauptbereich des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung. Im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist die den
petalinen Reflektor 3 bildende Oberflächeneinheit 3a als
Sphäroid
ausgeführt.
Im Falle der Verwendung der Lampe als Scheinwerferleuchte hat jedoch
ein durch die sphäroide
reflektierende Oberfläche
in horizontaler Richtung bereitgestellter illuminierender Lichtstrahl
nur eine ungenügende
Breite.
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Das
zweite Ausführungsbeispiel
wurde im Hinblick auf das vorhergehende entwickelt und die reflektierende
Oberflächeneinheit 13a ist
als elliptische Freiformfläche
(zusammengesetzte elliptische Oberfläche) so ausgeführt, dass
sich ein zweiter Brennpunkt F4 linear in der horizontalen Richtung ausdehnt.
Da Mittel, die reflektierende Oberfläche aus der elliptischen Freiformfläche zu bilden,
bereits bei bisherigen Lichtwurflampen (siehe 3)
gebräuchlich
sind, wird auf deren detaillierte Beschreibung hier verzichtet.
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Eine
Vielzahl reflektierender Oberflächeneinheiten 13a,
von denen jede als elliptische Freiformfläche ausgebildet ist und einen
sich derart linear in horizontaler Richtung ausdehnenden zweiten
Brennpunkt besitzt, werden miteinander kombiniert, um eine petaline
reflektierende Oberfläche 13 zu
bilden. In der so strukturierten Lampe 1 des zweiten Ausführungsbeispiels
besitzt eine grundlegende Lichtverteilungseigenschaft eine allgemein
elliptische Konfiguration mit einer sich in der horizontalen Richtung
ausdehnenden Längsachse,
was die ungenügende
Breite des beleuchtenden Lichtstrahls in horizontaler Richtung kompensiert.
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Im
Falle der Verwendung der Lampe 1 des zweiten Ausführungsbeispiels
als Abblendlicht wird ähnlich
zum ersten Ausführungsbeispiel
ein mit jeder der reflektierenden Oberflächeneinheiten 13a korrespondierender
Schirm 15 zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters
zwischen der reflektierenden Oberflächeneinheit 13a und
der asphärischen
Linse 4 angeordnet. In diesem Fall sind beide Endbereiche des
Schirms 15 zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters
horizontal symmetrisch relativ zu einem Punkt nahe des Brennpunkts
der asphärischen Lin se 4 in
Richtung der asphärischen
Linse 4 gekrümmt,
wodurch er mit dem zweiten, sich linear in horizontaler Richtung
ausbreitenden Brennpunkt korrespondiert, der durch die reflektierenden
Oberflächeneinheiten 13a produziert
wird. Es soll erwähnt werden,
dass Mittel zur Krümmung
des Schirms 15 zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters
ebenfalls in der bisherigen Lichtwurflampe (siehe 3) verwendet
sind.
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Wenn ähnlich wie
im ersten Ausführungsbeispiel
ein erhöhter
Anteil verwendeten Lichts beabsichtigt wird, ist im zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls
ein Zentralreflektor vorgesehen, der bewirkt, dass die Kolbenzentralachse
X mit der Längsachse
(nicht konkret dargestellt, vgl. 3 und 4)
zusammenfällt.
Der Zentralreflektor ist als elliptische Freiformfläche ausgebildet,
wobei ähnlich wie
bei jeder der vorhergehenden reflektierenden Oberflächeneinheiten 13a ein
erster Brennpunkt F1 in der lichtemittierenden Quelle 2b und
ein zweiter Brennpunkt, der in horizontaler Richtung linear ist, auf
der Kolbenzentralachse X positioniert ist.
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Die
asphärische
Linse 4' ist
auf gleiche Weise wie im Falle der reflektierenden Oberflächeneinheiten 13a angeordnet,
um mit dem zweiten Brennpunkt des Zentralreflektors zu korrespondieren. Wenn
nötig,
wird der gekrümmte
Schirm zur Ausbildung eines Lichtverteilungsmusters mit dem gleichen Verfahren
wie im Falle der reflektierenden Oberflächeneinheiten 13a angeordnet.
Da das zweite Ausführungsbeispiel
hinsichtlich der asphärischen
Linse 4 dem ersten ähnlich
ist, ist es ebenfalls möglich,
einen Linsenhalterbereich 4a in der Lampe gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
vorzusehen und alle asphärischen
Linsen 4 und 4' als
einen Körper auszubilden.
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Die 8 und 9 zeigen
die jeweiligen Hauptbereiche der dritten und vierten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung. Obwohl die asphärischen Linsen 4 und 4' in sowohl dem
ersten als auch dem zweiten oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
als konvexe Linsen ausgeführt
waren, ist die vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Es
ist ebenfalls möglich,
eine asphärische Lin se
in einer Fresnelausführung
herzustellen, um eine asphärische
Fresnellinse 14 wie in 8 gezeigt,
die das dritte Ausführungsbeispiel
darstellt, bereit zu stellen. Alternativ dazu ist es ebenfalls möglich, eine
deformierte asphärische
Linse 24 (24')
auszubilden, die aus einem zentralen Bereich 24a in Form
einer konvexen Linse und einem periphären Bereich 24b in
Form einer Fresnellinse, wie in der das vierte Ausführungsbeispiel
darstellenden 9 gezeigt, zusammengesetzt ist.
Normalerweise steht die asphärische
Linse 4 auffällig
in Richtung der Seite des Betrachters hervor. Indem die Linse gemäß dem dritten
und vierten Ausführungsbeispiel
verwendet wird, wird das Hervorstehen weniger auffällig, was eine
Designvariation zum Ergebnis hat. Wenn die Abweichung bei der Herstellung
einer Linse in Fresnel-Ausführung
angemessen überwacht
wird, kann der Linse ein Erscheinungsbild wie Kristallglas verliehen
werden. Durch die Ausbildung einer Linse in Fresnel-Ausführung wird
die Linsendicke gleichförmig.
Im Falle der Ausbildung des asphärischen
Linsenbereichs aus einem Kunstharz, ergibt sich daher beim Formen
keine Deformation wie Schrumpfung, so dass die optische Genauigkeit
erhöht
ist.
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10 zeigt
einen Hauptbereich des fünften Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. Eine asphärische Linse 34 (34') des fünften Ausführungsbeispiels
setzt sich aus Linsenbereichen 34a und 34b und
einem zylindrischen Bereich 34c zusammen. Die Linsenbereiche 34a und 34b sind
als die Hälften
der im ersten Ausführungsbeispiel
dargestellten asphärischen
Linse 4 ausgeführt,
die durch Halbieren der asphärischen
Linse 4 mit der Zentralachse erhalten werden.
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Die
Linsenbereiche 34a und 34b sind an deren jeweiligen
geteilten Oberflächen
mit den beiden Enden des zylindrischen Bereichs 34c verbunden. Durch
das derartige Ausbilden der asphärischen
Linse 34 wird sogar ein Lichtstrom mit nahezu kreisförmigem Querschnitt
von den, wie im ersten Ausführungsbeispiel
gezeigt, aus dem Rotationsellipsoid gebildeten reflektierenden Oberflächeneinheiten 3a beim
Durchgang durch die asphärische
Linse 34 in Richtung der Achse W des zylindrischen Bereichs 34c vergrößert. Wird
die Lampe 1 als Frontscheinwerfer oder ähnliches benutzt, kann daher
die in horizontaler Richtung weite Lichtverteilungseigenschaft dadurch
erhalten werden, dass die Lampe 1 so angeordnet wird, dass
sich die Achse W in horizontaler Richtung erstreckt.
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Während hier
die zur Zeit bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, versteht
es sich jedoch von selbst, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf
beschränkt
ist und dass zahlreiche Veränderungen
und Modifikationen durch den Fachmann vorgenommen werden können, ohne
den Bereich der in den angehängten
Ansprüchen
beschriebenen Erfindung zu verlassen.