WO2021185396A1

WO2021185396A1 - Scheinwerfer und stirnlampe

Info

Publication number: WO2021185396A1
Application number: PCT/DE2021/000033
Authority: WO
Inventors: Volker DROLLINGER
Original assignee: Drollinger Volker
Priority date: 2020-03-14
Filing date: 2021-02-20
Publication date: 2021-09-23
Also published as: DE102020001701B4; DE102020001701A1

Abstract

Ein erfmdungsgemäßer Scheinwerfer hat einem Reflektor (40) und eine Lichtquelle (41), die zur Emission von Licht in einem Raumwinkelbereich eingerichtet ist, wobei der Reflektor (40) eine reflektierende Fläche (20) hat, die die Lichtquelle (41) mindestens im vorgenannten Raumwinkelbereich umgibt. Zudem ist eine erste Teilfläche (24) der reflektierenden Fläche (20) wie eine Teilfläche eines Rotationsparaboloids (21) mit einer Rotationsachse (22) und mit einem Brennpunkt (23) geformt. Weiter ist eine zweite Teilfläche (25) der reflektierenden Fläche (20), welche sich bezüglich der Rotationsachse (22) in Richtung einer ersten Raumrichtung (Z) auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Teilfläche (24) befindet, bezüglich der ersten Raumrichtung (Z) mehr zur Rotationsachse (22) hin gekrümmt als das Rotationsparaboloid (21), wobei die erste Raumrichtung (Z) senkrecht zur Rotationsachse (22) ist.

Description

Scheinwerfer und Stirnlampe

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer und eine Stimlampe, insbesondere einen Scheinwerfer und eine Stimlampe, die aufgrund ihrer Beleuchtungscharakteristik und ihrer kompakten Bauform für Outdoorsportler geeignet sind.

Aus dem Stand der Technik sind Lampen bekannt, die geeignet sind, einen weit reichenden gebündelten Lichtstrahl zu erzeugen (EP 1 631 769 Bl). Wie aus Fig. la und aus Fig. lb deutlich wird, ist ein gebündelter Lichtstrahl jedoch nicht geeignet, den Boden in unmittelbarer Nähe der Lampe gut zu beleuchten. Auch ein deutlich weniger gebündelter und zum Boden hin geneigter Lichtstrahl ist nur bedingt geeignet, den Boden im Nahbereich auszuleuchten, wie in Fig. 2a und in Fig. 2b erkennbar ist. Weiter sind aus dem Stand der Technik (EP 1 422 468 A2) Stirnlampen mit mehreren Lichtquellen bekannt, um mehrere Bereiche gleichzeitig beleuchten zu können. Nachteilig ist jedoch, dass solche Stirnlampen entweder einer zu großen Bereich ausleuten, was mit einem höheren Verbrauch elektrischer Energie einhergeht, oder dass sich einzelne Lichtkegel überlappen oder voneinander getrennt sind, sodass die Beleuchtung am Boden im Nahbereich ungleichmäßig ist.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, mit nur einer Lichtquelle einen vorwärtsgerichteten gebündelten Lichtstrahl zu erzeugen, und gleichzeitig den Boden in einem begrenzten Bereich möglichst gleichmäßig zu beleuchten.

Das oben genannte Problem wird gelöst durch einen Scheinwerfer nach Anspruch 1 und durch eine Stimlampe nach Anspruch 14. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren spezifiziert.

Eine Stimlampe mit einem erfindungsgemäßen Scheinwerfer hat den Vorteil, dass durch die Verwendung von einer auf einen Reflektor gerichteten Lichtquelle alles von der Lichtquelle emittierte Licht in die gewünschte Richtung reflektiert wird, wie im konkreten Fall, gebündelt nach vorne und in einem begrenzten Bereich nach unten, damit man vorwärts in die Feme schauen kann und gleichzeitig der Boden gut sichtbar ist, um zum Beispiel Hindernisse wahrnehmen zu können. Ein lästiges Umstellen zwischen verschiedenen Beleuchtungsarten und ein Verstellen des Neigungswinkels zum Boden ist beim erfin dungsgemäßen Scheinwerfer nicht nötig. Das Abstrahlen von Licht horizontal zur Seite und nach oben wird durch die gezielte Beleuchtung weitestgehend vermieden. Ausserdem ist bei dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer ein nahtloser Übergang zwischen dem nach vorne gerichteten gebündelten Lichtstrahl und dem auf einen Bereich am Boden gerich teten Licht realisiert, wodurch eine dunkle Lücke, in der man bei Dunkelheit nichts sieht, ausgeschlossen wird. Durch die gleichmäßige Ausleuchtung des Bodens mit dem erfin dungsgemäßen Scheinwerfer werden störende zu helle oder zu dunkle Stellen vermieden. Durch die gezielte Ausleuchtung eines begrenzten Bereichs wird keine elektrische Energie durch überflüssiges Licht verschwendet, was bei einer batteriebetriebenen Stirnlampe zu einer längeren Leuchtdauer bei gleich guter Ausleuchtung führt. Da der erfindungsgemäße Scheinwerfer aus nur wenigen Komponenten besteht, ist er leicht und kompakt gebaut. Außerdem ist der erfindungsgemäße Scheinwerfer wasserdicht, sodass er nicht unbedingt in ein Gehäuse eingebaut werden muss, und von der Lichtquelle erzeugte Wärme wird leicht nach außen abgegeben.

Ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer hat einen Reflektor und eine Lichtquelle. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der Scheinwerfer genau einen Reflek tor und/ oder genau eine Lichtquelle. Die Lichtquelle ist zur Emission von Licht in einem Raumwinkelbereich eingerichtet. Üblicherweise ist der Raumwinkelbereich durch die Bau weise der Lichtquelle fest vorgegeben. Der Reflektor hat eine reflektierende Fläche, die die Lichtquelle mindestens im vorgenannten Raumwinkelbereich umgibt. Das heißt, dass die reflektierende Fläche des Reflektors an die Abstrahlcharakteristik der Lichtquelle an gepasst ist. In anderen Worten: Die reflektierende Fläche ist so geformt und relativ zur Lichtquelle so angeordnet, dass das gesamte von der Lichtquelle emittierte Licht direkt auf die reflektierende Fläche trifft. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umgibt die reflektierende Fläche die Lichtquelle in einem Abstand von mindestens 1 mm.

Eine erste Teilfläche der reflektierenden Fläche ist wie eine Teilfläche eines Rotationspa- raboloids mit einer Rotationsachse und mit einem Brennpunkt geformt. Es ist möglich, die erste Teilfläche der reflektierenden Fläche durch eine Teilfläche einer Kugelfläche be ziehungsweise durch Facetten anzunähern, ohne die optischen Eigenschaften der ersten Teilfläche wesentlich zu ändern. Vom Brennpunkt kommendes und auf die erste Teilfläche treffendes Licht wird in Richtung der Rotationsachse (X- Richtung) reflektiert. Vorzugs weise ist die Lichtquelle auf der Rotationsachse so positioniert, dass von der Lichtquelle emittiertes und auf die erste Teilfläche treffendes Licht als gebündelter Lichtstrahl in Richtung der Rotationsachse reflektiert wird. Typischerweise beträgt der Anteil der ersten Teilfläche an der gesamten reflektierenden Fläche mindestens 20%. Vorzugsweise liegt der Anteil der ersten Teilfläche an der gesamten reflektierenden Fläche zwischen 30% und 60%. Der Flächenanteil korreliert mit dem Lichtanteil des gebündelten Lichtstrahls.

Eine zweite Teilfläche der reflektierenden Fläche, welche sich bezüglich der Rotationsachse in Richtung einer ersten Raumrichtung (Z-Richtung) auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Teilfläche befindet, ist bezüglich der ersten Raumrichtung mehr zur Ro tationsachse hin gekrümmt als das Rotationsparaboloid. In anderen Worten: Ein Punkt der zweiten Teilfläche hat einen geringeren Abstand senkrecht zur Rotationsachse als ein Punkt der ersten Teilfläche, wobei die beiden Punkte bezüglich der ersten Raumrichtung und bezüglich der Rotationsachse gegenüberliegend sind. Dabei ist die erste Raumrichtung senkrecht zur Rotationsachse. Durch die Asymmetrie bezüglich der ersten Raumrichtung der reflektierenden Fläche wird das von der Lichtquelle emittierte Licht asymmetrisch bezüglich der ersten Raumrichtung reflektiert. Beispielsweise wird von der Lichtquelle emittiertes Licht von der zweiten Teilfläche teilweise mit einem Winkel zur Rotationsachse von über 60° und asymmetrisch bezüglich der ersten Raumrichtung reflektiert. Typischerweise wird von der Lichtquelle emittiertes Licht von der reflektierenden Fläche mit einem Winkel zur Rotationsachse im Bereich von 10° bis 75° asymmetrisch reflektiert.

Eine optionale dritte Teilfläche der reflektierenden Fläche hat eine spitz zulaufende Er hebung, deren Spitze zur Lichtquelle hin ausgerichtet ist. Dadurch wird das meiste von der Lichtquelle emittierte und auf die dritte Teilfläche nahe der Rotationsachse treffende Licht an der Lichtquelle vorbei reflektiert, wird also nicht zur Lichtquelle zurück reflektiert. Vorzugsweise ist die Erhebung asymmetrisch bezüglich der ersten Raumrichtung geformt. Somit wird von der Lichtquelle emittiertes und auf die dritte Teilfläche treffendes Licht asymmetrisch bezüglich der ersten Raumrichtung reflektiert.

Weiter besteht die Möglichkeit, dass die reflektierenden Fläche teilweise gewellt ist. Dadurch ergibt das von der Lichtquelle emittierte und von der reflektierenden Fläche asymmetrisch reflektierte Licht auf einer Projektionsflälche (zum Beispiel am Boden), die die erste Raumrichtung als Flächennormale hat, eine gleichmäßigere Helligkeitsverteilung. Die oben genannten Teilflächen können ganz, teilweise oder nicht gewellt sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die gesamte reflektierende Fläche lückenlos und/oder lochfrei und/oder kantenfrei und/oder stufenfrei. Das gesamte von der Lichtquelle emittierte und von der reflektierenden Fläche reflektierte Licht ergibt damit auf einer beliebigen Projektionsfläche (zum Beispiel am Boden oder an einer Wand) vorzugsweise eine zusammenhängende beziehungsweise kontinuierliche Helligkeitsverteilung.

In einer typischen Ausführungsform der Erfindung ist die reflektierende Fläche symmetrisch bezüglich einer zweiten Raumrichtung (Y-Richtung), wobei die zweite Raumrichtung senkrecht zur Rotationsachse und senkrecht zur ersten Raumrichtung ist. Das von der Lichtquelle emittierte Licht wird dadurch bezüglich der zweiten Raumrichtung vorzugsweise symmetrisch reflektiert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtquelle auf der Rotationsachse und/oder im Brennpunkt positioniert. Weiter kann die Lichtquelle auf den Schnittpunkt der Rotationsachse mit dem Rotationsparaboloid gerichtet sein. Typischerweise ist die Lichtquelle zur Emission von Licht in eine Hemisphäre eigerichtet. Dadurch ergibt sich beispielsweise, dass die reflektierende Fläche mindestens zur Hälfte die Lichtquelle umgibt, sodass das gesamte von der Lichtquelle emittierte Licht direkt auf die reflektierende Fläche trifft.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Abstand senkrecht zur Rotationsachse bezüglich der ersten Raumrichtung vom Brennpunkt zum am nächsten gelegenen Punkt der reflektierenden Fläche höchstens 80% vom Abstand senkrecht zur Rotationsachse bezüglich der ersten Raumrichtung vom Brennpunkt zum am weitesten entfernten Punkt der reflektierenden Fläche. Typischerweise gibt es genau zwei sich gegenüberliegende Punkte. Durch den (um mindestens 20%) verringerten Abstand wird ermöglicht, dass vom Scheinwerfer Licht bezüglich der ersten Raumrichtung signifikant asymmetrisch abgestrahlt wird.

In einer typischen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Scheinwerfer zusätzlich zwei elektrische Leitungen und eine Frontscheibe. Die Frontscheibe ist lichtdurchlässig, zum Beispiel glasklar oder matt, sodass von der reflektierenden Fläche kommendes Licht aus dem Scheinwerfer austritt. Vorzugsweise umfasst die Lichtquelle eine Leuchtdiode, die mit jeweils einem Ende der beiden elektrischen Leitungen elektrisch leitend verbunden ist. Weiter sind die Leuchtdiode und die beiden elektrischen Leitungen an der Frontscheibe befestigt. Vorzugsweise grenzen der Reflektor und die Frontscheibe unmittelbar aneinan der an, sodass ein Volumen eingeschlossen wird, in das die Leuchtdiode hineinragt. So wird erreicht, dass die Leuchtdiode und die reflektierende Fläche vor Feuchtigkeit beziehungsweise Schmutz geschützt sind. Typischerweise verlaufen die beiden elektrischen Leitungen jeweils von der Leuchtdiode bis mindestens zum Rand der reflektierenden Fläche des Reflektors, damit der Scheinwerfer an eine Spannungsquelle angeschlossen werden kann. Weiter besteht die Möglichkeit, dass die Frontscheibe mitsamt der Lichtquelle bezüglich der ersten Raumrichtung gekippt ist, und der Reflektor beziehungsweise die reflektierende Fläche eine entsprechende Form haben, dass der Reflektor direkt an die Frontscheibe angrenzt beziehungsweise, dass alles von der Lichtquelle emittierte Licht direkt auf die reflektierende Fläche trifft. Dies hat vorzugsweise zur Folge, dass der Anteil von bezüglich der ersten Raumrichtung asymmetrisch reflektiertem Licht höher beziehungsweise niedriger ist als bei Ausrichtung der Frontscheibe in Richtung der ersten Raumrichtung.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Scheinwerfer zusätzlich eine transparente Leiterplatte mit mindestens zwei Leiterbahnen. Die Lichtquelle umfasst vorzugsweise eine Leuchtdiode, die an jeweils einem Ende der beiden Leiterbahnen elektrisch leitend befestigt (zum Beispiel angelötet) ist. Vorzugsweise grenzen der Reflektor und die transparente Leiterplatte unmittelbar aneinander an, sodass ein Volumen eingeschlossen wird, in das die Leuchtdiode hineinragt. Die Leiterplatte und der Reflek tor können entweder permanent oder lösbar miteinander verbunden sein. Typischerweise verlaufen die beiden Leiterbahnen jeweils von der Leuchtdiode bis mindestens zum Rand der reflektierenden Fläche. In einer Ausführungsform ist die Leiterplatte so geformt, dass sie den Reflektor bündig abschließt. Alternativ ragt die Leiterplatte über den Reflektor hinaus, sodass weitere Elektronikkomponenten, wie zum Beispiel ein Vorwiderstand, außerhalb des durchleuchteten Bereichs der Leiterplatte auf der Leiterplatte elektrisch leitend befestigt werden können.

Ist die Leuchtdiode zum Betrieb mit hoher Leistung, zum Beispiel mit 1 W oder mehr, vorgesehen, so wird in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zur Kühlung der Leuchtdiode zusätzlich ein Kühlkörper verwendet. Der Kühlkörper ist vorzugsweise an der vom Reflektor abgewandten Seite der Frontscheibe beziehungsweise der Leiterplatte befestigt und hat thermischem Kontakt zu der Leuchtdiode. Ein Kühlkörper, der an der Außenseite der Scheinwerfers positioniert ist, hat den Vorteil, dass Abwärme der Leuchtdiode effektiver an die Umgebung abgegeben werden kann. Vorzugsweise ist der Kühlkörper auf der Rotationsachse positioniert und/oder hat eine gleich große oder kleinere Auflagefläche als die Lichtquelle. So wird vorzugsweise verhindert, dass aus dem Scheinwerfer austretendes Licht auf den Kühlkörper trifft.

Da die Positionierung und Orientierung der Lichtquelle und des Reflektors relativ zueinander möglichst genau sein sollte, hat eine weitere Ausführungsform der Erfindung zusätzlich Mittel zur Positionierung. Diese Mittel können zum Beispiel Vertiefungen, Löcher und/oder Zapfen und/oder Kerben und/oder einen zusätzlichen Rahmen umfassen, der die Frontscheibe und den Reflektor passgenau aufnimmt. Zur Positionierung der elektrischen Leiter dienen vorzugsweise Vertiefungen in Form von Rinnen, in denen die elektrischen Leiter eingelassen sind. Im Fall der Leiterplatte können zur Positionierung Lötflächen beziehungsweise Bohrungen vorgesehen sein, in denen Bauteile eingesteckt beziehungsweise verlötet sein können.

Eine erfindungsgemäße Stimlampe umfasst einen oben genannten Scheinwerfer. Vorzugsweise bildet ein Teil des Scheinwerfers einen Teil der Außenwand der Stirnlampe. Die Lichtquelle ist typischerweise zur Emission von weißem Licht eingerichtet. Vorzugsweise ist die Stimlampe batteriebetrieben und/oder akkubetrieben. Der Scheinwerfer ist vorzugsweise mindestens 8 mm breit und/oder höchstens 80 mm breit und/oder mindestens 7 mm hoch und/oder höchstens 70 mm hoch und/oder mindestens 4 mm tief und/oder höchstens 20 mm tief. Die vorgenannten Größenangaben beziehen sich auf die Außenmaße des kompletten Scheinwerfers, exklusive der (eventuell vorhandenen) Anschlusskabel.

Bei horizontaler Ausrichtung der Rotationsachse und bei vertikaler Ausrichtung der ersten Raumrichtung gibt der erfmdungsgemäße Scheinwerfer vorzugsweise mehr Licht nach unten als nach oben ab, wobei die erste Raumrichtung so ausgerichtet ist, dass sich die erste Teilfläche unterhalb und die zweite Teilfläche oberhalb der Rotationsachse befindet.

Bei Positionierung des Scheinwerfers in 1,7 m Höhe, wird vorzugsweise ein Fernbereich mit mehr als 10 m horizontalem Abstand zum Scheinwerfer durch gebündeltes Licht be- leuchtet, und gleichzeitig wird vorzugsweise in einem Nahbereich mit weniger als 5 m horizontalem Abstand zum Scheinwerfer der Boden homogen beleuchtet. Weiter gibt es vorzugsweise einen Ubergangsbereich zwischen Nahbereich und Fernbereich, in dem die homogene Beleuchtung des Bodens kontinuierlich beziehungsweise fließend in den gebündelten Lichtstrahl übergeht. Am Boden wird vorzugsweise eine Fläche von minde stens 16 m² gleichmäßig beleuchtet.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen dar gestellt und näher beschrieben.

Fig. la zeigt eine Helligkeitsverteilung am Boden gemäß dem Stand der Technik.

Fig. lb zeigt eine Helligkeitsverteilung an einer Wand gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 2a zeigt eine Helligkeitsverteilung am Boden gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 2b zeigt eine Helligkeitsverteilung an einer Wand gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 3a zeigt eine erfindungsgemäße Helligkeitsverteilung am Boden.

Fig. 3b zeigt eine erfindungsgemäße Helligkeitsverteilung an einer Wand.

Fig. 4a zeigt eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen reflektierenden Fläche.

Fig. 4b zeigt eine Frontalansicht einer erfindungsgemäßen reflektierenden Fläche.

Fig. 5a zeigt ein Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung.

Fig. 5b zeigt eine Frontalansicht einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung.

Fig. la bis Fig. 3b zeigen jeweils Helligkeitverteilungen auf Projektionsflächen. Je größer ein Kästchen ist, desto mehr Licht trifft an der entsprechenden Stelle auf die Projekti onsfläche. In allen Fällen befindet sich die Lichtquelle am Punkt X = 0 m, Y = 0 m und Z = 1,7 m, was als Höhe einer verwendeten Stirnlampe über dem Boden (Z = 0 m) angenommen wird. Im Fall von Fig. la, Fig. 2a und Fig. 3a ist die Projektionsfläche der Boden (Z = 0 m), und im Fall von Fig. lb, Fig. 2b und Fig. 3b ist die Projektionsfläche eine Wand in 5 m Entfernung.

Dabei zeigen Fig. la und Fig. lb Helligkeitsverteilungen eines herkömmlichen Scheinwer fers mit einer auf ein Rotationsparaboloid gerichteten Lichtquelle, die sich im Brennpunkt des Rotationsparaboloids befindet. Da die Lichtquelle nicht punktförmig ist, entsteht ein nicht perfekt gebündelter Lichtstrahl 14, der mit zunehmendem Abstand zur Lichtquelle weiter wird. Bei horizontaler Ausrichtung des gebündelten Lichtstahls 14 wird der Boden nur im Fembereich 13 beleuchtet. Der Nahbereich 11 und der Übergangsbereich 12 bleiben unbeleuchtet, sodass auch auf der 5 m entfernten Wand der bodennahe Bereich 15 nicht beleuchtet wird.

Bei der Verwendung eines weniger gebündelten Lichtstrahls 14, der um 20° nach unten geneigt ist, wie in Fig. 2a und Fig. 2b gezeigt, werden der Nahbereich 11 und der Übergangsbereich 12 beleuchtet (auch aus dem Stand der Technik bekannt). Allerdings nimmt die Helligkeit mit wachsendem Abstand zum Scheinwerfer schnell ab, sodass der Fernbereich 13 nur unzureichend beleuchtet wird. Wie in Fig. 2b erkennbar, geht viel Licht zur Seite und nach oben verloren. Weiter ist die Ausleuchtung im Nahbereich 11 sehr ungleichmäßig, sodass auch eine Kombination der beiden vorgenannten Scheinwerfer nur eine suboptimale Beleuchtung ermöglicht.

Fig. 3a und Fig. 3b zeigen Helligkeitsverteilungen eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit horizontaler Ausrichtung eines gebündelten Lichtstrahls (wie in Fig. la und Fig. lb). Der Fernbereich 13 wird mit einem gebündelten Lichtstrahl 14 beleuchtet, der Nahbe reich 11 wird am Boden gleichmäßig ausgeleuchtet, und in einem Übergangsbereich 12 gehen die Helligkeitsverteilungen fließend von der Bodenbeleuchtung 15 zum gebündelten Lichtstrahl 14 über. Weiter ist in Fig. 3b erkennbar, dass das Licht hauptsächlich nach vorne als gebündelter Lichtstrahl 14 und nach unten als Bodenbeleuchtung 15 abgegeben wird. Zur Seite und nach oben wird (wie beabsichtigt) nur wenig Licht abgegeben. Insbesondere aus Fig. 3b ist erkennbar, dass vom erfindungsgemäßen Scheinwerfer das Licht asymmetrisch bezüglich der Raumrichtung Z und symmetrisch bezüglich der Raumrich tung Y abgegeben wird.

Fig. 4a und Fig. 4b zeigen eine erfindungsgemäße reflektierende Fläche 20, die geeignet ist, die Helligkeitsverteilungen aus Fig. 3a und Fig. 3b zu erzeugen. Fig. 4a zeigt eine Seitenansicht (Schnitt durch die Mitte bezüglich Y) der reflektierenden Fläche 20, welche teilweise die Form eines Rotationsparaboloids 21 mit einer Rotationsachse 22 und mit einem Brennpunkt 23 hat. Vom Brennpunkt 23 kommendes Licht wird von diesem Teil der reflektierenden Fläche 24 parallel zur Rotationsachse 22 reflektiert 31. Für eine reale Lichtquelle, die nicht punktförmig ist, ist das reflektierte Licht (im Gegensatz zur idealisierten Darstellung) nicht ganz parallel zur Rotationsachse 22. Je nachdem, wo die Lichtquelle auf der Rotationsachse 22 positioniert ist, wird das Licht als mehr oder weniger gebündelter Lichtstrahl reflektiert. Weiter ist die erfindungsgemäße reflektierende Fläche 20 in einem Bereich 25 mehr zur Rotationsachse 22 hin gekrümmt, als das Ro- tationsparaboloid 21, wodurch vom Brennpunkt 23 kommendes Licht mehr nach unten reflektiert wird 32. Die gezeigte Ausführungsform der reflektierenden Fläche 20 hat in der Mitte eine spitz zulaufende Erhebung 26, die sich zum Brennpunkt 23 hin erstreckt, wodurch vom Brennpunkt 23 kommendes Licht an einer (nicht abgebildeten) Lichtquelle vorbei reflektiert wird 33. Die Erhebung ist asymmetrisch bezüglich der Raumrichtung Z, sodass mehr Licht nach unten als nach oben reflektiert wird.

Fig. 4b ist eine Frontalansicht der erfindungsgemäßen reflektierenden Fläche 20. Zum Vergleich wird auch das Rotationsparaboloid 21 gezeigt. Neben dem Umriss der reflek tierenden Fläche 20 sind zwei weitere Linien bei konstanten X- Werten abgebildet. Die Teilfläche 24 im unteren Bereich hat die Form eines Rotationsparaboloids 21. Oben ist die Teilfläche 25 der erfindungsgemäßen reflektierenden Fläche 20 zu erkennen, deren Abstand zur Rotationsachse 22 geringer ist als der Abstand des Rotationsparaboloids 21 zur Rotationsachse 22. Weiter wird die Teilfläche 26 mit der spitz zulaufenden Erhebimg gezeigt, die zum Brennpunkt hin ausgerichtet ist, und die asymmetrisch bezüglich der Raumrichtung Z und symmetrisch bezüglich der Raumrichtung Y ist. Diese Teilfläche 26 befindet sich typischerweise im Bereich um die Rotationsachse 22. In der beispielhaften Ausführung der Erfindung hat die Erhebung konkave Flächenbereiche. Außerdem sind Teile 27 der beispielhaften reflektierenden Fläche 20 gewellt, um das Licht noch gleichmäßiger zu verteilen. Insgesamt ist die abgebildete reflektierende Fläche 20 symmetrisch bezüglich der Raumrichtung Y, was gleichbedeutend damit ist, dass die rechte Hälfte und die linke Hälfte der reflektierenden Fläche 20 spiegelsymmetrisch sind. Zudem ist die abgebildete reflektierenden Fläche 20 asymmetrisch bezüglich der Raumrichtung Z, was gleichbedeutend damit ist, dass die obere Hälfte und die untere Hälfte der reflektierenden Fläche 20 nicht spiegelsymmetrisch sind.

Fig. 5a und Fig. 5b zeigen einen erfindungsgemäßen Scheinwerfer in einer Seitenansicht (Schnitt durch die Mitte bezüglich Y) beziehungsweise einer Frontalansicht. Der Reflektor 40 und die Lichtquelle 41 sind so zueinander positioniert und ausgerichtet, dass das gesamte von der Lichtquelle 41 emittierte Licht auf die reflektierende Fläche 20 trifft. In der beispielhaften Ausführungsform von Fig. 5a und von Fig. 5b wird als Lichtquelle 41 eine Leuchtdiode in SMD-Bauweise verwendet. Die Leuchtdiode 41 ist an einer lichtdurchlässigen Frontscheibe 42 befestigt und auf der Rotationsachse 22 positioniert. Im konkreten Beispiel ist die Mitte der lichtemittierenden Fläche der Leuchtdiode 41 im Brennpunkt 23 positioniert. Weiter ist die Leuchtdiode 41 an zwei elektrische Leitungen 44 und 45 angeschlossen, die von der Leuchtdiode 41 bis mindestens zum Rand des Reflektors 40 verlaufen. Über die beiden elektrischen Leitungen 44 und 45 kann der Scheinwerfer an eine geeignete Spannungsquelle angeschlossen werden. In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung hat die lichtdurchlässige Frontscheibe 42 Vertiefungen, in die die Leuchtdiode 41 und die elektrischen Leitungen 44 und 45 eingelassen sind, was eine genaue Positionierung der Leuchtdiode 41 beziehungsweise der elektrischen Leitungen 44 und 45 ermöglicht. Der Reflektor 40 und die Frontscheibe 42 schließen ein Volumen ein, in das die Leuchtdiode 41 hineinragt, sodass sowohl die Leuchtdiode 41 als auch die reflektierende Fläche 20 des Reflektors 40 vor Feuchtigkeit und Schmutz geschützt sind. Die beiden elektrischen Leitungen 44 und 45 verlaufen in der gezeigten Ausführungsform auf der Außenseite des Scheinwerfers, sodass von der Leuchtdiode 41 produzierte Wärme leichter an die Umgebung abgegeben wird. In unmittelbarer Nähe der Leuchtdiode 41 hat die Frontscheibe 42 Durchgänge für die elektrischen Leitungen 44 und 45, sodass die elektrischen Leitungen 44 und 45 und die Leuchtdiode 41 elektrischen Kontakt haben (z.B. durch Löten oder Leitsilber). Falls die Leuchtdiode 41 mit relativ hoher Leistung betrieben wird, wird zusätzlich ein Kühlkörper 43 verwendet, der in thermischem Kontakt zu der Leuchtdiode 41 steht. Für eine bessere Wärmeabgabe an die Umgebung ist der Kühlkörper 43 vorzugsweise an der Außenseite des Scheinwerfers direkt hinter der Leuchtdiode 41 befestigt. Bezugszeichenliste 1 Nahbereich 2 Übergangsbereich 3 Fernbereich 4 gebündelter Lichtstrahl 5 bodennaher Bereich 0 reflektierende Fläche 1 Rotationsparaboloid 2 Rotationsachse 3 Brennpunkt 4 erste Teilfläche 5 zweite Teilfläche 6 dritte Teilfläche 7 gewellter Teil 1 erster Strahlengang 2 zweiter Strahlengang 3 dritter Strahlengang0 Reflektor 1 Lichtquelle 2 Frontscheibe 3 Kühlkörper 4 elektrische Leitung 5 elektrische Leitung

X dritte Raumrichtung

Y zweite Raumrichtung

Z erste Raumrichtung

Claims

Patentansprüche

1. Scheinwerfer mit einem Reflektor (40) und einer Lichtquelle (41), die zur Emission von Licht in einem Raumwinkelbereich eingerichtet ist, wobei der Reflektor (40) eine reflektierende Fläche (20) hat, die die Lichtquelle (41) mindestens im vorgenannten Raumwinkelbereich umgibt, wobei eine erste Teilfläche (24) der reflektierenden Fläche (20) wie eine Teilfläche eines Rotationsparaboloids (21) mit einer Rotationsachse (22) und mit einem Brennpunkt (23) geformt ist, und wobei eine zweite Teilfläche (25) der reflektierenden Fläche (20), welche sich bezüglich der Rotationsachse (22) in Richtung einer ersten Raumrichtung (Z) auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Teilfläche (24) befindet, bezüglich der ersten Raumrichtung (Z) mehr zur Rotationsachse (22) hin gekrümmt ist als das Rotar tionsparaboloid (21), wobei die erste Raumrichtung (Z) senkrecht zur Rotationsachse (22) ist.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, wobei eine dritte Teilfläche (26) der reflektierenden Fläche (20) eine spitz zulaufende Erhebung hat, deren Spitze zur Lichtquelle (41) hin ausgerichtet ist, wobei die Erhebung asymmetrisch bezüglich der ersten Raumrichtung (Z) geformt ist.

3. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die reflektierenden Fläche (20) teilweise gewellt (27) ist.

4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die gesamte reflektierende Fläche (20) lückenlos ist.

5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die gesamte reflektierende Fläche (20) stufenfrei ist.

6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die gesamte reflektierende Fläche (20) kantenfrei ist.

7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die reflektierende Fläche (20) symmetrisch bezüglich einer zweiten Raumrichtung (Y) ist, wobei die zweite Raum richtung (Y) senkrecht zur Rotationsachse (22) und senkrecht zur ersten Raumrich tung (Z) ist.

8. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Lichtquelle (41) auf der Rotationsachse (22) positioniert ist.

9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Lichtquelle (41) im Brenn punkt (23) positioniert ist.

10. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Lichtquelle (41) auf den Schnittpunkt der Rotationsachse (22) mit dem Rotationsparaboloid (21) gerichtet ist.

11. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Abstand senkrecht zur Rotationsachse (22) bezüglich der ersten Raumrichtung (Z) vom Brennpunkt (23) zum am nächsten gelegenen Punkt der reflektierenden Fläche (20) höchstens 80% vom Abstand senkrecht zur Rotationsachse (22) bezüglich der ersten Raumrich tung (Z) vom Brennpunkt (23) zum am weitesten entfernten Punkt der reflektie renden Fläche (20) beträgt.

12. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit zusätzlich zwei elektrischen Leitungen (44, 45) und einer Frontscheibe (42), wobei die Lichtquelle (41) eine Leuchtdiode umfasst, wobei die Leuchtdiode (41) mit jeweils einem Ende der beiden elektrischen Leitungen (44, 45) elektrisch leitend verbunden ist, wobei die Leucht diode (41) und die beiden elektrischen Leitungen (44, 45) an der Frontscheibe (42) befestigt sind, wobei die Frontscheibe (42) lichtdurchlässig ist, wobei der Reflektor (40) und die Frontscheibe (42) unmittelbar aneinander angrenzen, sodass ein Volumen eingeschlossen wird, in das die Leuchtdiode (41) hineinragt, und wobei die beiden elektrischen Leitungen (44, 45) jeweils von der Leuchtdiode (41) bis mindestens zum Rand der reflektierenden Fläche (20) des Reflektors (40) verlaufen.

13. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit zusätzlich einer transparenten Leiterplatte, wobei die transparente Leiterplatte mindestens zwei Leiterbahnen umfasst, wobei die Lichtquelle (41) eine Leuchtdiode umfasst, wobei die Leuchtdiode (41) an jeweils einem Ende der beiden Leiterbahnen elektrisch leitend befestigt ist, und wobei der Reflektor (40) und die transparente Leiterplatte unmittelbar aneinander angrenzen, sodass ein Volumen eingeschlossen wird, in das die Leucht diode (41) hineinragt.

14. Stimlampe mit einem Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13.