DE19834195C2 - Außenleuchte mit einer Reflektoranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Außenleuchte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru­ ches 1.

Eine Reflektoranordnung für eine derartige Außenleuchte mit ausgeprägt asymmetrischer Ausstrahlungscharakteristik ist beispielsweise aus DE 37 10 241 C2 bekannt.

An Außenleuchten, die zur Beleuchtung von Verkehrswegen bestimmt sind, werden hinsicht­ lich der Lichttechnik ganz besondere Anforderungen gestellt. Durch eine Beleuchtungsanlage mit einer Mehrzahl derartiger Außenleuchten soll eine Verkehrsfläche bei hoher Wirtschaft­ lichkeit möglichst gleichmäßig ausgeleuchtet werden, ohne daß dabei Verkehrsteilnehmer durch das künstliche Licht geblendet werden. Aus wirtschaftlichen Gründen werden große Lichtpunktabstände angestrebt, die ein Mehrfaches der Breite des zu beleuchtenden Ver­ kehrsweges betragen. Daraus ergibt sich die Forderung nach einer stark asymmetrischen Lichtverteilung einer wirtschaftlichen Außenleuchte, die aus Wartungsgründen vorzugsweise am Rand des Verkehrsweges, mit ihrer Leuchtenlängsachse häufig quer dazu aufgestellt wird.

Die angestrebte breitstrahlende Charakteristik einer Außenleuchte wird üblicherweise durch eine entsprechende Reflektoranordnung erreicht, in der eine leistungsstarke Lichtquelle ange­ ordnet ist, die dazu dient, das von dieser Lichtquelle abgestrahlte Licht möglichst verlustlos in definierter Weise zu lenken, um die geforderte Abstrahlcharakteristik der Außenleuchte zu realisieren.

Als besonders zweckmäßig haben sich dabei Reflektoranordnungen erwiesen, die aus einer Vielzahl von Facettenflächen zusammengesetzt sind und von der Lichtaustrittsöffnung der Leuchte in Richtung zu einer Dachfläche der Reflektoranordnung streifenförmig übereinander gesetzt sind. Mit Hilfe dieser Facettenflächen wird das von der Lichtquelle ausgestrahlte Licht in eine Vielzahl von Teillichtströmen zerlegt, die durch ihre Überlagerung eine möglichst gleichmäßige Lichtverteilung der auszuleuchtenden Fläche ermöglichen. Marktgängige Au­ ßenleuchten erfüllen diese Anforderungen bereits in vielen, jedoch nicht allen Anwendungs­ fällen zufriedenstellend.

Zunehmend werden nämlich von den Betreibern öffentlicher Beleuchtungsanlagen Außen­ leuchten gefordert, die bei relativ niedriger Aufhängehöhe und großen Lichtpunktabständen dennoch die Ausleuchtung auch relativ breiter Straßen ermöglichen. Mit dem steigenden Umweltbewußtsein wird auch größerer Wert auf den Immissionsschutz gelegt, woraus sich ergibt, daß Außenleuchten möglichst horizontal oder lediglich nur geringfügig angestellt montiert werden sollen. Im Hinblick auf die damit steigenden Anforderungen an die Licht­ technik ist es besonders kritisch, daß bei modernen Außenleuchten sehr leistungsstarke Licht­ quellen mit hoher Lichtausbeute eingesetzt werden. Dabei handelt es sich insbesondere um Lichtquellen mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen, d. h. einem stark konzentrierten Brenner, wie es beispielsweise bei HST- oder HIT-Lampen der Fall ist. Herkömmliche Re­ flektoranordnungen vieler bekannter Außenleuchten können diese weiter gestiegenen Anfor­ derungen nur unvollkommen erfüllen.

Aus US-A-4 358 816 ist in diesem Zusammenhang eine Außenleuchte mit einer Reflekto­ ranordnung bekannt, die aus einer Vielzahl von in sich planen Facettenflächen zusammenge­ setzt ist, die jeweils individuell orientiert sind. Bei dieser bekannten Reflektoranordnung sind vertikal aneinandergrenzende Facettenflächen in Reflektorschalen zusammengefaßt und dabei derart in bezug auf die in der Reflektoranordnung angeordnete Lichtquelle ausgerichtet, daß die mastseitig, d. h. zur Hausseite hin orientierten Reflektorschalen Licht in Richtung auf die ihnen gegenüberliegende Straßenseite reflektieren (C90-C270-Ebene). Im Gegensatz dazu lenken die Facettenflachen der zur Straßenseite hin orientierten Reflektorschalen Licht quer zur Längsachse der Außenleuchte in Richtung auf die Erstreckung der Fahrbahn eines Ver­ kehrsweges (C0-C180-Ebene). In Richtung der vertikalen Erstreckung der Reflektorschalen sind die Facettenflächen so ausgerichtet, daß Facettenflächen in unteren, der Licht­ austrittsöffnung der Außenleuchte benachbarten Reihen der Reflektorschalen Licht mit hohem Ausstrahlungswinkel in entfernt liegende Flächen des Verkehrsweges umlenken, wobei mit wachsendem Abstand der Reihen zur Lichtaustrittsöffnung das reflektierte Licht zunehmend in den Nahbereich der Außenleuchte umgelenkt wird.

Im Prinzip gelingt es mit dieser individuellen Ausrichtung der Facettenflächen der Reflektor­ schalen eine asymmetrische Ausstrahlungscharakteristik der Außenleuchte zu erreichen. Eine genauere Analyse der in den Zeichnungen von US-A-4 358 816 dargestellten Reflektoranord­ nung und der in der Patentschrift wiedergegebenen Orientierung der Facettenflächen verdeut­ licht aber, daß die empirische Weiterentwicklung dieser allgemeinen Orientierungsvorgabe noch nicht notwendigerweise zu einer hinreichend befriedigenden Realisierung führt. Bedingt durch die großen Facetten und die ellipsoidförmigen, typischerweise beschlemmten Lampen ergibt sich ein relativ stark aufgeweiteter Lichtstrahl, der in Richtung Straße reflektiert wird. Für rohrförmige Lampen mit einem kurzen Brenner, die dem gegenüber annähernd als punkt­ förmig betrachtet werden können, etwa die vorangehend angesprochenen T-Lampen, ist das in dieser Druckschrift vorgestellte Konzept allein nicht ausreichend, um eine optimale Aus­ leuchtung zu erreichen. Strebt man eine stärker gebündelte Reflexion und dementsprechend kleinere Facettenflächen an, ist es selbst bei Kenntnis dieses grundsätzlichen Ansatzes für einen Fachmann dennoch ein erhebliches Problem, die einzelnen Facetten so anzuordnen und auszurichten, daß sich das von der Vielzahl von Facettenflächen reflektierte Licht sich zu ei­ nem komplexen, für den genannten Zweck, z. B. die Ausleuchtung einer Straße, optimalen Lichtverteilungskörper überlagert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Außenleuchte der eingangs ge­ nannten Art eine weitere Ausführungsform zu schaffen, mit der es möglich ist, die ge­ stiegenen Anforderungen an deren Austrahlungscharakteristik besser als bisher mit einer op­ timierten Lichttechnik, die insbesondere für die eingangs erwähnten neuen Lampen mit klei­ neren Abmessungen, wie den erwähnten T-Lampen, abgestellt ist und deren vorteilhaften Ei­ genschaften in optimaler Weise umsetzt, aber auch in wirtschaftlich günstiger Weise, d. h. auch mit vertretbarem Aufwand an Entwicklung und Fertigung zu erfüllen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Außenleuchte insbesondere zur Beleuchtung eines streifenförmigen Geländeabschnitts, z. B. einer Straße, vorzugsweise mit einer bezüglich einer Ebene quer zu der Leuchtenlängsachse ausgeprägt asymmetrischen Ausstrahlungscharakteri­ stik, mit einer länglichen Lampe, insbesondere einer stabförmigen Hochdrucklampe mit kur­ zem Brenner, die in einer angenähert ovalen, topfförmig ausgebildeten Reflektoranordnung den optischen Mittelpunkt überdeckend, vorzugsweise symmetrisch zu diesem, angeordnet ist, die an einer Seite eine Lichtaustrittsöffnung aufweist, durch welche zumindest der über­ wiegende Teil des Lichts abgestrahlt wird, die einen ersten Reflektorabschnitt und einen ge­ genüber dem ersten Reflektorabschnitt in Längsrichtung versetzten zweiten Reflektorab­ schnitt aufweist, wobei der erste Reflektorabschnitt eine Mastseite und der zweite Reflek­ torabschnitt eine Straßenseite bilden können, derart, daß die Mastseite von dem zu beleuch­ tenden Geländeabschnitt weggewandt und die Straßenseite diesem zugewandt ist, und die aus einzelnen Facettenflächen zusammengesetzte, gewölbte Reflektorstreifen, insbesondere Spie­ gelstreifen, aufweist, die sich von einem die Lichtaustrittsöffnung der Leuchte begrenzenden Außenrand in der Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Lichtaustrittsöffnung zu einer Dachfläche erstrecken und die aneinandergesetzt - in Querschnittsebenen im wesentlichen parallel zu der Lichtaustrittsöffnung betrachtet - Reflektorkonturen bilden, deren Krümmung, ausgehend von einem Randpunkt in dem ersten Reflektorabschnitt, z. B. im Bereich der Mast­ seite, zu dem zweiten Reflektorabschnitt, z. B. zur Straßenseite hin, abnimmt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

• - im Bereich des ersten Reflektorabschnitts, z. B. der Mastseite, angeordnete Reflektorstreifen (nachfolgend "hintere" Reflektorstreifen genannt) sind tangential an einen ersten, um den optischen Mittelpunkt gezogenen Kreisabschnitt gelegt, dessen Radius (r) dem 1,5 bis 9- fachen der Länge des leuchtenden Lampenteils, z. B. des Brenners bei einer Hochdrucklampe, entspricht,
• - in dem zweiten Reflektorabschnitt, z. B. zur Straßenseite hin, angeordnete Reflektorstreifen (nachfolgend "vordere Reflektorstreifen" genannt) sind tangential an einen zweiten Kreisab­ schnitt gelegt, dessen Mittelpunkt außerhalb des optischen Mittelpunkts liegt und dessen Ra­ dius (R) dem 1,8- bis 2,8-fachen des maximalen Abstandes des optischen Mittelpunktes von dem Außenrand der Reflektoranordnung entspricht.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, einen verhältnismäßig großen Teillichtstrom in Längsrichtung zur Straße mit einem verhältnismäßig hohen Ausstrahlungswinkel γ gegen die Vertikale abzustrahlen und damit auch große Lichtpunktabstände in Längsrichtung der Straße zu überbrücken. Gleichzeitig wird ein weiterer Teillichtstrom - bei Aufstellung der Außen­ leuchte am Straßenrand - in Richtung auf die gegenüberliegende Straßenseite mit einem we­ sentlich niedrigeren Ausstrahlungswinkel abgestrahlt, wobei dieser Ausstrahlungswinkel um so mehr anzuheben ist, je breiter der zu beleuchtende Verkehrsweg ist, dabei aber dennoch an Hausfassaden auf der gegenüberliegenden Straßenseite zu keinen hohen Beleuchtungsstärken führen darf. Dies wird genauer dadurch erreicht, daß der Reflektor so ausgebildet und auf die Abmessungen der Lampe abgestimmt ist, daß sich für die einzelnen Kegelmantelkurven un­ terschiedliche Lichtbandknickungen ergeben und die Straße insgesamt durch die Überlage­ rung von mehreren Lichtbändern mit unterschiedlicher Lichtbandknickung ausgeleuchtet wird, die gezielt derart verteilt sind, daß im wesentlichen die Straße oder, allgemeiner gespro­ chen, der zu beleuchtende Geländestreifen, auf einer vorgegebenen Länge im wesentlichen gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Gegenüber dem Stand der Technik läßt sich durch erfin­ dungsgemäße Außenleuchten, die in regelmäßiger Abständen entlang einer Straße oder der­ gleichen angeordnet sind, eine wesentlich gleichmäßigere Ausleuchtung der Straße bei deut­ lich höheren Abständen zwischen den einzelnen Leuchten erzielen. Insbesondere wenn die vorangehend erwähnten klaren Lampen mit einem kompakten Brenner verwendet werden, läßt sich eine Maximierung der Lichtausstrahlung bei deutlich größeren Ausstrahlungswin­ keln erzielen, ohne eine störende Blendung hervorzurufen. Durch die gezielte Lichtlenkung gemäß der Lehre der Erfindung kann die Lichtstrahlung deswegen besser genutzt werden, weil der Beitrag des von der Straße reflektierten Lichts zu der Ausleuchtung gegenüber dem Stand der Technik vergrößert und die Reflexionseigenschaften der Straße somit optimal ge­ nutzt werden können. Wichtig ist hierbei nicht nur die gezielte Beeinflussung der Ausstrahl­ charakteristik in der vorangehend erwähnten C0-C180-Ebene bzw. der hierzu senkrechten C90-C270-Ebene, sondern insbesondere auch die Ausstrahlcharakteristk in den dazwischen­ liegenden C-Ebenen (Ebenen zwischen CO und C90 bzw. zwischen C90 und C180). Die er­ findungsgemäße Leuchte kann insbesondere eine bezüglich einer Symmetrieebene quer zu ihrer Längsachse asymmetrische Ausstrahlungscharakteristik aufweisen.

Wie bei einem herkömmlichen Facettenspiegel wird auch bei der erfindungsgemäßen Lösung mit Vorteil die Überlagerung der einzelnen, durch die Vielzahl der Facettenflächen der Re­ flektoranordnung gebildeten Spiegelbilder der Lichtquelle ausgenutzt, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Leuchtdichte in der auszuleuchtenden Fläche zu erzielen. Mit bekannten Facettenspiegeln allerdings wäre die entsprechend den Anforderungen stark asymmetrische Lichtverteilung der Außenleuchte in diesem Maße nicht zu realisieren. Bei einer herkömmlichen Außenleuchte mit möglichst breitstrahlender Lichtstärkeverteilung zei­ gen sich in der Darstellung der sogenannten Kegelmantelkurven nach beiden Seiten in Rich­ tung der Erstreckung der Straße je ein breites Lichtband mit einer definierten Knickung. Da­ durch können entsprechend dem Winkel der Lichtbandknickung entweder sehr große Licht­ punktabstände bei relativ schmaler Straßenbreite oder aber lediglich mittlere Lichtpunktab­ stände bei breiteren Straßen erreicht werden. Die entsprechend der erfindungsgemäßen Lehre vorgenommene Orientierung der Reflektorstreifen und die Festlegung der Höhe und Breite ihrer Facettenflächen erlaubt es, Teillichtströme gezielt so zu lenken, daß diese Teillichtströ­ me Kegelmantelkurven ergeben, bei denen der Winkel der Lichtbandknickung mit wachsen­ dem Abstand zur Leuchte, d. h. mit höherem Ausstrahlungswinkel γ kontinuierlich abnimmt.

Herstellungstechnisch bieten sich für die erfindungsgemäße Lösung mehrere Möglichkeiten an. Bevorzugte Materialien sind Glas, Kunststoff und Aluminium. Die Reflektoranordung kann aus einem dünnen Blech eines an sich bekannten Spiegelmaterials, z. B. Aluminium, gedrückt werden. Gegebenenfalls ist es dabei zweckmäßig, benachbarte streifenförmige Re­ flektorschalen im Bereich ihrer größten Abstufungen aufzuschneiden, um diese Stufen mög­ lichst exakt auszubilden. Dabei entstehen allerdings Spalte in der Reflektoranordnung, durch die noch ein geringer Anteil von Streulicht in das Leuchtengehäuse gelangen kann, obwohl die Reflektorschalen senkrecht zu der Lichtausbreitungsrichtung überlappen. Dieses Streulicht kann an sich für eventuelle Aufhellungen oberhalb der Außenleuchte genutzt werden. Aber es ist auch möglich, selbst diesen geringen Lichtverlust in einer etwas aufwendigeren Herstel­ lungstechnik zu vermeiden. Wichtig ist es dabei vor allem, die stufenartigen Übergänge zwi­ schen den einzelnen streifenförmigen Reflektorschalen möglichst exakt und randscharf aus­ zubilden, um störende Reflexe zu vermeiden. Da für die Herstellung dieser komplexen Raum­ form als ein gedrückter Reflektor nicht nur exakte Werkzeuge, sondern auch eine ausreichen­ de Erfahrung notwendig sind, kann es von Vorteil sein, diese Reflektoranordnung in Form eines gespritzten Kunststoff oder Glasteiles herzustellen. Bei dieser Lösung sind die Tole­ ranzprobleme geringer, allerdings ist die Alterungsbeständigkeit im Verhältnis zu einer Re­ flektoranordnung aus gedrücktem Spiegelblech kritischer.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher er­ läutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Außenbeleuchtungsanlage mit einer Außenleuchte,

Fig. 2 in einer dreidimensionalen Ansicht für eine Außenleuchte eine angenä­ hert oval ausgebildete Reflektoranordnung, die aus einer Vielzahl von in Spiegelstreifen vertikal aneinandergereihten Facettenflächen zu­ sammengesetzt ist,

Fig. 3 eine Ansicht der Reflektoranordnung von unten, aus der sich insbeson­ dere der Konturenverlauf der Spiegelstreifen in horizontaler, zur Licht­ austrittsöffnung der Außenleuchte paralleler Richtung ergibt,

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Krümmung der Spiegelstreifen in vertikaler Richtung,

Fig. 5 bis 7 je ein Polardiagramm der Lichtstärkeverteilungskurven ausgewählter Spiegelstreifen, wobei diese Beispiele illustrieren, wie die Ausstrah­ lungswinkel der Außenleuchte durch die verschiedenen Spiegelstreifen in unterschiedlicher Weise angehoben und umgelenkt werden,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch die Reflektoranordnung mit darin eingesetzter Hochdrucklampe und

Fig. 9 eine schematische Darstellung der lichttechnischen Funktion der Au­ ßenleuchte in Form von Kegelmantelkurven mit verschiedener Licht­ bandknickung.

In Fig. 1 ist schematisch eine Außenbeleuchtungsanlage dargestellt, um grundsätzlich einige Begriffe zu definieren. Fig. 1 zeigt schematisch eine Außenleuchte AL, die am Rande einer Straße so aufgestellt ist, daß ihre Leuchtenlängsachse quer zur Straße verläuft. Wie bei her­ kömmlichen Beleuchtungsanlagen vielfach üblich, sei die Außenleuchte AL um einen relativ kleinen Anstellungswinkel gegenüber der Horizontalen aufgerichtet. An die Außenleuchte AL wird nun die Forderung gerichtet, einen möglichst hohen Anteil des von ihr ausgestrahlten Lichtes in Richtung des Straßenverlaufes in der Form zu lenken, daß sich entlang des Ver­ kehrsweges eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Leuchtdichte auf diesem Verkehrs­ weg ergibt. Dies bedeutet, daß der Ausstrahlungswinkel γ des Strahlungsmaximums in Längs­ richtung der Straße, also in Richtung einer schematisch eingezeichneten C0-C180-Ebene re­ lativ hoch sein muß. In dieser Richtung hat also die Außenleuchte AL eine ausgesprochen breitstrahlende Charakteristik. In der dazu senkrechten Ebene, der C90-C270-Ebene, die aus Gründen der Übersichtlichkeit in Fig. 1 lediglich durch eine mit 90° bezeichnete Linie ange­ deutet ist, sind dagegen die Ausstrahlungswinkel γ wesentlich niedriger. Dies bedeutet, daß die Außenleuchte AL in dieser die Leuchtenlängsachse enthaltenden C-Ebene eine im we­ sentlichen tiefstrahlende Lichtstärkeverteilungscharakteristik aufweist. Durch Veränderung der Lichtpunkthöhe, insbesondere aber auch die Ausgestaltung einer Reflektoranordnung der Außenleuchte läßt sich deren Ausstrahlungscharakteristik an unterschiedliche Bedingungen der Verkehrswege anpassen. Schwierigkeiten ergeben sich dabei insbesondere dann, wenn bei großen Lichtpunktabständen relativ breite Straßen möglichst gleichmäßig ausgeleuchtet wer­ den sollen.

Aus Gründen das Montageaufwandes, des Erscheinungsbildes, aber auch des Immissions­ schutzes und schließlich der Wirtschaftlichkeit wird mehr und mehr auch ein Leuchtentyp gefordert, bei dem das Verhältnis von möglichem Lichtpunktabstand zu relativ niedriger Lichtpunkthöhe bei der Planung auch dann möglichst groß gewählt werden kann, wenn der zu beleuchtende Verkehrsweg noch dazu relativ breit ist. Aus Gründen des Immissionsschutzes wird schließlich weiterhin angestrebt, die Außenleuchte AL möglichst exakt horizontal oder gegebenenfalls nur mit einem sehr kleinen Anstellungswinkel zu montieren. Daraus ergeben sich in bezug auf die dafür notwendige Ausstrahlungscharakteristik der Außenleuchte ausge­ sprochen extreme Anforderungen.

In Fig. 2 ist in einer dreidimensionalen Ansicht von unten eine Reflektoranordnung 1 darge­ stellt, die aus einer Vielzahl von Facettenflächen 11 gebildet ist und mit der die vorstehend beschriebenen Anforderungen an die Lichtausstrahlungscharakteristik einer Außenleuchte zu erfüllen sind. Die Facettenflächen 11 sind in vertikaler Richtung jeweils zu Spiegelstreifen A bis I aneinandergereiht, die sich ihrerseits nach innen gewölbt in Richtung zu einer Dachflä­ che 12 der Reflektoranordnung 1 erstrecken. Dabei ist auf ein Merkmal der Facettenflächen 11 aufmerksam zu machen. Die Höhe der Facettenflächen 11 ist innerhalb des jeweiligen Spiegelstreifens, z. B. A, konstant, nimmt aber immer mehr in Richtung auf die stärker ge­ wölbten Spiegelstreifen zu und ist bei den Spiegelstreifen I am größten. Unter der Höhe der Facettenflächen soll die Weglänge entlang der Facettenoberfläche auf der Innenseite von dem in Fig. 2 unteren Rand zu dem in Fig. 2 oberen, der Dachfläche zugewandten Rand der Fa­ cette verstanden werden. Vorzugsweise nimmt die Höhe der Facetten dabei proportional zu der Krümmung oder umgekehrt proportional zu dem Krümmungsradius zu. Je kleiner die Fa­ cetten sind, desto stärker wird das von den Facetten reflektierte Licht gebündelt. Eine starke Bündelung ist vor allen Dingen für diejenigen Richtungen erforderlich, in welcher die größten Straßenflächen beleuchtet werden müssen, also insbesondere die Ebenen C0 bis C30 und C150 bis C180.

In Fig. 3 ist eine direkte Ansicht der Reflektoranordnung 1 von unten, d. h. von ihrer Licht­ austrittsseite her dargestellt. Diese Ansicht verdeutlicht die näherungsweise ovale Form der Reflektoranordnung 1, deren am stärksten gekrümmte Spiegelstreifen F bis I, die hinfort als innere Spiegelstreifen bezeichnet werden, in der montierten Außenleuchte AL der Mast- bzw. nahen Hausseite zugekehrt sind, was in Fig. 2 durch einen mit H bezeichneten Pfeil ange­ deutet ist. Analog sind als äußere Spiegelschalen bezeichnete Spiegelschalen A bis C der Straßenseite S zugewandt. Im optischen Mittelpunkt OC der Reflektoranordnung 1 ist eine Lampe L angeordnet, die beispielsweise eine HST- oder auch HIT-Lampe mit Keramikbren­ ner sein kann, d. h. stabförmig ausgebildet ist und einen relativ kurzen, hoch konzentrierten Brenner besitzt, der sich in Richtung einer Längsachse LL der Reflektoranordnung 1 mit einer Länge d erstreckt. Bei derartigen Lampen machen sich die erfindungsgemäßen Vorteile am deutlichsten bemerkbar. Grundsätzlich können jedoch auch andere Lampentypen, z. B. Nie­ derdrucklampen, verwendet werden. Aus den Darstellungen der Reflektoranordnung 1 in den Fig. 1 und 2 ergibt sich, daß diese bezüglich einer die Reflektorlängsachse LL enthalten­ den, vertikalen Mittelebene spiegelbildlich symmetrisch ausgebildet ist und in der auch die Lampe L liegt, die dabei jedoch exzentrisch zum Zentrum des Reflektors angeordnet ist. Vorteilhafterweise ist die Lampenfassung auf der Hausseite H angeordnet, um die Lichtver­ teilung in Straßenrichtung zu optimieren.

Fig. 3 verdeutlicht, daß die inneren, der Hausseite H zugekehrten Spiegelstreifen F bis I tan­ gential an einen ersten Kreisabschnitt gelegt sind, der mit b1...b1' bezeichnet ist. Dieser ist mit einem Radius r um den optischen Mittelpunkt OC gezogen. Dieser Radius r wird in Ab­ hängigkeit von der Geometrie der Lampe L gewählt und genügt dabei gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform der Bedingung r = (1,5 bis 3) d in Abhängigkeit von dem jeweils einge­ setzten Lampentyp. Die äußeren Spiegelstreifen A bis C sind dagegen tangential an einen zweiten Kreisabschnitt b2...b2' gelegt, dessen Mittelpunkt noch außerhalb der Reflekto­ ranordnung 1 liegt, wobei sein Radius R gemäß einer bevorzugten Ausführungsform etwa das 2 bis 2,5fache der halben maximalen Breite c der Reflektoranordnung 1 beträgt. Der geome­ trische Ort des Mittelpunktes des zweiten Kreisabschnittes b2...b2' liegt dabei in einem Be­ reich, der in Fig. 3 durch b3...b3' bezeichnet ist. Dieser Bereich ist durch zwei zur Reflek­ torlängsachse LL orthogonale Ebenen begrenzt, von denen die eine durch den optischen Mit­ telpunkt OC und die andere durch die innere Begrenzung des zweiten Kreisabschnittes b2... b2' gelegt ist. In einem Übergangsbereich, dem im Ausführungsbeispiel die Spiegelstreifen D und E zugeordnet sind, sind die Spiegelstreifen tangential an einen weiteren, dritten Kreisab­ schnitt gelegt, der so gewählt und ausgerichtet ist, daß sich ein angenähert kontinuierlicher Übergang von der äußeren Begrenzung des ersten Kreisabschnittes b1...b1' zur inneren Be­ grenzung des zweiten Kreisabschnittes b2...b2' ergibt.

Durch ihre geometrische Anordnung in bezug auf den Brenner der Lampe L bzw. den opti­ schen Mittelpunkt der Reflektoranordnung 1 wird insbesondere durch die inneren Spiegel­ streifen F bis I der Teillichtstrom festgelegt, der von der Außenleuchte AL quer zur Straße, also hauptsächlich in den C-Ebenen C30 bis C150 ausgestrahlt wird. Die äußeren Spiegel­ streifen A bis C dagegen bestimmen den Teillichtstrom, der im wesentlichen längs der Straße, also hauptsächlich in den Ebenen C0 bis C30 und C150 bis C180 ausgestrahlt wird. Damit illustriert das in Fig. 3 dargestellte Beispiel auch, daß diese beiden Teillichtströme im Ver­ hältnis zueinander durch das Verhältnis der Längen der beiden Kreisabschnitte b1...b1' bzw. b2...b2' festzulegen sind.

In Fig. 4 ist nun ferner schematisch dargestellt, wie der Ausstrahlungswinkel γ der einzelnen Spiegelstreifen A bis I durch ihre Wölbung zur Dachfläche 12 der Reflektoranordnung 1 hin in der vertikalen Richtung definiert werden kann. Fig. 4 illustriert dabei zweierlei. Zum ei­ nen sind die Spiegelstreifen A bis I jeweils individuell gekrümmt, wobei die Wölbungen zu­ mindest der äußeren und der inneren Spiegelstreifen A bis C bzw. F bis I angenähert auf Kreisbögen liegen, während für die dazwischen im Übergangsbereich liegenden Spiegelstrei­ fen D, E eine Kontur festgelegt wird, die einer tangential an zwei Kreisbögen, einen größeren und einen kleineren Kreisbogen, gelegten Übergangskurve entspricht. Fig. 4 verdeutlicht dabei anhand von Wölbungsradien RA, RB, RC für die äußeren Spiegelstreifen A, B bzw. C, daß die Wölbungsradien der Spiegelschalen von den äußersten Spiegelschalen A in Richtung auf die innersten Spiegelschalen I fortlaufend abnehmen. Dabei ist der größte Wölbungsradius RA deutlich größer als die halbe maximale Breite c der Reflektoranordnung 1, während der entsprechende kleinste, den Spiegelschalen I zugeordnete Wölbungsradius deutlich kleiner als diese halbe maximale Breite c ist.

Die vorstehend beschriebene Geometrie der Spiegelstreifen A bis I in horizontaler und verti­ kaler Richtung bestimmt nun Lichtverteilungen, die im folgenden näher erläutert werden.

Fig. 4 zeigt zum anderen, daß die Wölbungen der Spiegelstreifen A bis I in vertikaler Rich­ tung unterschiedlich angestellt sind. Die Wölbungen der äußeren Spiegelstreifen A bis C sind in diesem Beispiel bei deutlich abnehmendem Wölbungsradius nahezu gleich steil ausgerich­ tet, wie ihr etwa paralleler Verlauf demonstriert. Im Vergleich dazu beginnen die Wölbungen der inneren Spiegelstreifen F bis I flacher und haben annähernd den gleichen Wölbungsradius.

In Fig. 5 ist als ein Beispiel für die lichttechnische Funktion der äußeren Spiegelstreifen A, B, C in einem Polardiagramm eine Lichtstärkeverteilungekurve LVKA des äußersten Spiegel­ streifens A dargestellt, die einer C-Ebene im Bereich von C0 bis C30 bzw. C150 bis C180 entspricht. Das extrem ausgeprägt spitze Maximum dieser Kurve liegt in einem hohen Bereich des vertikalen Ausstrahlungswinkels bei etwa γ = 70° bis 75°. Die entsprechenden Teillicht­ ströme der äußeren Spiegelstreifen A, B, C bilden somit die Grundlage für die Eignung der beschriebenen Reflektoranordnung 1 für eine extrem breitstrahlende Außenleuchte AL, die auch große Lichtpunktabstände zu überbrücken vermag.

In Fig. 6 ist eine entsprechende Lichtstärkeverteilungskurve LVKD für den Spiegelstreifen D, eines der Spiegelstreifen des Übergangsbereiches zwischen den äußeren und inneren Spie­ gelstreifen A bis C bzw. F bis I, dargestellt. Die betreffenden Spiegelstreifen D und E reflek­ tieren bevorzugt etwa diagonal zur beleuchteten Straße und haben ihr Maximum damit etwa im Bereich der C40 bzw. C140-Ebene bei einem Ausstrahlungswinkel γ von ca. 60°.

In Fig. 7 ist als ein Beispiel für die Funktion der inneren Spiegelstreifen F bis I eine Licht­ stärkeverteilungskurve LVKG für den Spiegelstreifen G gezeigt, die bereits bevorzugt quer zum Straßenverlauf, d. h. zur Straßseite S hin anstrahlt. Deutlich wird dabei im Vergleich zur Lichtstärkeverteilungskurve LVKA von Fig. 5 das wesentlich breiter ausgebildete Maxi­ mum im Bereich von tieferen Ausstrahlungswinkeln γ, die etwa zwischen 35° und 60° liegen. Die Lichtstärkeverteilungskurve LVKG von Fig. 7 zeigt dabei auch, daß durch die Lichtlen­ kung der inneren Spiegelstreifen F bis I selbst relativ große Straßenbreiten im Nahbereich der Außenleuchte AL gleichmäßig ausgeleuchtet werden können. Dabei nimmt die Lichtstärke zur Hausseite H gleichmäßig ab. Dem ist auch zu entnehmen, daß die der Außenleuchte AL gegenüberliegende Straßenseite im Nahbereich eng begrenzt und definiert ausgeleuchtet wer­ den kann, ohne unerwünscht hohe Beleuchtungsstärken an gegenüberliegenden Hausfassaden zu verursachen. Fig. 7 zeigt auch, daß in die Richtung der Hausseite H wenig oder kein Licht abgestrahlt wird.

Anhand von Fig. 8 wird im folgenden eine weitere Ausführungsform der Außenleuchte AL beschrieben. Den vorstehenden Erläuterungen wurde vereinfachend zugrundegelegt, den Brenner der Lampe L als eine im optischen Mittelpunkt OC angeordnete, in der Reflektor­ längsachse LL ausgerichtete Lichtquelle aufzufassen. Diese Vereinfachung führt aber gerade bei lichtintensiven Lampentypen mit entsprechender Länge d des Brenners der Lampe L noch nicht zu optimalen Ergebnissen.

Um dafür eine Lösung zu geben, ist in Fig. 8 ein Längsschnitt durch die Reflektoranordnung 1 dargestellt, in dem die Position des Brenners der Lampe L angegeben ist. Diesem Ausfüh­ rungsbeispiel liegt die Überlegung zugrunde, den Brenner der Lampe L in einzelne Abschnitte zu zerlegen, einen der Straßenseite S zugekehrten vorderen Abschnitt, einen Mittelabschnitt und einen der Hausseite H zugewandten hinteren Abschnitt. Dann kann man davon ausgehen, daß der Hauptlichtanteil des vorderen Abschnitts des Brenners der Lampe von den äußeren Spiegelstreifen A, B, der Hauptlichtanteil des Mittelabschnitts von den anschließenden Spie­ gelstreifen B, C und D und der Hauptlichtanteil des hinteren Abschnitts von den Spiegelstrei­ fen D bis I reflektiert wird. Wie vorangehend erwähnt, besitzen die Spiegelstreifen A bis I jeweils individuelle Höhen der Facettenflächen 11, die von der Straßenseite S her in Richtung auf die Hausseite H zunehmen. Optimal ist es daher, den erzeugenden angenähert punktför­ migen Strahler, d. h. den jeweiligen Abschnitt des Brenners der Lampe L zum Ausgleich der unterschiedlichen Höhen der Facettenflächen 11 bezüglich der Reflektorlängsachse LL ent­ sprechend abzusenken bzw. anzuheben. Bei der Realisierung ergibt dies eine um den opti­ schen Mittelpunkt OC geschwenkte Position der Lampe L, deren Brenner in Richtung auf die Straßenseite S um einen geometrisch so abgeleiteten Neigungswinkel α gegenüber der Re­ flektorlängsachse LL abgesenkt ist.

In Fig. 9 ist, das Ergebnis der vorstehenden Beschreibung der Außenleuchte AL zusammen­ fassend, deren Lichtverteilungskörper in Form von Kegelmantelkurven dargestellt. Schema­ tisch ist darin zur Orientierung eine Fahrbahn eines Verkehrsweges durch Begrenzungslinien F1, F2 und daneben der Aufstellungsort der Außenleuchte AL angedeutet. Für unterschiedli­ che Ausstrahlungswinkel γ von 50°, 60° und 70° sind die entsprechenden Kegelmantelkurven KMK50, KMK60 bzw. KMK70 dargestellt. Wie diese Darstellung verdeutlicht, treten bei diesen verschiedenen Kurven unterschiedliche Lichtbandknickungen LBK40°, LBK20° bzw. LBK10° auf, die auf die unterschiedliche Lichtlenkung der inneren Spiegelstreifen F bis I, der im Übergangsbereich liegenden Spiegelstreifen D, E bzw. der äußeren Spiegelstreifen A, B, C zurückzuführen sind, wie bereits erläutert wurde. Erst diese unterschiedlichen Lichtbandknic­ kungen ermöglichen es, den relevanten Fahrbahnbereich insgesamt mit hoher Gleichmäßig­ keit auszuleuchten.

Die vorstehend beschriebene, an extreme Anforderungen an die Lichtverteilungscharakteristik bei Außenleuchten optimal angepaßte Reflektoranordnung 1 ist wohl herstellungstechnisch etwas aufwendiger als viele herkömmliche Reflektoranordnungen. Dieser Aufwand wird aber durch die Wirtschaftlichkeit einer damit ausgestatteten Außenleuchte bei weitem gerechtfer­ tigt. Wie Untersuchungen gezeigt haben, kann eine solche Reflektoranordnung sowohl als ein aus einem dünnen Blech eines üblichen Spiegelmaterials gedrückter Spiegel als auch als ein gespritztes oder gepreßtes und innen oberflächenvergütetes Kunststoffteil oder auch aus Glas hergestellt werden. Wird die Reflektoranordnung 1 in Form eines gedrückten Spiegels reali­ siert, kann es aus Gründen einer wirtschaftlicheren Herstellungsmethode zweckmäßig sein, die Schnittkanten aneinandergrenzender Spiegelstreifen, von der Dachfläche 12 der Reflekto­ ranordnung 1 ausgehend, soweit aufzuschneiden, wie es deren unterschiedlicher individueller Wölbungsverlauf erfordert.

Im Hinblick auf die Herstellungstechnologie und auch die Toleranzgenauigkeit des Ergebnis­ ses ist es möglich, den dabei auftretenden, nahezu vernachlässigbaren Lichtverlust aufgrund des zwischen den aufgeschnittenen Spiegelstreifen durchtretenden Streulichtes in Kauf zu nehmen. Es ist aber auch denkbar, dieses Streulicht zu nutzen und aus der Außenleuchte aus­ treten zu lassen, woraus sich eine Aufhellung im Raumwinkel oberhalb der Leuchte ergibt. Bezüglich der reflektierenden Oberfläche der Spiegelstreifen kann durch eine Mattierung oder gegebenenfalls auch Oberflächenstrukturierung erreicht werden, Toleranzen in der Positionie­ rung des Brenners der Lampe L aufzufangen und dazu beizutragen, die Gleichmäßigkeit der Fahrbahnbeleuchtung weiter zu verbessern.

Claims (13)

1. Außenleuchte mit einer Reflektoranordnung, mit einer länglichen Lampe (L), die in der angenähert ovalen, topfförmig ausgebildeten Reflektoranordnung (1) den optischen Mit­ telpunkt (OC) überdeckend angeordnet ist, die an einer Seite eine Lichtaustrittsöffnung auf­ weist, durch welche zumindest der überwiegende Teil des Lichts abgestrahlt wird, und die aus einzelnen Facettenflächen (11) zusammengesetzte, gewölbte Reflektorstreifen (A bis I) auf­ weist, die sich von einem die Lichtaustrittsöffnung der Leuchte begrenzenden Außenrand in der Richtung im wesentlichen senkrecht zu der Lichtaustrittsöffnung zu einer Dachfläche (12) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoranordnung einen ersten Re­ flektorabschnitt (I, H, G, F) und einen zweiten, gegenüber dem ersten Reflektorabschnitt (I, H, G, F) in Längsrichtung (LL) versetzten Reflektorabschnitt (A, B, C) aufweist, wobei die Reflektorstreifen (A bis I) aneinandergesetzt - in Querschnittsebenen im wesentlichen parallel zu der Lichtaustrittsöffnung betrachtet - Reflektorkonturen bilden, deren Krümmung, ausge­ hend von einem Randpunkt im Bereich des ersten Reflektorabschnitts (I, H, G, F) zu dem zweiten Reflektorabschnitt (A, B, C) hin abnimmt, daß im Bereich des ersten Reflektorab­ schnitts (I, H, G, F) angeordnete (hintere) Reflektorstreifen (F, G, H, I) tangential an einen ersten, um den optischen Mittelpunkt (OC) gezogenen Kreisabschnitt (b1...b1') gelegt sind, dessen Radius (r) dem 1,5 bis 9-fachen der Länge (d) des leuchtenden Lampenteils entspricht, und daß in dem zweiten Reflektorabschnitt (A, B, C) angeordnete (vordere) Reflektorstreifen (A, B, C) tangential an einen zweiten Kreisabschnitt (b2...b2') gelegt sind, dessen Mittel­ punkt außerhalb des optischen Mittelpunkts (OC) liegt und dessen Radius (R) dem 1,8- bis 2,8-fachen des maximalen Abstandes (c) des optischen Mittelpunktes (OC) von dem Außen­ rand der Reflektoranordnung (1) entspricht.

2. Außenleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den hinteren (F, G, H, I) und vorderen (A, B, C) Reflektorstreifen liegenden, mittleren Re­ flektorstreifen (D, E) tangential an eine gekrümmte, insbesondere kreisbogenförmige Kurve gelegt sind, welche die ersten und zweiten Kreisabschnitte kontinuierlich verbindet.

3. Außenleuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der Reflektorstreifen in ihrer Erstreckung in Richtung senkrecht zur Licht­ austrittsöffnung durch Krümmungsradien (z. B. RA, RB, RC) bestimmt sind, die bei den vor­ deren Reflektorstreifen (z. B. A, B, C) größer bzw. bei den hinteren Reflektorstreifen (z. B. F bis I) kleiner als der genannte maximale Abstand (c) des optischen Mittelpunktes von dem Außenrand der Reflektoranordung (1) ist.

4. Außenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ort des Mittelpunktes des zweiten Kreisabschnittes (b2...b2') in einem Querschnittsbe­ reich liegt, der durch vertikal zur Längsachse (LL) der Reflektoranordnung (1) verlaufende Ebenen (b3, b3') begrenzt ist, die durch den optischen Mittelpunkt (OC) einerseits bzw. durch den Ort der maximalen Querschnittsbreite der Reflektoranordnung (1) andererseits verlaufen.

5. Außenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius (R) des zweiten Kreisabschnittes (b2...b2') in proportionaler Abhängigkeit von einer vorgegebenen Weite der Längsausstrahlung der Außenleuchte in Erstreckung eines Ver­ kehrsweges gewählt ist.

6. Außenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Facettenflächen (11) jeweils eines der Reflektorstreifen (A bis I) die gleiche Höhe besit­ zen, diese Höhe jedoch, beginnend bei den vorderen Reflektorstreifen (z. B. A), zu den hinte­ ren Reflektorstreifen (z. B. I) hin zunimmt.

7. Außenleuchte nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Lampe (L) in bezug auf eine durch den optischen Mittelpunkt (OC) ge­ legte Ebene parallel zur Lichtaustrittsöffnung zu dem zweiten Reflektorabschnitt (A, B, C) der Außenleuchte hin unter einem flachen Winkel (α) geneigt angeordnet ist.

8. Außenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß aneinanderstoßende Seitenkanten benachbarter Reflektorstreifen (z. B. D, E) im Bereich unter­ schiedlicher Wölbungen aufgeschnitten sind und damit dem unterschiedlichen Wölbungsver­ lauf der einander zugekehrten Seitenkanten benachbarter Reflektorstreifen entsprechend ge­ formte Schlitze in der Reflektoranordung (1) gebildet sind.

9. Außenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß aneinanderstoßende Seitenkanten benachbarter Reflektorstreifen (z. B. D, E) im Bereich ihrer unterschiedlichen Wölbung durch sich senkrecht zum Profil erstreckende, zwickelförmige Flächenelemente untereinander verbunden sind, so daß sich bei geschlossener Oberfläche der Reflektoranordung (1) teils längs einer gemeinsamen Kante verlaufende, teils stufenförmige Übergänge zwischen benachbarten Reflektorstreifen ergeben.

10. Außenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoranordung (1) als Spritzgußteil hergestellt ist.

11. Außenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoranordnung (1) als gedrücktes Blechteil aus einem an sich bekannten Reflektor­ material hergestellt ist.

12. Außenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Oberflächen der Facettenflächen (11) mattiert bzw. oberflächenstruk­ turiert ausgebildet sind.

13. Außenleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (L) eine stabförmige Hochdrucklampe mit kurzem Brenner ist und daß der Radius (r) des ersten Kreisabschnitts dem 1,5- bis 9-fachen der Länge des Lampenbrenners entspricht.