DE3881365T2 - Nebel-heckleuchte fuer kraftfahrzeuge. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Nebelrückleuchten für Kraftfahrzeuge, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben.
• In der DE-11 79 164 ist ein transparentes Element des oben angegebenen Typs offenbart, welches eine typische Fresnel- Linsenstruktur hat. Wenngleich ein derartiges transparentes Element allgemein eine Vergrößerung der von einer Lampe emittierten Lichtmenge erlaubt, so ermöglicht es dennoch nicht, die technischen Zulassungsvorschriften für Nebelrückleuchten zu erfüllen - wonach gefordert ist, daß eine Leuchte mit einer vorbestimmten Intensität einen kreuzförmigen Bereich auf einem photometrischen Schirm beleuchtet, der in einem Abstand von dem transparenten Element positioniert ist -, es sei denn, daß ein parabolischer Reflektor verwendet wird, um das Licht in die Richtung des Schirmes zu konzentrieren.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine kompakte Nebelrückleuchte bereitzustellen, die eine einfache und ökonomische Struktur hat und dennoch eine hohe optische Ausbeute aufweist.
• -Zur Erreichung dieses Ziels wird als Gegenstand der Erfindung eine entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ausgebildete Nebelrückleuchte der obengenannten Art angegeben.
• Studien und Experimente haben ergeben, daß die schneidende Ausbreitung der Lichtstrahlen in dem aus dem transparenten Element austretenden Bündel die Ausbeute jedes einzelnen Prismas des transparenten Elementes maximiert, d.h. das Verhältnis zwischen dem nutzbaren Licht und dem gesamten Licht, welches auf das Prisma auftrifft.
• Die prismatische Oberfläche des transparenten Elementes ist derart geformt, daß das nach außen gerichtete Lichtbündel auf einem in einem Abstand von dem transparenten Element - in einer zur optischen Achse der Leuchte senkrechten Ebene - positionierten Schirm einen kreuzförmigen Bereich stärkerer Beleuchtung festlegt, der einen zentralen Teil und vier Enden hat, die auf einer vertikalen Achse und einer horizontalen Achse angeordnet sind.
• Um ihre zentrale Zone herum hat die prismatische Oberfläche einen oberen Bereich, einen unteren Bereich, einen rechten Bereich, einen linken Bereich und vier Eckbereiche, wobei jeder dieser Bereiche zwei nebeneinanderliegende Zonen aufweist, die die Lichtstrahlen in sich schneidenden Richtungen reflektieren.
• Insbesondere enthält jeder der oberen, unteren, rechten und linken Bereiche eine der zentralen Zone der prismatischen Oberfläche benachbarte innere Zone und eine äußere Zone, wobei die zentrale Zone und die vier äußeren peripherischen Zonen den zentralen Teil des kreuzförmigen Bereichs auf dem Schirm beleuchten, während die vier inneren peripherischen Zonen die vier Enden des kreuzförmigen Bereichs beleuchten. Gemäß eines weiteren Charakteristikums ist jeder der Eckbereiche durch eine im wesentlichen radiale Trennlinie in einen oberen Eckbereich und einen unteren Eckbereich unterteilt, die die beiden Enden des kreuzförmigen Bereichs beleuchten, welche die entsprechende Ecke des Schirmes definieren. Als Folge dessen, daß die Strahlen sich schneiden, beleuchten die oberen und unteren Eckzonen die unteren bzw. oberen Enden, welche die jeweilige bestimmte Ecke des Schirmes definieren.
• Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, in der auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.
• Darin zeigen:
• Figur 1 eine in einer horizontalen Ebene geschnittene schematische Ansicht einer Nebelrückleuchte nach der Erfindung,
• Figur 2 eine Frontansicht der inneren prismatischen Oberfläche des transparenten Elementes der Leuchte, gesehen in Richtung des Pfeils II in Figur 1,
• Figur 3 eine schaubildartige Illustration der photometrischen Verteilung des von der Leuchte emittierten Lichtbündels und
• Figuren 4 und 5 Schnittansichten entlang der Linien IV-IV und V-V in Figur 2.
• Fig. 1 zeigt eine Nebelrückleuchte für Kraftfahrzeuge, die einen (in der Zeichnung lediglich schematisch illustrierten) Körper 1, einen Glühlampenkolben 2 mit einem sich in Rorizontalrichtung erstreckenden Glühfaden 3 und ein, z.B. aus Kunststoffmaterial hergestelltes, transparentes Element 4 aufweist, welches eine innere prismatische Oberfläche 5 hat, die die von dem Glühlampenkolben 2 emittierten Lichtstrahlen 6 empfängt und in ein nach außen gerichtetes Bündel von Lichtstrahlen 7 lenkt.
• Die prismatische Oberfläche 5 ist in bezug auf Fig. 2 als "Matrix" von Prismen ausgebildet, die in der Draufsicht eine rechteckige Form hat und in eine zentrale Zone und eine Vielzahl von peripherischen Zonen aufgeteilt ist. Die mit 9 gekennzeichnete zentrale Zone umfaßt brechende Prismen 8 (vgl. Fig. 1, 4, 5), die eine Einzelablenkung der Lichtstrahlen von der Leuchte 2 bewirken. Die prismatische Oberfläche enthält dann einen oberen Bereich, der durch eine Trennlinie 10 in eine der zentralen Zone 9 benachbarte innere Zone 11 und eine äußere Zone 12 unterteilt ist, einen unteren Bereich, der durch eine Linie 13 in eine der zentralen Zone 9 benachbarte innere Zone 14 und in eine äußere Zone 15 unterteilt ist, einen rechten Bereich, der durch eine Trennlinie 16 in eine der zentralen Zone 9 benachbarte innere Zone 17 und eine äußere Zone 18 unterteilt ist, und einen linken Bereich, der durch eine Trennlinie 19 in eine der zentralen Zone 9 benachbarte innere Zone 20 und eine äußere Zone 21 unterteilt ist. Schließlich umfaßt die prismatische Oberfläche vier Eckbereiche, deren jeder durch eine jeweilige im wesentlichen radiale Trennlinie 22 in zwei benachbarte Zonen unterteilt ist. Insbesondere weist die obere rechte Ecke eine obere Zone 23 und eine untere Zone 24 auf; weist die obere linke Ecke eine obere Zone 25 und eine untere Zone 26 auf; weist die untere linke Ecke eine obere Zone 27 und eine untere Zone 28 auf und weist die untere rechte Ecke eine obere Zone 29 und eine untere Zone 30 auf.
• Die peripherischen Zonen umfassen einige Prismen des brechenden Typs 8 und einige Prismen des sowohl brechenden als auch reflektierenden Typs 31 der Fig. 1 auf. Die Prismen 31 haben eine Oberfläche 32, die der optischen Achse X-X der Leuchte zugewandt ist und eine erste Ablenkung der von der Leuchte emittierten Lichstrahlen durch Brechung bewirkt, und eine zweite Oberfläche 33, die eine zweite Ablenkung der Lichtstrahlen durch Reflexion bewirkt.
• Wenn ein Schirm in einem vorbestimmten Abstand von der Leuchte in einer Ebene senkrecht zu der optischen Achse X-X positioniert wird, so erzeugt die Leuchte gemäß der Erfindung darauf einen kreuzförmigen Bereich stärkerer Beleuchtung. Dieser Bereich ist in Fig. 3 mit 34 gekennzeichnet. Der kreuzförmige Bereich 34 enthält einen zentralen Teil A und vier Enden B, C, D, E, die auf einer horizontalen Achse und einer vertikalen Achse angeordnet sind.
• Der Teil A des kreuzförmigen Bereichs 34 empfängt die Lichtstrahlen, die von der zentralen Zone 9 und von den peripherischen Zonen 12, 15, 18, 21 der prismatischen Oberfläche des transparenten Elementes der Leuchte abgelenkt werden (vgl. Fig. 2). Zur Demonstration dieses Effektes sind diese Zonen in Fig. 2 ebenfalls mit dem Buchstaben A markiert.
• Das Ende B des kreuzförmigen Bereichs 34 empfängt die Lichtstrahlen, die von den peripherischen Zonen 20, 25, 28 der prismatischen Oberfläche abgelenkt werden (vgl. Fig. 2). Das Ende C wird von den Zonen 17, 23, 30 beleuchtet. Das Ende D wird von den Zonen 11, 26, 22, 24 beleuchtet. Schließlich wird das Ende E von den Zonen 14, 27, 29 beleuchtet.
• Aus den vorstehenden Erläuterungen kann man ersehen, daß die verschiedenen peripherischen Zonen der prismatischen Oberfläche in Paare von benachbarten Zonen aufgeteilt sind, die die Lichtstrahlen in sich schneidenden Richtungen ablenken. So beleuchtet beispielsweise die oberhalb der Zone 11 liegende Zone 12 den Bereich A, der unterhalb des Bereichs D liegt, welcher von der Zone 11 beleuchtet wird. Entsprechendes gilt für die beiden Zonen 14, 15 und für die anderen Paare von benachbarten Zonen 20, 21; 17, 18; 25, 26; 27, 28; 30, 29 und 23, 24.
• Seitens der Anmelderin betriebene Studien und Experimente haben gezeigt, daß das sich Überschneiden der von den Prismen abgelenkten Lichtstrahlen eine Erhöhung der Ausbeute jedes einzelnen Prismas ermöglicht, wobei mit Ausbeute das Verhältnis zwischen dem nutzbaren Licht und dem auf das Prisma aufteffenden Gesamtlicht gemeint ist.
• Eine weitere Eigenschaft der Prismen, die Teile der Zonen 24, 26, 27, 29 bilden, besteht darin, daß sie das Bild des linearen Glühfadens 3 um 90º drehen, wie es im Sinne eines Beispiels für eines der Prismen der Zone 26 bei 3a angedeutet ist.
• In Fig. 1 sind die aus der Leuchte austretenden Lichtstrahlen mit dem Symbol der Zone des Schirmes gekennzeichnet, die sie beleuchten.
• In einer Ausführungsform wurde eine Leuchte mit einer Matrix von 31 x 27 Prismen hergestellt, deren jedes eine Ausdehnung von 3 x 3 mm hat. Der Abstand zwischen dem Glühfaden 3 des Glühlampenkolbens und dem transparenten Element 5 (bezogen auf die Mitte der äußeren Oberfläche des transparenten Elementes) betrug näherungsweise 32 mm. Dieser Abstand hat sich als optimal erwiesen, da kleinere Abstände den Raumwinkel des nutzbaren Lichtes vergrößeren, jedoch die Projektion des Bildes des Glühfadens auf den Schirm verschlechtern, wobei das Bild größer und diffuser wird und eine geringere Helligkeit hat. Auf diese Weise wird ein guter Kompromiß erzielt zwischen der Forderung, daß die Lampe kompakt sein soll und der Forderung, daß eine hohe Ausbeute bzw. Effizienz erzielt werden soll.

Claims (7)

1. Nebelrückleuchte für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Lichtquelle (3) und ein transparentes Element (4), das eine innere prismatische Oberflache (5) aufweist, um die von der Lichtquelle (3) emittierten Lichtstrahlen in ein nach außen gerichtetes Lichtbündel zu lenken, wobei die prismatische Oberfläche (5) eine zentrale Zone (9) mit lichtbrechenden Prismen und einen im wesentlichen ringförmigen peripherischen Bereich (11, 12, 14, 17, 18, 20, 21, 23-30) mit lichtbrechenden und sowohl lichtbrechenden als auch reflektierenden Prismen aufweist, wobei die Prismen derart geformt und angeordnet sind, daß prismen in der zentralen Zone und prismen in dem peripherischen Bereich die Lichtstrahlen in sich schneidenden Richtungen ablenken, dadurch gekennzeichnet, daß die innere prismatische Oberfläche (5) als Matrix von Prismen ausgebildet ist, deren jedes in der Draufsicht eine rechteckige Form hat und deren jedes eine in Bezug auf das allgemeine Matrixfeld schrag verlaufende vorderfläche aufweist, und daß der peripherische ringförmige Bereich (11, 12, 14, 15, 17, 18, 20, 21, 23-30) Paare von Zonen (23, 24; 25, 26; 27, 28; 29, 30) umfaßt, die im Umfangssinn in der Weise benachbart zueinander angeordnet sind, daß bei jedem Paar (23, 24; 25, 26; 27, 28; 29, 30) von jeder der im Umfangssinn benachbarten Zonen abgelenkte Lichtstrahlen die von der anderen der benachbarten Zonen abgelenkten Lichtstrahlen schneiden.

2. Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die prismatische Oberfläche (5) des transparenten Elementes (4) derart geformt ist, daß das nach außen gerichtete Lichtbündel auf einem in einem Abstand von dem transparenten Element (4) - in einer zur optischen Achse (X-X) der Leuchte senkrechten Ebene- positionierten Schirm einen Bereich stärkerer Beleuchtung festlegt, der eine kreuzförmige Konfiguration mit einem zentralen Teil (A) und vier Enden (B, C, D, E) hat, die auf einer horizontalen Achse und einer vertikalen Achse angeordnet sind.

3. Leuchte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die prismatische Oberfläche (5) um die zentrale Zone (9) herum einen oberen Bereich (11, 12), einen unteren Bereich (14, 15), einen rechten Bereich (17, 18), einen linken Bereich (20, 21) und vier Eckbereiche (23, 24; 25, 26; 27, 28; 29, 30) umfaßt, wobei jeder dieser Bereiche zwei nebeneinander liegende Zonen aufweist, die die Lichtstrahlen in sich schneidenden Richtungen reflektieren.

4. Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der oberen, unteren, rechten und linken Bereiche eine der zentralen Zone (9) benachbarte innere Zone (11, 14, 17, 20) und eine äußere Zone (12, 15, 18, 21) enthält, und daß die zentrale Zone (9) und die vier äußeren peripherischen Zonen (18, 21, 12, 15) den zentralen Teil (A) des kreuzförmigen Bereichs beleuchten, während die vier inneren peripherischen Zonen (11, 14, 17, 20) die vier Enden (B, C, D und E) des kreuzförmigen Bereichs beleuchten.

5. Leuchte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Eckbereiche durch eine im wesentlichen radiale Trennlinie (22) in eine obere Eckzone und eine untere Eckzone unterteilt ist, die die beiden Enden des kreuzförmigen Bereichs (34) beleuchten, welche die entsprechende Ecke des Schirmes definieren, wobei die obere Eckzone und die untere Eckzone das untere bzw. das obere der die Ecke des Schirmes definierenden Enden beleuchten.

6. Leuchte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein Glühlampenkolben (2) mit einem sich in Horizontalrichtung längserstreckenden Glühfaden (3) ist.

7. Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bild des Glühfadens (3), welches von den peripherischen Eckzonen, die die längs der vertikalen Achse angeordneten Enden des kreuzförmigen Bereiches beleuchten, reflektiert wird, um 90 º gedreht ist.