DE3933411A1 - Leuchtenreflektor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Leuchtenreflektor, insbesondere für eine Kraftfahrzeugleuchte, welcher in einem Längsschnitt entlang mindestens einer die optische Achse enthaltenden Ebene aus zwei der dieser Achse gegenüberliegenden Parabelabschnitten mit einem gemeinsamen Brennpunkt besteht.

Ein Reflektor mit parabelförmigem Längsschnitt hat die Eigen­ schaft, vom Brennpunkt der Parabel ausgesandte Lichtstrahlen als paralleles Strahlenbündel zu reflektieren. Aufgrund dieser Eigenschaft werden heute meist Reflektoren parabolischen Quer­ schnitts verwendet, um das Licht einer Lichtquelle in eine vor­ gegebene Richtung zu bündeln. Bei vorgegebener Lichtaustritts­ fläche erhält man eine hohe Lichtausbeute, falls der Reflektor einen großen Raumwinkelanteil des von der Lichtquelle ausge­ sandten Lichtes erfaßt. Dies erfordert kleine Brennweiten und führt zu Reflektoren großer Bautiefe. Eine solche Ausführungs­ form des Reflektors ist daher unvorteilhaft,wenn eine möglichst flache Bauweise der Leuchtvorrichtung angestrebt wird, wie dies beispielhaft bei Heckleuchten für Kraftfahrzeuge der Fall ist, wo das nutzbare Kofferraumvolumen möglichst groß gehalten wer­ den soll.

Bekannt sind abgestufte Reflektoren mit reduzierter Bautiefe, wie in der Druckschrift FR 6 96 573 gezeigt, die jedoch nicht homogen ausleuchten. Aus der DE 37 11 394 A1 ist auch ein Re­ flektor bekannt, welcher so aus abgestuften Teilflächen zusammengesetzt ist, daß eine homogene Ausleuchtung möglich ist. Wegen der notwendigen, inaktiven Zwischenflächen entstehen über die gesamte Lichtaustrittsfläche verteilte Dunkelzonen. Zudem ist die Herstellung eines solchen Reflektors wegen der verschiedenartigen erforderlichen parabelförmigen Teilflächen und den jeweiligen Zwischenschichten verhältnismäßig aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leuchtenreflek­ tor mit möglichst geringem Aufwand für eine gegebene Lichtaus­ trittsfläche derart auszubilden, daß bei gegebener Lichtaus­ trittsfläche und Lichtausbeute die Bautiefe gegenüber einem Parabelreflektor signifikant reduziert ist, wobei höchstens eine dunklere Mittelzone entsteht und im übrigen eine dem Parabelreflektor entsprechende, homogene Ausleuchtung erreicht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Reflektor vorgesehen, dessen Längsschnitt entlang mindestens einer die optische Achse ent­ haltenden Ebene aus zwei dieser Achse gegenüberliegenden Para­ belabschnitten besteht, wobei diese Abschnitte einen gemeinsa­ men Brennpunkt besitzen, und die Parabelachsen gegenüber der optischen Achse dergestalt geneigt sind, daß sich Scheitelpunkt der Parabel und zugehöriger Parabelabschnitt jeweils auf gegen­ überliegenden Seiten der optischen Achse befinden. Eine solche Ausgestaltung des Reflektors ermöglicht in einfacher Weise ge­ genüber einem Reflektor mit parabelförmigem Querschnitt bei gleichen Querdimensionen und erfaßtem Raumwinkelanteil des Lichtstromes der Lichtquelle eine signifikante Reduzierung der Bautiefe.

In weiterer Ausgestaltung des vorschlagsgemäßen Reflektors re­ duziert sich die Bautiefe besonders effektiv, wenn die Reflek­ toranordnung, wie nach den Ansprüchen 2 und 3 vorgesehen, sym­ metrisch aufgebaut ist.

Gegenüber einem Reflektor mit parabolischem Querschnitt und gleicher Raumwinkelerfassung besitzt die vorliegende Reflektor­ anordnung eine veränderte Abstrahlcharakteristik. Die vom Brenn­ punkt kommenden, an einem Parabelabschnitt reflektierten Licht­ strahlen bilden ein Strahlenbündel, welches parallel zur Para­ belachse, also zur optischen Achse gekippt, austritt. So ent­ stehen zwei getrennte Strahlenbündel mit einer dazwischenlie­ genden Mittelzone, welche lediglich vom direkten Licht der Lichtquelle erreicht wird. Ein solcher Effekt der Aufspaltung des reflektierten Lichtstromes in zwei separate Anteile kann anwenderseitig erwünscht sein und wird hier bereits ohne zu­ sätzliche Abschattungsmaßnahmen erreicht. Die Ausdehnung der Mittelzone ist hierbei abhängig vom Kippwinkel und dem Abstand zum Brennpunkt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Reflektoranordnung stellt nach den Ansprüchen 4 und/oder 5 das Anbringen einfacher optischer Zusatzelemente vor die Lichtaustrittsöffnung des Re­ flektors dar. Dadurch kann die Abstrahlcharakteristik in ge­ wünschter Weise verändert werden. So können die parallelen Lichtstrahlen eines Strahlenbündels mittels einer Lichtscheibe in eine gewünschte Richtung, z. B. achsparallel, umgelenkt wer­ den. Weiterhin kann im Bereich der Mittelzone eine Fresneloptik eingebracht werden, welche das direkt von der Lichtquelle kom­ mende Licht bündelt, was zu einer Aufhellung dieser Zone führt. Damit kann dann eine mit einem Parabelreflektor vergleichbare, sehr gleichmäßige Ausleuchtung über den gesamten Querschnitt der Lichtaustrittsfläche erreicht werden.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen dargestellt, die im folgenden beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Reflektor,

Fig. 2 den Reflektor nach Fig. 1 mit zusätzlichen korrigierenden optischen Elementen und

Fig. 3 Teilansicht des rückwärtigen Teils der Heckklappe eines Kraftfahrzeuges mit hochgesetzter Bremsleuchte.

In Fig. 1 ist eine Reflektoranordnung gezeigt, welche in einem Längsschnitt aus zwei der optischen Achse (1) gegenüberliegen­ den Parabelabschnitten (2, 3) besteht. Sie besitzen einen ge­ meinsamen Brennpunkt (4). Die zugehörigen Parabelachsen (5, 6) sind jeweils um einen Winkel (18, 19) gegenüber der optischen Achse so gekippt, daß die Scheitelpunkte (16, 17) auf der dem Parabelabschnitt gegenüberliegenden Seite der optischen Achse zu liegen kommen. Gegenüber einem parabelförmigen Reflektor (24) mit gleich großer Öffnung und gleich großer Raumwinkeler­ fassung des Lichtstromes resultiert daraus eine um die Strecke b auf die Länge a reduzierte Bautiefe. Alle vom Brennpunkt kom­ menden, von einem Parabelabschnitt reflektierten Lichtstrahlen treten parallel zur Parabelachse aus. Dies führt im Ausführungs­ beispiel zur Bildung zweier Strahlenbündel,welche jeweils durch äußere (7, 8) und innere (9, 10) Grenzstrahlen beschrieben wer­ den. Der Bereich zwischen den beiden inneren Grenzstrahlen (9, 10) wird dabei nur vom direkten Licht der im Brennpunkt befind­ lichen Lichtquelle beleuchtet.

In Fig. 2 ist gezeigt, wie durch Anbringen optischer Elemente an der Lichtaustrittsseite des Reflektors nach Fig. 1 dessen Abstrahlcharakteristik in vorteilhafter Weise so geändert wer­ den kann, daß eine gleichmäßige achsparallele Abstrahlung über die gesamte Lichtaustrittsfläche ermöglicht ist. Zu diesem Zweck werden zunächst in den Bereichen der beiden austretenden Strahlenbündeln Lichtscheiben (11, 15) eingebracht, welche die schräg zur optischen Achse einfallenden Lichtstrahlen (13) in Richtung der optischen Achse umlenken. Des weiteren ist im von den Grenzstrahlen (9, 10) begrenzten Bereich zwischen den bei­ den Strahlenbündeln eine Fresneloptik (12) angebracht, welche die direkten, von der im Brennpunkt befindlichen Lichtquelle kommenden Lichtstrahlen (14) in ein achsparalleles Strahlenbün­ del umwandelt. Eine derartig ausgestaltete Reflektoranordnung besitzt damit bei verringerter Bautiefe eine mit einem Parabel­ reflektor gleich großer Austrittsöffnung und Raumwinkelerfassung vergleichbar homogene Abstrahlcharakteristik bei sogar noch et­ was erhöhter Lichtintensität.

Fig. 3 zeigt ein Anwendungsbeispiel, bei dem die vom erfin­ dungsgemäßen Reflektor bewirkte Strahlaufteilung erwünscht ist. In der Nähe der Oberkante des rückwärtigen Teils (20) der Heck­ klappe eines Kraftfahrzeuges ist zur Erfüllung gesetzlicher Vorschriften, z. B. in USA, eine hochgesetzte Bremsleuchte ange­ bracht. In stilistisch vorteilhafter Weise ist bei Verwendung des neuen flachgebauten Reflektors eine zur Fahrzeugmitte bzw. zu einem dort angebrachten Signet (21) symmetrische Aufteilung des von nur einer Lichtquelle erzeugten Lichtes und damit der zugehörigen Lichtaustrittsfläche in die beiden separaten Teil­ flächen (22) und (23) ermöglicht.

Die vorschlagsgemäß hier dargelegte Lehre bezieht sich ledig­ lich auf einen (zweidimensionalen) Längsschnitt der Reflektor­ anordnung. Die Ausgestaltung der Reflektoranordnung in der dazu senkrechten Richtung ist dabei nicht spezifiziert und kann den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden. So kommen neben aus Paraboloidstücken geformten Reflektoren, wie sie durch eine Drehung der in Fig. 1 oder 2 gezeigten Schnittbilder um 180° entstehen, auch unsymmetrischere Bauformen in Betracht, wobei der Vorteil der geringeren Bautiefe erhalten bleibt.

Claims (5)

1. Leuchtenreflektor, insbesondere für eine Kraftfahrzeug­ leuchte, welcher in einem Längsschnitt aus zwei der optischen Achse gegenüberliegenden Parabelabschnitten besteht, die einen gemeinsamen Brennpunkt besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die zugehörigen Parabeln mit ihren Achsen (6, 7) jeweils so ge­ genüber der optischen Achse (1) gekippt sind, daß ihre Scheitel­ punkte (16, 17) auf der den jeweiligen Abschnitten (2, 3) ge­ genüberliegenden Seite der optischen Achse liegen.

2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kippwinkel (18, 19) identisch sind.

3. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Parabelabschnitte (2, 3) dieselbe Brennweite aufweisen.

4. Reflektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der beiden Strahlenbündel, die von der Reflektoranordnung aus einer im Brennpunkt befindlichen Lichtquelle gebildet werden, durch eine dem Reflektor lichtaustrittseitig zugeordnete Lichtscheibe in eine gewünschte Richtung umgelenkt wird.

5. Reflektor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß diesem lichtaustrittseitig im Bereich zwischen den beiden inneren Grenzstrahlen (9, 10) der beiden Strahlenbündel ein optisches Element zugeordnet ist, welches das dort vom Brennpunkt her einfallende direkte Licht in eine gewünschte Richtung bündelt.