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DE69626078T2 - Beleuchtungsvorrichtung, die mit einer reduzierten Dicke herstellbar ist, insbesondere Scheinwerfer oder andere äussere Fahrzeuglampe - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung, die mit einer reduzierten Dicke herstellbar ist, insbesondere Scheinwerfer oder andere äussere Fahrzeuglampe

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DE69626078T2
DE69626078T2 DE69626078T DE69626078T DE69626078T2 DE 69626078 T2 DE69626078 T2 DE 69626078T2 DE 69626078 T DE69626078 T DE 69626078T DE 69626078 T DE69626078 T DE 69626078T DE 69626078 T2 DE69626078 T2 DE 69626078T2
Authority
DE
Germany
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reflector
lighting device
reliefs
modification
lens
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DE69626078T
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Stefania Masuelli
Sabino Sinesi
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Marelli Automotive Lighting Italy SpA
Original Assignee
Automotive Lighting Italia SpA
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Publication date
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Publication of DE69626078T2 publication Critical patent/DE69626078T2/de
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    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00Refractors for light sources
    • F21V5/002Refractors for light sources using microoptical elements for redirecting or diffusing light
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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    • F21S41/32Optical layout thereof
    • F21S41/33Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/337Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector having a structured surface, e.g. with facets or corrugations
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    • F21S41/36Combinations of two or more separate reflectors
    • F21S41/365Combinations of two or more separate reflectors successively reflecting the light
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung, die so konstruiert werden kann, daß ihre Dicke, d. h. ihr Raumbedarf in bezug auf die Tiefe viel kleiner als ihre anderen Abmessungen und insbesondere viel kleiner als der Oberflächenbereich der Linse ist. Eine derartige Beleuchtungsvorrichtung ist nützlich als Scheinwerfer oder als andere Fahrzeugaußenleuchte.
  • Es ist wohlbekannt, daß Beleuchtungsvorrichtungen in vielen Kraftfahrzeug-Anwendungen, wie etwa Scheinwerfer und/oder andere Außenleuchten, eine hohe Leistung, eine gute Lichtverteilung des Lichtstrahls, einen geringen Leistungsverbrauch und eine kleine Größe, insbesondere in der Tiefenrichtung, d. h. parallel zur optischen Achse der Ausbreitung des endgültigen Lichtstrahls, der erzeugt werden soll, benötigen.
  • Um diese Forderungen zu erfüllen, sind eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Herstellung von flachen Beleuchtungsvorrichtungen bekannt. Das US-Patent 5.046.805 betrifft eine Vorrichtung, bei der der durch die Quelle erzeugte Lichtstrahl quer zu der Richtung, in der er verlaufen soll, durch einen Lichtleiter gesammelt wird, wobei der Strahl längs dieses Lichtleiters durch innere Reflexion geleitet wird und von diesem an den gewünschten Punkten mit Hilfe von Streueinrichtungen extrahiert wird; während die italienische Patentanmeldung Nr. TO94A000773 des gegenwärtigen Anmelders eine Vorrichtung offenbart, bei der der Lichtstrahl durch einen Lichtleiter gesammelt wird, der durch zwei Formteile definiert ist, die mehrere in geeigneter Weise angewinkelte Grenzflächen aufweisen, längs dieser die beiden Formteile, die lichtdurchlässig sind, mit Hilfe einer Schicht aus optischem Klebstoff mit einem definierten Brechungsindex verklebt sind: auf diese Weise erzeugt die Ausbreitung des Lichtstrahls längs des Leiters, wenn er durch jede Grenzfläche verläuft, Phänomene der teilweisen Brechung/Reflexion, durch die das Licht extrahiert und geführt wird.
  • Beide beschriebenen Vorrichtungen verwenden deswegen einen Lichtleiter als eine Modifizierungs-/Extraktionsvorrichtung des gewünschten Strahls. Sie besitzen jedoch sehr deutliche Nachteile in bezug auf den erreichbaren Wirkungsgrad: Die erste Vorrichtung gemäß dem zitierten US-Patent ergibt eine ausgezeichnet gleichförmige Beleuchtung des Leiters, ermöglicht jedoch keine Steuerung der Verteilung der Lichtintensität und der Divergenz des endgültigen Strahls, der von der Vorrichtung abgegeben wird, wobei eine derartige Steuerung für Kraftfahrzeugvorrichtungen erforderlich ist. Diese Funktionen müssen daher nach Möglichkeit durch die Linse gewährleistet werden, so daß die Herstellung komplexer wird und der Raumbedarf steigt.
  • Dagegen kann gezeigt werden, daß in der zweiten beschriebenen bekannten Vorrichtung der Wirkungsgrad des Lichtleiters sehr gering ist: Der Wirkungsgrad ist eine Funktion der Anzahl der Grenzflächen und lediglich dann, wenn diese Zahl ausreichend groß ist (größer als 100), ist es möglich, eine effektive Extraktion des Lichts von mehr als 45% zu erreichen. Die Möglichkeit der Verwendung einer großen Anzahl von Grenzflächen ist jedoch durch die bei den Lichtleitern verfügbaren physikalischen Abmessungen begrenzt, die klein sind, wenn der Raumbedarf der Vorrichtung klein gehalten werden soll. Die kleinen Abmessungen der fertigen Vorrichtung werden deshalb auf Kosten des optischen Wirkungsgrads erreicht, wodurch es erforderlich wird, Hochleistungslampen und/oder eine große Anzahl von Lampen zu verwenden, was wiederum einen großen Leistungsverbrauch bedeutet. Außerdem ist bei diesem Typ der Vorrichtung die Gleichförmigkeit der Beleuchtung umgekehrt proportional zur Anzahl der Grenzflächen. Zum Erreichen einer guten Gleichförmigkeit müssen deswegen die Leiter ineffizient sein oder alternativ müssen die Reflexions-/Brechungscharakteristiken jeder Grenzfläche der Leiter modifiziert werden. Dies kann entweder dadurch erfolgen, daß bei jeder aufeinanderfolgenden Grenzfläche andere Abmessungen vorhanden sind, oder daß der Brechungsindex des Klebstoffs zwischen ihnen modifiziert wird; jedes Verfahren führt jedoch zu Komplikationen im Herstellungsprozeß und das entsprechende Problem wird nicht immer zufriedenstellend gelöst. EP-A-0 364 228 beseitigt die beschriebenen Nachteile ebenfalls nicht.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungsvorrichtung zu schaffen, die die obenbeschriebenen Probleme löst, insbesondere indem sie ermöglicht, eine hohe Gleichförmigkeit der Beleuchtung mit einem gleichfalls hohen Wirkungsgrad zu kombinieren. Es ist außerdem eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die kompakt, zuverlässig und vergleichsweise einfach herzustellen ist.
  • Die Erfindung schafft daher eine Beleuchtungsvorrichtung, die als Scheinwerfer oder andere Fahrzeugaußenleuchte verwendet werden kann, wobei ihre Dicke kleiner als ihre anderen Abmessungen ist, wie im Anspruch 1 definiert ist.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung besitzen darüber hinaus die Oberflächen, die die schrägen Seiten des Reliefs bilden, eine lichtbeugende Optik oder Mikrooptik, die entweder direkt auf diesen Oberflächen gebildet oder auf sie aufgebracht wurde; diese lichtbeugende Mikrooptik kann wahlweise an Stelle eines Teils der Sägezahnreliefs selbst direkt auf einer Oberfläche des zweiten Reflektors, der keine Reliefs aufweist, ausgebildet sein.
  • Schließlich ist die Linse vorzugsweise mit mehreren brechenden, beugenden oder hybriden brechenden/beugenden Linsen/Mikrolinsen versehen, die den Lichtstrahl empfangen, nachdem er vom zweiten Reflektor modifiziert und abgelenkt wurde, und ihm eine gewünschte endgültige Verteilung geben.
  • Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich aus der folgenden Beschreibung bestimmter nicht einschränkender Ausführungsformen. Diese Beschreibung bezieht sich auf die Figuren der beigefügten Zeichnung, in der:
  • Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Scheinwerfers oder einer anderen Fahrzeugaußenleuchte ist, die erfindungsgemäß aufgebaut ist;
  • Fig. 2 eine schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 ist;
  • die Fig. 3 und 4 in vergrößertem Maßstab Beispiele verschiedener Einzelheiten der Konstruktion der Vorrichtung aus Fig. 1 zeigen; und
  • die Fig. 5, 6, 7 und 8 verschiedene mögliche alternative Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung veranschaulichen.
  • In den Fig. 1 und 2 ist die Zahl 10 ein allgemeines Bezugszeichen für eine Beleuchtungsvorrichtung, in diesem Fall ein Scheinwerfer oder eine andere Fahrzeugaußenleuchte, die im wesentlichen ein Gehäuse 2 bekannter Art enthält, das aus Gründen der Einfachheit lediglich schematisch gezeigt ist, z. B. mit der Form eines Parallelepipedons und das eine Lichtquelle 1 und einen Reflektor 3 mit z. B. parabolischem Profil enthält, wobei das Gehäuse 2 an der Außenseite durch einen lichtdurchlässigen Schirm oder eine Linse 6 (Fig. 1) geschlossen ist (z. B. abgedichtet gegen das Eindringen von Flüssigkeiten). Gemäß der Erfindung ist die Dicke S der Vorrichtung 10, die parallel zu einer optischen Achse A gemessen wird, längs der die von der Vorrichtung 10 erzeugten Strahlen 11 gerichtet sind, viel kleiner (z. B. um eine Größenordnung) als die Länge L des Gehäuses 2, wohingegen ihre Breite, d. h. ihre Abmessung senkrecht zur Länge L und zur Dicke S in Abhängigkeit von den Beleuchtungsanforderungen beliebig sein kann. Der Reflektor 3 und die Quelle 1 sind an einem Ende 4 des Gehäuses 2 derart angeordnet, daß der Reflektor 3 die verschiedenen Lichtstrahlen 9, die von der Quelle 1 ausgesendet werden, sammelt und parallel zueinander in eine Ausbreitungsrichtung X, die durch den Pfeil in Fig. 1 angegeben ist und parallel zur Linse 6 und zur Seite der Abmessung L des Gehäuses 2 verläuft, sowie senkrecht zur optischen Achse A und auf einer Seite von dieser lenkt.
  • Das Gehäuse 2 enthält außerdem eine Modifizierungs-/Extraktionskomponente, deren Funktion darin besteht, die durch den Reflektor 3 gerichteten Strahlen 9 zu sammeln und sie mit einer definierten Divergenz und Intensität in bezug auf die optische Achse A durch die Linse 6 abzulenken, um die Strahlen 11 des endgültigen Lichtstrahls, der erhalten werden soll, zu bilden. Gemäß der Erfindung besteht diese Modifizierungs-/Extraktionskomponente aus einem zweiten Reflektor 13, der dem Reflektor 3 zugewandt ist und über die gesamte Länge L des Gehäuses 2 dem Reflektor 3 gegenüberliegt und sich vor der Linse 6 befindet.
  • Der Reflektor 13 besitzt eine vollständig reflexionsfähige obere Oberfläche 14, die direkt zur Linse 6 zeigt und schräg zur Richtung X der Ausbreitung der Strahlen 9 angeordnet ist. Der Reflektor 13 ist demzufolge im wesentlichen im Querschnitt keilförmig (wobei der Schnitt in Richtung X erfolgt). Außerdem ist die Oberfläche 14 vollständig oder wenigstens teilweise durch mehrere zueinander benachbarte Reliefs 15 definiert, von denen jedes in der Richtung X der Ausbreitung des durch den Reflektor 3 gerichteten Lichtstrahls ein Sägezahnprofil aufweist (Fig. 3 und 5), wobei jedes Relief 15 (Fig. 3 und 5) daher durch eine schräge Seite 16, die zur Lichtquelle 1 geneigt ist und in einem definierten Winkel zur Ausbreitungsrichtung X liegt, und durch eine gegenüberliegende Seite 18, die etwa senkrecht zur Linse 6 verläuft, definiert ist.
  • Beide Seiten 16, 18 sind im vorliegenden Beispiel durch reflektierende Oberflächen definiert. Diese Oberflächen können wie dargestellt eben sein, oder sie können entweder in die Richtung X oder in rechten Winkeln zu dieser Richtung gekrümmt sein, wobei die Krümmung durch eine einfache Gleichung oder bei Bedarf durch eine Reihe von unterschiedlichen Gleichungen (komplexe Oberfläche) beschrieben wird, um die Divergenz der Strahlen 11, die die Vorrichtung 10 in den beiden Richtungen senkrecht zur optischen Achse A verlassen, zu steuern.
  • Ungeachtet der verwendeten Form sind die Reliefs 15 gemäß der Erfindung so geformt, daß alle jeweiligen Spitzen 20 der Sägezähne in einem durchgehenden gekrümmten Profil mit definierter Form liegen, das in Fig. 3 durch eine mit 21 bezeichnete gestrichelte Linie dargestellt ist. Das Profil 21 ist derart, daß sich die reflektierende Oberfläche 14 insgesamt als eine im allgemeinen konkave Konfiguration ergibt, die aus allen zueinander benachbarten Reliefs 15 gemeinsam aufgebaut ist, wobei in Abhängigkeit davon, wie die endgültigen Strahlen 11 durch die Linse 6 verteilt und abgelenkt werden sollen, dieses Profil 21 eine einzige Gleichung besitzen kann (es kann z. B. parabolisch oder elliptisch sein) oder es kann vorzugsweise ein komplexes Profil sein, das aus mehreren Kurven mit unterschiedlichen Gleichungen aufgebaut ist (z. B. eine Parabel, ein Abschnitt einer Ellipse, ein Abschnitt eines Kreises, ein Abschnitt einer Hyperbel usw.), die ohne Unstetigkeiten bis zu einer definierten Ordnung von Ableitungen, vorzugsweise zur Ableitung zweiter Ordnung zusammengefügt sind.
  • Das Profil 21 wird durch Berechnung gewählt, derart, daß der bestmögliche Kompromiß zwischen den folgenden Forderungen gefunden wird:
  • - Erreichen einer anfänglichen Steuerung der Divergenz der Strahlen 11, die die Vorrichtung 10 in einer der beiden Richtungen senkrecht zur optischen Achse A verlassen, die anschließend durch die Linse 6 präzisiert wird;
  • - Glätten der Beleuchtungsverteilung an der Linse 6 am Ausgang der Vorrichtung 10 von der kombinierten Verteilung ("Muster") der Intensität der Strahlen 9, die durch den Reflektor 3 ausgerichtet wurden, und des direkt ausgegebenen Lichts.
  • Ungeachtet der verwendeten Lösung ist die Wahl des möglichen Profils 21 durch die physikalischen Abmessungen der Vorrichtung 10 beschränkt, insbesondere durch die beiden Höhen h1 und h2 (Fig. 3) am Anfang und am Ende der Komponente 13, die zu Beginn der Konstruktiongemäß der endgültigen Dicke 5, die erreicht werden soll, festgelegt werden. Fig. 4 veranschaulicht nicht maßstabsgerecht drei unterschiedliche mögliche Profile 21a, 21b und 21c und zeigt, wie derselbe Strahl 9, der durch den Reflektor 3 gerichtet wurde, bei unterschiedlichen Winkeln durch jedes Profil 21 reflektiert wird, wodurch Ausgangsstrahlen 11a, 11b und 11c erzeugt werden, die unterschiedliche Divergenzen besitzen und an recht verschiedenen Punkten auf die Linse 6 auftreffen.
  • Wie in den Fig. 1 bis 3 veranschaulicht wird, besitzen alle Zähne oder Reliefs 15 dasselbe Profil, so daß alle schrägen Seiten 16 dieselbe Neigung aufweisen, oder bei der Variante, die in Fig. 5 veranschaulicht wird, ist die reflektierende Oberfläche 14 des Reflektors, bezeichnet mit 13a, aus Reliefs 15 zusammengesetzt, deren Profile voneinander verschieden sind, so daß die schrägen Seiten 16 unterschiedliche Neigungen besitzen, um die Lichtverteilung zu modifizieren (wie durch die unterschiedlichen Divergenzen der sich ergebenden Ausgangsstrahlen 11 angegeben ist), ohne die Gleichförmigkeit der Beleuchtung der Linse 6 zu verändern.
  • Bei der weiteren möglichen Variante, die in Fig. 6 nicht maßstabsgerecht veranschaulicht ist, können die Reliefs 15, insbesondere die Oberflächen, die die schrägen Seiten 16 definieren, mit lichtbeugenden Optikeinrichtungen oder Mikrooptikeinrichtungen 25a und 25b, die voneinander verschieden (oder untereinander gleich) sind, versehen sein, wobei ihre Funktion in der anfänglichen Verteilung des gewünschten endgültigen Lichtstrahls besteht. Diese Optikeinrichtungen 25a, 25b können direkt auf den Oberflächen 16 als eine Reihe von Mikroreliefs ausgebildet sein, die gemeinsam mit der Komponente 13 hergestellt werden, die vorzugsweise eine Vertiefung in einem synthetischen Kunststoffharz ist oder durch eine bekannte Technik auf entsprechenden durchlässigen Filmen (bekannt und nicht dargestellt) hergestellt wird, die wiederum auf die Oberflächen 16 z. B. durch Aufkleben als eine Beschichtung aufgebracht wird.
  • Falls lichtbeugende Mikrooptikeinrichtungen verwendet werden, können diese in einigen Fällen einen Teil der Sägezahnreliefs 15 ersetzen: mit anderen Worten weisen in diesem Fall einige Bereiche der Oberfläche 14 keine Reliefs 15 auf, sondern lediglich eine lichtbeugende Optikeinrichtung. Auf jeden Fall müssen diese Bereiche der Oberfläche 14 trotzdem im Gesamtprofil 21 liegen, das die Form der Oberfläche 14 als Ganzes definiert.
  • Schließlich ist die Linse 6 mit mehreren brechenden, lichtbeugenden oder brechenden/lichtbeugenden Hybrid-Linsen/-Mikrolinsen 6a (Fig. 1) versehen, die den Lichtstrahl empfangen, nachdem er von der Oberfläche 14 modifiziert und abgelenkt wurde, und ihm die gewünschte endgültige Verteilung geben. Diese Optikeinrichtungen 6a können gleichfalls direkt auf der Linse 6 oder auf Filmen ausgebildet sein, die anschließend z. B. auf der Innenseite der Vorrichtung 10 an die Linse 6 geklebt werden.
  • Die Lichtquelle 1 kann ein beliebiger Typ sein, der monochromatisches, polychromatisches, kohärentes, teilweise kohärentes oder vollkommen inkohärentes Licht aussenden kann; z. B. kann sie ein Glühfaden (Glühlampe), ein Gas, eine Ionenentladung, ein Festkörper-Polymer, eine LED (wahlweise mit geeigneten Sammellinsen) oder eine Halogen- oder Neonlampe sein oder sie kann eine Lichtleitfaser enthalten; wenn es nicht gewünscht ist, die direkten Strahlen zu verwenden, kann die Quelle 1 darüber hinaus in bekannter Weise durch eine eingebaute Abdeckung, die nahe am zweiten Reflektor 13 angeordnet ist, abgedeckt sein.
  • Das in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Beispiel verwendet eine einzelne Lichtquelle 1, die an einem Ende 4 der Vorrichtung 10 angeordnet ist; auf Grundlage des verfügbaren Raums und der Leistung, die erforderlich ist, um den gewünschten endgültigen Lichtstrahl zu erzeugen, sind jedoch viele weitere Ausführungsformen der Vorrichtung 10 möglich, von denen zwei, die mit 10a und 10b bezeichnet sind, in den Fig. 7 und 8 veranschaulicht sind, die als Alternative mehrere Lichtquellen verwenden.
  • Fig. 7 zeigt z. B. eine Vorrichtung 10a mit länglicher Form, die ein Paar gegenüberliegender In-line-Reflektoren 3, von denen jeder mit seiner eigenen Lichtquelle 1 versehen ist, und eine Modifizierungs-/Extraktionseinrichtung enthält, die einen weiteren Reflektor 13b in Form eines Doppelkeils enthält, der zwischen den beiden Reflektoren 3 und in Reihe mit diesen angeordnet ist und durch ein Paar schräger reflektierender oberer Oberflächen 14a und 14b definiert ist, deren Neigungen entgegengesetzt sind und die jeweils einem Reflektor 2 zugewandt sind und jeweils durch mehrere benachbarte Reliefs 15 definiert sind, die von einem gemeinsamen mittleren Spitzenabschnitt 34 weg zu den entsprechenden Reflektoren 3 kleiner werden. Wenn die Beleuchtungsleistung erhöht werden muß, kann diese wie auch die vorherige Variante, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, als ein unbegrenzt wiederholbares Modul längs der Richtung senkrecht zur Seite L dienen, bei dem die Quellen 1 nacheinander auf derselben Seite (oder auf den beiden gegenüberliegenden Seiten) angeordnet sind.
  • Schließlich kann in der in Fig. 8 gezeigten Variante eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10c mit einer kreisförmigen Symmetrie um die optische Achse A hergestellt werden: Die Vorrichtung 10c umfaßt in diesem Fall einen Reflektor 13c, der durch eine reflektierende obere Oberfläche 14 mit einer allgemein konischen Form definiert ist, die durch mehrere ringförmige Reliefs 15 gebildet ist, wobei jedes von diesen in radialer Richtung ein Sägezahnprofil besitzt, wobei dieser Reflektor 13c so beschaffen ist, daß seine Achse auf der optischen Achse A liegt und im Innern eines geeigneten Gehäuses 2 gemeinsam mit mehreren Reflektoren 3 angeordnet ist, von denen jeder eine eigene Lichtquelle 1 besitzt, die in einem Ring um den Reflektor 13c radial angeordnet ist, und wobei die Vorrichtung 10c an der Vorderseite durch eine Linse 6 geschlossen ist. Auf diese Weise wird in jeder radialen Richtung, die durch die Achse eines Reflektors 3 definiert ist, im wesentlichen dieselbe funktionelle Konfiguration reproduziert wie diejenige der Vorrichtung 10 der Fig. 1 und 2.

Claims (11)

1. Beleuchtungsvorrichtung (10), die als ein Scheinwerfer oder eine andere Fahrzeugaußenleuchte verwendet werden kann und deren Dicke kleiner als ihre anderen Abmessungen ist, umfassend:
- wenigstens eine Lichtquelle (1);
- eine Modifizierungs-/Extraktionseinrichtung (13);
- wenigstens einen Reflektor (3) zum Richten eines Lichtstrahls (X) von der Quelle (1) zur Modifizierungs-/Extraktionseinrichtung (13);
- und eine Linse (6), die im wesentlichen parallel zur Ausbreitungsrichtung des Strahls und vor der Modifizierungs-/Extraktionseinrichtung (13) angeordnet ist,
wobei die Modifizierungs-/Extraktionseinrichtung (13) so beschaffen ist, daß sie den Strahl durch die Linse (6) lenkt;
und wobei die Modifizierungs-/Extraktionseinrichtung ein zweiter Reflektor (13) ist, der dem ersten zugewandt ist, wobei die obere Oberfläche des zweiten Reflektors (13) die der Linse (6) direkt zugewandt ist, schräg zur Ausbreitungsrichtung des Strahls angeordnet ist, wobei die obere Oberfläche wenigstens teilweise durch mehrere zueinander benachbarte Reliefs (15) definiert ist, wobei jedes Relief (15) in der Ausbreitungsrichtung des Strahls (X) ein Sägezahnprofil aufweist, das durch eine schräge Seite (16), die zur Lichtquelle (1) geneigt ist und in einem individuell definierten Winkel zur Ausbreitungsrichtung (X) des Strahls liegt, wobei die obere Oberfläche derart ist, daß alle (Sägezahn-) Profile (15) auf einem durchgehenden gekrümmten Profil mit definierter Form liegen, dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination
(i) jedes Sägezahnprofil ferner durch eine gegenüberliegende Seite (18) definiert ist, die senkrecht zur Linse (6) angeordnet ist, und
(ii) die schrägen Seiten (16) der Reliefs (15) Mittel umfassen, durch die die Modifizierungs-/Extraktionseinrichtung die Divergenz und die Intensitätsverteilung des Strahls steuern kann.
2. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil ein komplexes Profil ist, das aus mehreren Krümmungen mit unterschiedlichen Gleichungen aufgebaut ist, die bis zu einer definierten Ordnung der Ableitung ohne Unstetigkeit zusammengefügt sind.
3. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die definierte Ordnung der Ableitung die zweite Ordnung ist.
4. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schrägen Seiten der Reliefs (15) jeweils durch ebene Oberflächen definiert sind.
5. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schrägen Seiten der Reliefs (15) jeweils durch gekrümmte Oberflächen definiert sind, wobei die Mittel, durch die die Modifizierungs-/Extraktionseinrichtung (13) die Divergenz und die Intensitätsverteilung des Strahls steuern kann, die gekrümmten Oberflächen umfassen.
6. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Reliefs (15) ein konstantes Profil besitzen, wobei alle schrägen Seiten (16) denselben Winkel zur Ausbreitungsrichtung (X) des Strahls aufweisen.
7. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Profile (15) untereinander unterscheiden, wobei die schrägen Seiten (16) unterschiedliche Winkel zur Ausbreitungsrichtung (X) des Strahls aufweisen, wobei die Mittel, durch die die Modifizierungs-/Extraktionseinrichtung (13) die Divergenz und die Intensitätsverteilung des Strahls steuern kann, die unterschiedlichen Winkel umfassen.
8. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Oberflächen, die die schrägen Seiten (16) der Reliefs (15) definieren, lichtbeugende Optikeinrichtungen oder Mikrooptikeinrichtungen (15a, 25b) sind, die entweder direkt auf diesen Oberflächen ausgebildet sind oder auf diese aufgebracht sind, wobei die Mittel, durch die die Modifizierungs-/Extraktionseinrichtung (13) die Divergenz und die Intensitätsverteilung des Strahls steuern kann, die lichtbeugenden Optikeinrichtungen (25a, 25b) umfassen.
9. Beleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (6) mit mehreren brechenden, lichtbeugenden oder brechenden/lichtbeugenden Hybrid-Linsen/-Mikrolinsen (6a) versehen ist, die den Lichtstrahl empfangen, nachdem der zweite Reflektor (13) ihn modifiziert und abgelenkt und ihm eine gewünschte endgültige Verteilung verliehen hat.
10. Beleuchtungsvorrichtung (10a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine längliche Form besitzt und ein Paar erster gegenüberliegender In-line-Reflektoren (3), von denen jeder mit seiner eigenen Lichtquelle versehen ist, und einen zweiten Reflektor (13b) in Form eines Doppelkeils umfaßt, der zwischen den ersten Reflektoren (3) und mit diesen in Reihe angeordnet und durch ein Paar schräger reflektierender oberer Oberflächen (14a, 14b) definiert ist, wovon jede einem ersten Reflektor zugewandt und durch mehrere benachbarte Reliefs (15) definiert ist, die von einem gemeinsamen mittleren Spitzenabschnitt weg zum ersten Reflektor kleiner werden.
11. Beleuchtungsvorrichtung (10c) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie im rechten Winkel zur Ausbreitungsrichtung des von ihr ausgesendeten Lichtstrahls eine im allgemeinen kreisförmige Form aufweist und einen zweiten Reflektor (13c), der durch eine reflektierende obere Oberfläche definiert ist, die durch mehrere kreisförmige Reliefs (15) gebildet ist, die jeweils in der radialen Richtung ein Sägezahnprofil aufweisen, und mehrere erste Reflektoren (3) umfaßt, die jeweils ihre eigene Lichtquelle (1) aufweisen, die radial in einem Ring um den zweiten Reflektor (13c) angeordnet ist.
DE69626078T 1995-09-27 1996-09-26 Beleuchtungsvorrichtung, die mit einer reduzierten Dicke herstellbar ist, insbesondere Scheinwerfer oder andere äussere Fahrzeuglampe Expired - Fee Related DE69626078T2 (de)

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