DE19737551A1 - Signalleuchte für Kraftfahrzeuge, umfassend einen Spiegel mit verbesserten Ablenkteilflächen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Signalleuchten für Kraftfahrzeuge.

Sie betrifft insbesondere eine Signalleuchte, die au­ ßer einer Glühfadenlampe und einer Abdeckscheibe ei­ nen Lichtstromaufnehmer umfaßt, der aus einem Spiegel besteht, der in eine Gesamtheit von Teilflächen oder Facetten unterteilt ist.

Jede Facette weist eine Form auf, die so gestaltet ist, daß sie die reflektierte Strahlung horizontal und vertikal streuen kann, um selbsttätig mindestens einen Teil des Beleuchtungsfelds der Leuchte abzu­ decken.

Wenn die Leuchte in diesem Beleuchtungsfeld betrach­ tet wird und sofern die Abdeckscheibe glatt ausge­ führt ist oder ein Gepräge aufweist, das sich nur in unerheblichem Maße auf die Lichtstrahlung auswirkt (Zierelemente), ist daher das Vorhandensein einer Ge­ samtheit von gleichmäßig verteilten sekundären Licht­ quellen festzustellen, die jeweils durch die ver­ schiedenen Facetten gebildet werden. Daher ist auch zuweilen von einer Leuchte mit "Diamantoptik" die Re­ de, die für die Designer besonders attraktiv ist.

Eine Signalleuchte, die diese Merkmale aufweist, läßt sich relativ einfach gestalten, wenn jede der Facet­ ten, in rechtwinkliger Projektion entlang der opti­ schen Achse, horizontale und vertikale Kanten auf­ weist, da jede Facette dann einfach so gestaltet werden kann, daß das abgestrahlte Licht in einem Rechteck verteilt wird, das gleich oder ähnlich dem angestrebten Beleuchtungsfeld gewählt wird, das im allgemeinen ebenfalls eine rechtwinklige Form auf­ weist.

Diese Vorgabe hinsichtlich der Facettengrenzen stellt für den Designer jedoch eine Einschränkung dar. Denn dieser könnte den Wunsch haben, daß die Umrisse der Facetten nicht mehr horizontal und vertikal sein sol­ len, sondern schräge Ausrichtungen aufweisen, bei­ spielsweise entlang den Fluchtlinien der benachbarten Fahrzeugkarosserie.

Falls die Facetten derartige Umrisse aufweisen sol­ len, wird es jedoch unmöglich, daß sie ein Projekti­ onsfeld abdecken, das dem angestrebten rechteckigen Beleuchtungsfeld ausreichend nahe kommt.

Wenn sich der Betrachter in diesem Falle nahe an den Rändern dieses Beleuchtungsfelds befindet oder sich allmählich von diesem entfernt, werden einige der se­ kundären Lichtquellen "erlöschen", während andere "eingeschaltet" bleiben, was unter dem Gesichtspunkt des Designs absolut unerwünscht ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, diese Begrenzung des Stands der Technik aufzuhe­ ben und eine Leuchte vorzuschlagen, die einen Reflek­ tor mit Facetten besitzt, deren Umrisse wesentlich flexibler bestimmt werden können, wobei gleichzeitig das Merkmal erhalten bleibt, demzufolge alle Facetten in etwa das gleiche Beleuchtungsfeld beleuchten.

Ein verwandter Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine derartige Leuchte vorzuschlagen, bei der die Geometrie des Projektionsfelds jeder Fa­ cette eine relative Unabhängigkeit im Verhältnis zur Geometrie der Umrisse der besagten Facette aufweist.

Daher schlägt die Erfindung nach einem ersten Aspekt eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge vor, umfassend eine Lichtquelle, einen Spiegel zur Aufnahme des Lichtstroms mit einer Gesamtheit von benachbarten Ab­ lenkteilflächen und eine Abdeckscheibe, wobei die Ab­ lenkteilflächen durchgehende reflektierende Oberflä­ chen besitzen, die jeweils das von der Lichtquelle kommende Licht in einem gegebenen Beleuchtungsfeld verteilen können, das eine horizontale Dimension und eine vertikale Dimension aufweist, und wobei die Ab­ deckscheibe glatt oder schwach ablenkend ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Teilfläche eine Mittelzone mit einem, in rechtwinkliger Projektion entlang der optischen Achse, allgemein rechteckigen Umriß mit horizontalen und vertikalen Kanten, um die Gesamtheit des Beleuchtungsfelds abzudecken, und min­ destens ein Paar Randzonen mit Schrägkanten umfaßt, die die Mittelzone durchgehend und ohne Steigungsun­ terbrechung auf zwei gegenüberliegenden Seiten dieser Zone verlängern und gemeinsam die Gesamtheit des Be­ leuchtungsfelds abdecken können.

Nach bevorzugten, aber nicht einschränkenden Aspekten der erfindungsgemäßen Signalleuchte ist folgendes vorgesehen:

• - Die besagte Mittelzone ist durch einen Entwick­ lungsverlauf der horizontalen Ablenkung der von der Lichtquelle kommenden Strahlen in Abhängigkeit von einem horizontalen Maß und durch einen Entwick­ lungsverlauf der vertikalen Ablenkung der von der Lichtquelle kommenden Strahlen in Abhängigkeit von einem vertikalen Maß definiert, und die Randzonen ein und desselben Paares weisen einen ersten Entwick­ lungsverlauf, der mit einem der Entwicklungsverläufe der Mittelzone identisch ist, und einen zweiten Ent­ wicklungsverlauf auf, der zu dem anderen Entwick­ lungsverlauf der Mittelzone umgekehrt ist.
• - Der Entwicklungsverlauf mindestens einer der Rand­ zonen, der die Umkehrung des besagten anderen Ent­ wicklungsverlaufs der Mittelzone darstellt, ist au­ ßerdem eine Ähnlichkeitstransformation dieses umgekehrten Verlaufs.
• - Die Umrisse der Randzonen sind in rechtwinkliger Projektion dreieckig, wobei eine Seite mit einer Sei­ te der Mittelzone zusammenfällt, eine Seite in der Verlängerung einer angrenzenden Seite der Mittelzone liegt und eine Hypotenuse die besagte Schrägkante bildet.
• - Die Schrägkanten der Umrisse der Randzonen ein und desselben Paares sind parallel.
• - Mindestens einige Teilflächen enthalten zwei Paare von Randzonen, die sich von den vier Seiten der Mit­ telzone aus erstrecken, und ein anderes Paar von dreieckigen Randzonen, die paarweise die Randzonen der beiden Paare verbinden, wobei sie in einem im we­ sentlichen punktuellen Kontakt mit der Mittelzone stehen.
• - Einige Teilflächen haben in rechtwinkliger Projek­ tion einen Umriß in Form eines Parallelogramms mit zwei gegenüberliegenden horizontalen oder vertikalen Kanten.
• - Einige Teilflächen haben in rechtwinkliger Projek­ tion einen Umriß mit Sechseckform.
• - Einige Teilflächen haben in rechtwinkliger Projek­ tion einen Umriß in Form eines Vierecks mit vier Schrägkanten.
• - Einige Teilflächen haben in rechtwinkliger Projek­ tion einen Umriß in Form eines Parallelogramms mit vier Schrägkanten.
• - Einige Teilflächen haben in rechtwinkliger Projek­ tion einen Umriß in Form eines Rechtecks mit vier Schrägkanten.

Nach einem zweiten Aspekt schlägt die Erfindung eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge vor, umfassend eine Lichtquelle, einen Spiegel zur Aufnahme des Licht­ stroms mit einer Gesamtheit von aneinander angrenzen­ den Ablenkteilflächen und eine Abdeckscheibe, wobei die Ablenkteilflächen durchgehende und ohne Stei­ gungsunterbrechung ausgeführte reflektierende Ober­ flächen besitzen, die jeweils das von der Lichtquelle kommende Licht in einem gegebenen Beleuchtungsfeld verteilen können, das eine horizontale Dimension und eine vertikale Dimension aufweist, und wobei die Ab­ deckscheibe glatt oder schwach ablenkend ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Teilfläche aus mindestens einer Gruppe von Teilflächen mindestens in einem ihrer Horizontal- und Vertikalschnitte ein ge­ wundenes Profil aufweist und daß jede Teilfläche, un­ ter einem beliebigen Betrachtungswinkel, der in einem gegebenen Betrachtungsfeld enthalten ist, mindestens zwei sekundäre Lichtquellen erscheinen läßt, die, ob­ gleich sie nicht notwendigerweise, im eigentlichen Sinne, virtuelle Bilder des Glühfadens sind, dennoch als virtuell zu bezeichnen sind.

In einer ersten Ausführungsform weisen einige Teilflächen ein gewundenes Profil entweder in ihrem Horizontal- oder ihrem Vertikalschnitt auf, wobei sie zwei virtuelle Lichtquellen erscheinen lassen.

In einer zweiten Ausführungsform weisen einige Teilflächen ein gewundenes Profil in ihrem Horizon­ tal- und ihrem Vertikalschnitt auf, wobei sie vier virtuelle Lichtquellen erscheinen lassen.

Darüber hinaus schlägt die vorliegende Erfindung eine Signalleuchte für Kraftfahrzeuge vor, umfassend eine Lichtquelle, einen Spiegel zur Aufnahme des Licht­ stroms mit einer Gesamtheit von aneinander angrenzen­ den Ablenkteilflächen und eine Abdeckscheibe, wobei die Ablenkteilflächen durchgehende und ohne Stei­ gungsunterbrechung ausgeführte reflektierende Ober­ flächen besitzen, die jeweils das von der Lichtquelle kommende Licht in einem gegebenen Beleuchtungsfeld verteilen können, das eine horizontale Dimension und eine vertikale Dimension aufweist, und wobei die Ab­ deckscheibe glatt oder schwach ablenkend ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige Teilflächen in rechtwinkliger Projektion entlang der mittleren Abstrahlungsachse der Leuchte einen Umriß aufweisen, der mindestens zwei gegenüberliegende Schrägkanten umfaßt, und daß diese Teilflächen das von der Lichtquelle kommende Licht in einem im we­ sentlichen rechteckigen Beleuchtungsfeld mit horizon­ talen und vertikalen Kanten reflektieren.

Die Umrisse der verschiedenen Teilflächen mit Umris­ sen, die Schrägkanten haben, werden aus der Gruppe ausgewählt, die Parallelogramme mit zwei Schrägkan­ ten, Vierecke mit vier Schrägkanten, Parallelogramme mit vier Schrägkanten, Rechtecke mit vier Schrägkan­ ten, Sechsecke und Fünfecke umfaßt.

Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachstehen­ den detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Aus­ führungsform der Erfindung, die als Beispiel und un­ ter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung angeführt wird. Darin zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungs­ gemäßen Signalleuchte ohne Abdeckscheibe;

Fig. 2 eine im axialen Vertikalschnitt ausgeführte schematische Ansicht der Leuchte von Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Signal­ leuchte der Fig. 1 und 2 und eines Projektions­ schirms zur Veranschaulichung des Verhaltens der er­ findungsgemäßen Signalleuchte im Vergleich zum Stand der Technik;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils einer reflektierenden Teilfläche des Spiegels der Leuchte der Fig. 1 und 2, veranschaulicht im Ver­ hältnis zu einer imaginären Ebene, die rechtwinklig zur optischen Achse verläuft;

die Fig. 5a bis 5c in rechtwinkliger Projektion entlang der optischen Achse ausgeführte Ansichten zu drei Beispielen von Ablenkteilflächen einer erfin­ dungsgemäßen Signalleuchte;

die Fig. 6a bis 6c in rechtwinkliger Projektion entlang der optischen Achse ausgeführte Ansichten zu drei anderen Beispielen von Ablenkteilflächen einer erfindungsgemäßen Signalleuchte;

die Fig. 7a bis 7c eine in grafischer Form ver­ anschaulichte Darstellung unterschiedlicher Verläufe einer möglichen horizontalen oder vertikalen Ablen­ kung für einen Teil einer Ablenkteilfläche, wie er in Fig. 4 veranschaulicht ist; und

die Fig. 8a bis 8d die unter verschiedenen Be­ trachtungswinkeln dargestellte Form einer Ablenk­ teilfläche des Spiegels einer erfindungsgemäßen Sig­ nalleuchte.

Vorausschickend ist darauf hinzuweisen, daß es sich in der nachfolgenden Beschreibung bei der Definition der verschiedenen Zonen der Teilflächen, bezogen auf das horizontale und vertikale Profil, um eine relati­ ve Definition handelt, die im Verhältnis zu einem auf die Lichtquelle fokussierten parabolischen Profil be­ stimmt ist, das die Eigenschaft hat, gleich in wel­ chem Punkt, keine Ablenkung des von der Lichtquelle kommenden Lichts zu bewirken. Darüber hinaus ist die Darstellung von Fig. 4 ebenfalls eine relative Dar­ stellung, in dem Sinne, daß es sich bei den darin veranschaulichten Zonen der Teilfläche sowie ihren Profilen um diejenigen handelt, die im Verhältnis zu der vorerwähnten Parabel erzielt werden.

Zunächst wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, in denen schematisch eine Signalleuchte für Kraft­ fahrzeuge dargestellt ist, die eine Lampe 10 mit ei­ nem Glühfaden, einen Spiegel zur Aufnahme des Licht­ stroms 20 und eine Abdeckscheibe 30 umfaßt.

Die Abdeckscheibe ist im wesentlichen glatt ausge­ führt, das heißt, daß sie kein optisches Element ent­ hält, das den Verlauf der durch sie hindurchgehenden Lichtstrahlen in signifikanter Weise beeinflußt.

Der Spiegel 20 ist mit einer Gesamtheit von Ablenk­ teilflächen 21 versehen, die aneinander angrenzen oder nicht (so können die Teilflächen insbesondere leicht zueinander beabstandet sein, um Platz für die zum Entformen notwendigen Formschrägen zu belassen). Im vorliegenden Beispiel weisen diese Teilflächen, in rechtwinkliger Projektion entlang der optischen Ach­ se, einen Umriß in Form eines Parallelogramms mit ho­ rizontaler Ober- und Unterkante und mit schrägen Sei­ tenkanten auf. Dieser Umriß ist jedoch keinesfalls verbindlich, wie dies weiter unten noch darzulegen sein wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist nun weiter fest­ zustellen, daß jede Ablenkteilfläche 21 das vom Glüh­ faden 11 kommende Licht in ein ganz bestimmtes Be­ leuchtungsfeld CE zurückstrahlen kann, das vorzugs­ weise für die Gesamtheit der Teilflächen gemeinsam besteht und das im dargestellten Beispiel die Form eines Rechtecks aufweist, dessen Langseiten sich ho­ rizontal erstrecken.

An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß nach den herkömmlichen Techniken zur Definition der geometri­ schen Oberflächen der verschiedenen Teilflächen 21 die Erzeugung eines solchen Beleuchtungsfelds mit Teilflächen, die, in rechtwinkliger Projektion ent­ lang der optischen Achse, nicht rechteckige Umrisse mit nicht horizontalen und vertikalen Kanten auf­ weist, unmöglich ist.

Im einzelnen und weiterhin unter Bezugnahme auf Fig. 3 könnte eine Teilfläche 21 mit Umrissen in Form ei­ nes Parallelogramms, wie veranschaulicht, nur ein Be­ leuchtungsfeld erzeugen, von dem mindestens ein Sei­ tenpaar schräg ausgerichtet wäre, wie dies durch gestrichelte Linien angedeutet wird (Beleuchtungsfeld CE′).

Daraus ergäbe sich, wie im Einleitungsteil der vor­ liegenden Patentanmeldung erwähnt, ein optisches Ver­ halten, das insofern nicht zufriedenstellend wäre, als die verschiedenen Teilflächen, um das durch die photometrischen Vorschriften vorgegebene rechteckige Beleuchtungsfeld zu erzeugen, deutlich voneinander verschiedene individuelle Beleuchtungsfelder aufwei­ sen müßten, wobei die vorerwähnten Ein-/Ausschalt­ wirkungen der sekundären Lichtquellen nicht gleich­ zeitig aufträten.

Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung der Vor­ gehensweise zur Ausführung einer Ablenkteilfläche, bei der mindestens ein Teil der Umrisse eine Schrägausrichtung aufweist.

Nach einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird für jede Ablenkteilfläche eine rechteckige Mittelzone 211 mit horizontalen und vertikalen Kanten definiert, die in die Umrisse der Teilfläche einbeschrieben ist.

Für diese Zone wird eine bestimmte Tiefenposition vorgegeben (als Oz notiertes Maß entlang der opti­ schen Achse der Leuchte). Vorgegeben wird außerdem eine stetige monotone Funktion des Winkels des re­ flektierten Strahls, projiziert in eine horizontale Ebene, in Abhängigkeit vom Maß des Punkts der Fläche in horizontaler Richtung senkrecht zur optischen Ach­ se (als 0x notierte Achse). Diese Funktion wird no­ tiert als α = f(x). Darüber hinaus wird eine stetige monotone Funktion des Winkels des reflektierten Strahls, projiziert in eine vertikale Ebene, in Ab­ hängigkeit vom Maß des Punkts der Fläche in vertika­ ler Richtung senkrecht zur optischen Achse vorgegeben (als 0y notierte Achse). Diese Funktion wird notiert als β = g(y).

Wenn die Position der Lichtquelle (die hier der Ein­ fachheit halber einem Punkt gleichgesetzt wird) be­ kannt ist, läßt sich anhand der kartesischen Glei­ chungen eine einheitliche Oberfläche ermitteln, die diese verschiedenen Vorgaben erfüllt.

So veranschaulicht Fig. 4 die Oberfläche einer Mit­ telzone 211, die in Richtung ihrer Breite eine hori­ zontale Ablenkung bewirkt, die sich von einer Kante zur anderen allmählich zwischen einer Ablenkung α1 und einer Ablenkung α2 in entgegengesetzter Richtung verändert, wobei sie örtlich, im Mittelpunkt 0 der Teilfläche, durch eine Ablenkung α0 hindurchgeht, die vorzugsweise gleich null ist.

Außerdem bewirkt die Fläche in Richtung ihrer Höhe eine vertikale Ablenkung, die sich von einer Kante zur anderen allmählich zwischen einer Ablenkung β1 und einer Ablenkung β2 in entgegengesetzter Richtung verändert, wobei sie örtlich, im Mittelpunkt 0 der Teilfläche, durch eine Ablenkung β0 hindurchgeht, die vorzugsweise gleich null ist.

Die Winkel α1, α2 und β1, β2 werden in Abhängigkeit von der Breite und von der Höhe des angestreben Be­ leuchtungsfelds (Feld CE von Fig. 3) ausgewählt.

Da in den meisten Fällen dieses Beleuchtungsfeld sym­ metrisch im Verhältnis zur horizontalen Achse und zur vertikalen Achse ist, wird α1 = -α2 und β1 = -β2 ge­ wählt.

Die Mittelzone jeder Ablenkteilfläche füllt daher das Beleuchtungsfeld CE vollständig aus, das vorzugsweise für alle Teilflächen gleich ist.

Diese Ausfüllung erfolgt mit einer zufriedenstellen­ den Homogenität, insoweit die Funktionen der Ablen­ kung f und g einen regelmäßigen Verlauf aufweisen, wie dies weiter unten noch detailliert darzulegen sein wird.

Die Mittelzone 211 der Teilfläche 21, wie sie vorste­ hend definiert wurde, wird an mindestens zwei ihrer gegenüberliegenden Kanten durch zwei vorzugsweise dreieckige Zonen ergänzt, deren Oberflächen die Ei­ genschaft haben, daß sie sich stetig an die Oberflä­ che der Mittelzone 211 anschließen und Ablenkungsver­ läufe aufweisen, die, in einer der zwei Dimensionen, die Umkehrungen der Ablenkungsverläufe der Mittelzone 211 darstellen.

So veranschaulicht Fig. 5a den Fall, in dem die Mit­ telzone 211 durch zwei dreieckige Zonen 212 und 213 ergänzt wird, die seitlich im Verhältnis zu dieser Mittelzone angeordnet sind.

Die Seitenzone 212 besitzt, in rechtwinkliger Projek­ tion entlang der optischen Achse, einen Umriß, der eine vertikale erste Seite, die mit der linken Sei­ tenkante der Mittelzone zusammenfällt, eine horizon­ tale zweite Seite, die sich in der Verlängerung der Unterkante der Mittelzone 211 befindet und deren Län­ ge im dargestellten Beispiel gleich der Länge der be­ sagten Unterkante ist, und eine dritte Seite umfaßt, die sich schräg zwischen den Enden der beiden ersten Seiten ersteckt.

Die Seitenzone 213 weist, in rechtwinkliger Projekti­ on entlang der optischen Achse, einen Umriß mit der gleichen Form und den gleichen Abmessungen wie der Umriß der Seitenzone 212 auf, wobei sie um 180° im Verhältnis zu dieser gedreht ist.

Die reflektierenden Oberflächen dieser beiden Seiten­ zonen sind so ausgeführt, daß sich bei ihrer Aneinan­ derfügung an ihrer Hypotenuse eine Oberfläche ergä­ be, deren Verhalten hinsichtlich der horizontalen Ablenkung die Umkehrung des Verhaltens der Mittelzone darstellen würde; das heißt, daß sich die bewirkte Ablenkung allmählich, von links nach rechts, vom Wert α2 zum Wert α1 mit örtlichem Durchgang durch den Wert α0 verändern würde.

Mit anderen Worten: Diese beiden aneinandergefügten Zonen, wie vorstehend definiert, würden eine Oberflä­ che mit einem konkaven horizontalen Profil umgekehrt zum konvexen horizontalen Profil der Mittelzone 211 bilden. Das vertikale Profil der Teilfläche ist dage­ gen im dargestellten Beispiel auf seinem gesamten Um­ fang konvex.

Die an verschiedenen Punkten der Teilfläche 21 er­ zielten horizontalen und vertikalen Ablenkungen sind in Fig. 5a dargestellt.

Dabei füllen die beiden Seitenzonen 212, 213 zusammen das gleiche rechteckige Beleuchtungsfeld CE wie die Mittelzone 211 aus, wobei jede der Seitenzonen im we­ sentlichen die Hälfte dieser Ausfüllung übernimmt, die durch eine Diagonale des Beleuchtungsfelds CE ge­ trennt ist.

Die Gesamtheit der Teilfläche 21 füllt daher ein Be­ leuchtungsfeld aus, das, bis auf die Abweichungen, die hauptsächlich dadurch bedingt sind, daß die Lichtquelle in Wirklichkeit nicht punktuell ist, dem rechteckigen Beleuchtungsfeld CE entspricht.

Darüber hinaus erzeugt die Teilfläche 21, für den im Beleuchtungsfeld CE stehenden Betrachter, zwei virtu­ elle sekundäre Lichtquellen, von denen eine durch die Mittelzone 211 und die andere, je nach der Position des Auges des Betrachters im Beleuchtungsfeld, ent­ weder durch die Seitenzone 212 oder durch die Seiten­ zone 213 erzeugt wird.

Fig. 5a stellt zwar eine Teilfläche dar, deren Sei­ tenzonen 212, 213 gemeinsam, in der Projektion, eine gleiche Fläche wie die Mittelzone 211 abdecken; diese Eigenschaft ist jedoch fakultativ.

So zeigt Fig. 5b den Fall, in dem die beiden Zonen 212, 213 gemeinsam ein Rechteck abdecken, das die gleiche Höhe, aber eine geringere Breite als das durch die Zone 211 abgedeckte Rechteck aufweist.

In diesem Fall stellt sich der Ablenkungsverlauf der Zonen 212, 213 in Abhängigkeit vom Maß in der "x"-Achse enger dar als bei der Zone 211 (durch Ähnlich­ keitstransformation), so daß diese Zonen 212, 213, die stets konkav sind, kleinere Krümmungsradien als die Zone 211 besitzen. Sie spielen jedoch in opti­ scher Hinsicht die gleiche Rolle wie die von Fig. 5a, wobei sie, beide zusammen, das Beleuchtungsfeld CE vollständig ausfüllen.

Fig. 5c zeigt den Fall, in dem die Seitenzonen 212, 213 asymmetrisch gestaltet sind, wobei die Breite un­ ten in der Zone 212 größer als die Breite oben in der Zone 213 ausfällt.

Auch hier läßt sich das gleiche optische Verhalten erzielen, da sich der Entwicklungsverlauf der hori­ zontalen Ablenkung in Abhängigkeit vom Maß "x" in der Zone 213 enger darstellt, was durch eine einfache Ähnlichkeitstransformation herbeigeführt wird.

Die drei in den Fig. 5a bis 5c dargestellten Kon­ figurationen ermöglichen somit die Ausführung von Teilflächenumrissen mit horizontalen Ober- und Unter­ kanten und mit schrägen Seitenkanten (in der Pro­ jektion), wobei sich der Schrägungswinkel beliebig verändern läßt und wobei eine Parallelität oder Nichtparallelität zwischen diesen Seitenkanten ge­ wählt werden kann.

Durch die Übertragung der vorstehenden Erläuterungen auf den Fall, in dem die Mittelzone 211 durch Zonen 212, 213 ergänzt wird, die nicht seitlich, sondern oberhalb und unterhalb der besagten Zone 211 angeord­ net sind, können natürlich Teilflächen ausgeführt werden, die die gleichen Eigenschaften hinsichtlich der Ausfüllung eines gegebenen rechteckigen Beleuch­ tungsfelds aufweisen, deren Seitenkanten jedoch ver­ tikal sind, während ihre Ober- und Unterkanten schräg, parallel oder nicht parallel verlaufen.

Fig. 6a stellt, in rechtwinkliger Projektion entlang der optischen Achse, eine Teilfläche dar, die durch ein unterschiedliches Zusammenwirken mit den Oberflä­ chen in der Verlängerung der Mittelzone einen Umriß in Form eines Sechsecks aufweisen kann.

Im einzelnen umfaßt die in Fig. 6a veranschaulichte Teilfläche eine Mittelzone 211, zwei dreieckige Sei­ tenzonen 212, die wie vorstehend erläutert definiert sind, zwei weitere, obere 214 bzw. untere 215 drei­ eckige Zonen und schließlich zwei diagonale dreieckige Zonen 216, 217.

Die Zonen 214, 215 entstehen nach der gleichen Vorge­ hensweise wie die Zonen 212, 213, wobei jedoch die Verläufe der vertikalen Ablenkung in Abhängigkeit von dem "y"-Maß entsprechend verändert werden. Genauer gesagt: Die entlang ihrer Diagonalen aneinandergefüg­ ten Zonen 214 und 215 würden eine Oberfläche mit ei­ nem konkaven vertikalen Profil bilden, das von unten nach oben eine vertikale Ablenkung erzeugt, die sich zwischen β2 und β2 mit örtlichem Durchgang durch eine Ablenkung β0 entwickelt. Die Oberflächen der beiden Zonen 214, 215 verlängern daher die Oberfläche der Mittelzone 211 nach unten und nach oben durchgehend und ohne Steigungsunterbrechung, so daß sie gemeinsam das Beleuchtungsfeld CE abdecken.

Die dreieckigen Zonen 216 und 217, die an die Zonen 212, 214 bzw. 213, 215 angrenzen und sich an ihren Ecken an die Mittelzone 211 anschließen, umfassen Oberflächen, die diejenigen der besagten Zonen 212, 214 und 213, 215 durchgehend und ohne Steigungsunter­ brechung verlängern, wobei sie horizontale und verti­ kale Profile aufweisen, die umgekehrt zu denen der Mittelzone 211 ausfallen. Würde man, genauer gesagt, die Zonen 216, 217 entlang ihrer Hypotenuse aneinan­ derfügen, so ergäbe sich eine Oberfläche, die, von links nach rechts, eine horizontale Ablenkung zwi­ schen α2 und α1 herbeiführt und die von unten nach oben eine vertikale Ablenkung zwischen β2 und β1 be­ wirkt. Diese beiden, sowohl im horizontalen Profil als auch im vertikalen Profil konkaven Oberflächen, füllen ebenfalls gemeinsam das Beleuchtungsfeld CE aus.

Die an verschiedenen Punkten der Teilfläche herbeige­ führten horizontalen und vertikalen Ablenkungen sind aus Fig. 6a zu entnehmen.

Betrachtet man etwa die Teilfläche 21 von Fig. 6a im Beleuchtungsfeld CE, so sind vier sekundäre Licht­ quellen zu erkennen, die durch die folgenden Zonen erzeugt werden:

• - die Mittelzone 211;
• - eine der Zonen 212, 213, je nach dem Betrachtungs­ punkt;
• - eine der Zonen 214, 215, je nach dem Betrachtungs­ punkt;
• - eine der Zonen 216, 217, je nach dem Betrachtungs­ punkt.

Die in Fig. 6a veranschaulichte Teilfläche mit sechseckigem Umriß ist mit einer Rotationssymmetrie um 180° gestaltet. Es besteht natürlich auch die Mög­ lichkeit, eine Teilfläche mit einem nicht symmetri­ schen Umriß zu konstruieren, wie dies in Fig. 6b veranschaulicht ist. In diesem Fall fallen, analog zum Fall von Fig. 5c, die Entwicklungsverläufe der horizontalen Ablenkung entlang der x-Achse und/oder der vertikalen Ablenkung entlang der y-Achse insofern enger aus, als die Zonen in der jeweiligen Dimension entsprechend schmaler sind.

Darüber hinaus läßt sich die Gestaltung einer solchen Teilfläche mit sechseckigem Umriß leicht auf einen Umriß in Form eines Vierecks mit weder vertikalen noch horizontalen Kanten übertragen, wie er in Fig. 6c veranschaulicht ist. Genauer gesagt. Wenn die Ab­ messungen der verschiedenen Zonen so abgestimmt sind, daß die Hypotenuse des Dreiecks, das den Umriß der Zone 212 bildet, und die Hypotenuse des Dreiecks, das den Umriß der Zone 215 bildet, aufeinander ausge­ richtet sind, so ergibt sich ein solches Viereck, das die gleichen Eigenschaften besitzt, das heißt, das im wesentlichen nur das rechteckige Beleuchtungsfeld CE abdeckt und vier sekundäre Lichtquellen in einem be­ liebigen Betrachtungspunkt erzeugt, der in diesem Be­ leuchtungsfeld enthalten ist.

Wenn außerdem die Hypotenusen der Dreiecke 212, 215 und die Hypotenusen der Dreiecke 214, 213 zueinander parallel verlaufen, ergibt sich ein Viereck mit zwei parallelen Schrägkanten. Wenn darüber hinaus die Hy­ potenusen der Dreiecke 216, 217 parallel zueinander gewählt werden, entsteht ein Parallelogramm, dessen Kanten alle schräg sind. Dieses Parallelogramm kann zu einem Rechteck werden, indem die Hypotenusen der Dreiecke eine Ausrichtung erhalten, die senkrecht zu den Hypotenusen der Dreiecke 212 bis 215 verläuft.

Schließlich ist noch auf den folgenden Umstand hinzu­ weisen: Wenn die vorerwähnte Voraussetzung der Kolli­ nearität der Hypotenusen nur auf einer Seite erfüllt ist, beispielsweise bei den Dreiecken 212, 215, dann läßt sich eine Teilfläche bilden, deren Umriß ein Fünfeck ist.

Weiter oben wurde bereits dargelegt, daß bei der Kon­ struktion der Oberfläche der Mittelzone 211 der Teil­ fläche, die diejenige der Randteilflächen bestimmt, zum einen die dreidimentionalen Koordinaten eines Punktes der Zone 211 (beispielsweise ihres Mittel­ punktes) und andererseits zwei Entwicklungsverläufe der Ablenkungen α = f(x) und β = g(y) vorgegeben wa­ ren.

Fig. 7a veranschaulicht den Fall eines linearen Ver­ laufs (Kurve Ca), das heißt, daß das Licht durch die Teilfläche horizontal oder vertikal relativ homogen verteilt wird.

In bestimmten Fällen, vor allem wenn dies durch die einschlägigen photometrischen Vorschriften vorgegeben ist, kann es wünschenswert sein, das Licht anders zu verteilen, indem beispielsweise die Mittelzone des Beleuchtungsfelds CE stärker berücksichtigt wird. In diesem Fall wird ein Entwicklungsverlauf des durch die Kurve Cb von Fig. 7b veranschaulichten Typs ver­ wendet, der eine Vergrößerung der Ausdehnung des Teils des Profils ermöglicht, für den sich geringe Ablenkungen α oder β ergeben.

Umgekehrt ermöglicht ein Verteilungsverlauf der in Fig. 7c dargestellten Art durch eine Verkleinerung der Ausdehnung des Teils des Profils, für den sich geringe Ablenkungen α oder β ergeben, eine stärkere Berücksichtigung der Randzonen des Beleuchtungsfelds.

Es kann natürlich jeder andere Verlauf in Betracht gezogen werden, insbesondere auch ein nicht symmetri­ scher Verlauf.

Die Fig. 8a bis 8d veranschaulichen unter ver­ schiedenen Betrachtungswinkeln, die durch die jewei­ lige Position des orthonormalen Bezugspunktes (0, X, Y, Z) dargestellt sind, die Form einer erfindungsge­ mäß ausgeführten Ablenkteilfläche 21. In dem darge­ stellten Beispiel handelt es sich um eine Teilfläche, deren Umriß als Parallelogramm gestaltet ist und dem von Fig. 5a entspricht.

In diesen Figuren ist zu erkennen, daß die Oberfläche der Teilfläche Torsionserscheinungen aufweist, die mit der Umkehrung der Krümmung am Übergang zwischen der Mittelzone und den Seitenzonen zusammenhängen.

Nach einer nicht veranschaulichten Ausführungsvarian­ te der Erfindung können Anordnungen vorgesehen wer­ den, um eine gewisse Homogenität bei der Intensität der verschiedenen sekundären Lichtquellen herbeizu­ führen, die durch die einzelnen Teilflächen erzeugt werden. Im einzelnen ist es hinreichend bekannt, daß bei gleicher Fläche eine Ablenkteilfläche, die näher an der Lichtquelle liegt als eine andere Ablenk­ teilfläche, von der Lichtquelle aus betrachtet, einen größeren Raumwinkel als die besagte andere Ablenk­ teilfläche abdecken wird. Demzufolge erhält sie mehr Licht, wobei die Intensität der erzeugten sekundären Lichtquellen entsprechend größer ausfällt. Um diese Erscheinung zu verringern, wird vorteilhafterweise vorgesehen, daß eine Reihe von Ablenkteilflächen, die am nächsten an der Lichtquelle angeordnet sind (typischerweise im Bodenbereich des Spiegels) mit Streuungsverläufen f und g definiert werden, die eine größere seitliche und/oder vertikale Streuung des Lichts bewirken. Dadurch verringert sich die Intensi­ tät der erzeugten sekundären Lichtquellen, wobei sie sich der Intensität der durch andere Ablenkteilflä­ chen gebildeten sekundären Lichtquellen nähern kann.

Es ist offensichtlich, daß in diesem Falle die Ein- und Ausschaltung der sekundären Lichtquellen, wenn das Auge des Betrachters über die Grenzen des Be­ leuchtungsfelds hinausgeht, ihre Gleichzeitigkeit verlieren kann. Nach Maßgabe der durch die Designer vorgegebenen Anforderungen ist der Fachmann in der Lage, den einen oder den anderen dieser gegensätzli­ chen Vorteile stärker zu berücksichtigen.

Die vorliegende Erfindung ist natürlich keineswegs auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungs­ formen beschränkt, sondern der Fachmann kann daran alle dem Erfindungsgedanken entsprechenden Varianten oder Änderungen vornehmen.

So wurden zwar in den vorstehenden Darlegungen eine Mittelzone 21 in konvexer Ausführung und entweder konkav-konvexe (Zonen 212 bis 215) oder auch ganz konkave Randzonen (Zonen 216, 217) beschrieben; es ist aber natürlich auch möglich, die umgekehrte Lö­ sung zu wählen, wobei der Ausgangspunkt dann eine Mittelzone 211 in konkaver Ausführung wäre.

Darüber hinaus dürfte verständlich geworden sein, daß die vorliegende Erfindung aufgrund der überaus flexi­ blen Gestaltung der Umrisse der verschiedenen reflek­ tierenden Teilflächen die Konstruktion eines Signal­ leuchtenspiegels ermöglicht, der Teilflächen mit sehr unterschiedlichen Formen und Abmessungen aufweist.

Claims (16)

1. Signalleuchte für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Lichtquelle (11), einen Spiegel zur Aufnahme des Lichtstroms (20) mit einer Gesamtheit von benachbar­ ten Ablenkteilflächen (21) und eine Abdeckscheibe (30), wobei die Ablenkteilflächen durchgehende re­ flektierende Oberflächen besitzen, die jeweils das von der Lichtquelle kommende Licht in einem gegebenen Beleuchtungsfeld (CE) verteilen können, das eine ho­ rizontale Dimension und eine vertikale Dimension auf­ weist, und wobei die Abdeckscheibe glatt oder schwach ablenkend ausgeführt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Teilfläche eine Mittelzone (211) mit einem, in rechtwinkliger Projektion entlang der optischen Achse, allgemein rechteckigen Umriß mit horizontalen und vertikalen Kanten, um die Gesamtheit des Beleuchtungsfelds abzudecken, und mindestens ein Paar Randzonen mit Schrägkanten (212, 213; 214, 215) umfaßt, die die Mittelzone durchgehend und ohne Stei­ gungsunterbrechung auf zwei gegenüberliegenden Seiten dieser Zone verlängern und gemeinsam die Gesamtheit des Beleuchtungsfelds (CE) abdecken können.

2. Signalleuchte nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die besagte Mittelzone (211) durch einen Entwicklungsverlauf (f) der hori­ zontalen Ablenkung der von der Lichtquelle kommenden Strahlen in Abhängigkeit von einem horizontalen Maß und durch einen Entwicklungsverlauf (g) der vertika­ len Ablenkung der von der Lichtquelle kommenden Strahlen in Abhängigkeit von einem vertikalen Maß de­ finiert ist und daß die Randzonen (212, 213; 214, 215) ein und desselben Paares einen ersten Entwick­ lungsverlauf, der mit einem (f; g) der Entwicklungs­ verläufe der Mittelzone identisch ist, und einen zweiten Entwicklungsverlauf aufweisen, der zu dem an­ deren Entwicklungsverlauf (g; f) der Mittelzone umge­ kehrt ist.

3. Signalleuchte nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Entwicklungsverlauf mindestens einer der Randzonen (212-215), der die Um­ kehrung des besagten anderen Entwicklungsverlaufs (g; f) der Mittelzone (211) darstellt, außerdem eine Ähn­ lichkeitstransformation dieses umgekehrten Verlaufs ist.

4. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrisse der Randzonen (212-215) in rechtwinkliger Projektion dreieckig sind, wobei eine Seite mit einer Seite der Mittelzone (211) zusammenfällt, eine Seite in der Verlängerung einer angrenzenden Seite der Mit­ telzone liegt und eine Hypotenuse die besagte Schrägkante bildet.

5. Signalleuchte nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schrägkanten der Umrisse der Randzonen (212, 213; 214; 215) ein und desselben Paares parallel sind.

6. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige Teilflächen zwei Paare von Randzo­ nen (212, 213; 214; 215) enthalten, die sich von den vier Seiten der Mittelzone aus erstrecken, und ein anderes Paar von dreieckigen Randzonen (216, 217), die paarweise die Randzonen (212, 214; 213, 215) der beiden Paare verbinden, wobei sie in einem im wesent­ lichen punktuellen Kontakt mit der Mittelzone (211) stehen.

7. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ nige Teilflächen (21) in rechtwinkliger Projektion einen Umriß in Form eines Parallelogramms mit zwei gegenüberliegenden horizontalen oder vertikalen Kan­ ten haben.

8. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ nige Teilflächen (21) in rechtwinkliger Projektion einen Umriß mit Sechseckform haben.

9. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ nige Teilflächen (21) in rechtwinkliger Projektion einen Umriß in Form eines Vierecks mit vier Schräg­ kanten haben.

10. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ nige Teilflächen (21) in rechtwinkliger Projektion einen Umriß in Form eines Parallelogramms mit vier Schrägkanten haben.

11. Signalleuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ei­ nige Teilflächen (21) in rechtwinkliger Projektion einen Umriß in Form eines Rechtecks mit vier Schräg­ kanten haben.

12. Signalleuchte für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Lichtquelle (11), einen Spiegel zur Aufnahme des Lichtstroms (12) mit einer Gesamtheit von benachbar­ ten Ablenkteilflächen (21) und eine Abdeckscheibe (30), wobei die Ablenkteilflächen durchgehende und ohne Steigungsunterbrechung ausgeführte reflektieren­ de Oberflächen besitzen, die jeweils das von der Lichtquelle kommende Licht in einem gegebenen Be­ leuchtungsfeld (CE) verteilen können, das eine hori­ zontale Dimension und eine vertikale Dimension auf­ weist, und wobei die Abdeckscheibe glatt oder schwach ablenkend ausgeführt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Teilfläche (21) aus minde­ stens einer Gruppe von Teilflächen mindestens in ei­ nem ihrer Horizontal- und Vertikalschnitte ein gewun­ denes Profil aufweist und daß jede Teilfläche, unter einem beliebigen Betrachtungswinkel, der in einem ge­ gebenen Betrachtungsfeld (CE) enthalten ist, minde­ stens zwei virtuelle sekundäre Lichtquellen erschei­ nen läßt.

13. Signalleuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß einige Teilflächen (21) ein gewundenes Profil entweder in ihrem Horizon­ tal- oder ihrem Vertikalschnitt aufweisen und zwei virtuelle Lichtquellen erscheinen lassen.

14. Signalleuchte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß einige Teilflächen (21) ein gewundenes Profil in ihrem Horizontal- und ihrem Vertikalschnitt aufweisen und vier virtuelle Lichtquellen erscheinen lassen.

15. Signalleuchte für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Lichtquelle (11), einen Spiegel zur Aufnahme des Lichtstroms (12) mit einer Gesamtheit von benachbar­ ten Ablenkteilflächen (21) und eine Abdeckscheibe, wobei die Ablenkteilflächen durchgehende und ohne Steigungsunterbrechung ausgeführte reflektierende Oberflächen besitzen, die jeweils das von der Licht­ quelle kommende Licht in einem gegebenen Beleuch­ tungsfeld verteilen können, das eine horizontale Di­ mension und eine vertikale Dimension aufweist, und wobei die Abdeckscheibe glatt oder schwach ablenkend ausgeführt ist, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens einige Teilflächen (21) in rechtwinkliger Projektion entlang der mittleren Ab­ strahlungsachse der Leuchte einen Umriß aufweisen, der mindestens zwei gegenüberliegende Schrägkanten umfaßt, und daß diese Teilflächen das von der Licht­ quelle kommende Licht in einem im wesentlichen recht­ eckigen Beleuchtungsfeld (CE) mit horizontalen und vertikalen Kanten reflektieren.

16. Signalleuchte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrisse der verschiedenen Teilflächen (21) mit Umrissen, die Schrägkanten haben, aus der Gruppe ausgewählt werden, die Parallelogramme mit zwei Schrägkanten, Vierecke mit vier Schrägkanten, Parallelogramme mit vier Schrägkanten, Rechtecke mit vier Schrägkanten, Sechs­ ecke und Fünfecke umfaßt.