Die Erfindung bezieht sich auf eine Hohlspiegelleuchte gemäß
den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkma
len.
Eine Hohlspiegelleuchte der genannten Art ist aus dem DE-GM 16
85 076 bekannt. Diese Hohlspiegelleuchte ist als eine Signal
leuchte ausgebildet und gelangt insbesondere an Eisenbahnüber
wegen zum Einsatz. Der Hohlspiegelreflektor ist das erste
optische Sammelsystem, dessen optische Achse im wesentlichen
horizontal ausgerichtet ist, so daß das Hauptlichtbündel im
wesentlichen in der Horizontalen abgestrahlt wird, um einen
auf einer Straße sich nähernden Verkehrsteilnehmer ggf. zu
warnen. Ferner kann ein Teil des Lichtes an der der Straße
zugekehrten Seite des Gehäuses in einem vertikal sich er
streckenden Winkel unterhalb der Horizontalen austreten, wobei
dieses Seitenlicht zur Ausleuchtung der Straße unterhalb der
Hohlspiegelleuchte dient. Der Hohlspiegelreflektor weist einen
als Lichtaustrittsöffnung ausgebildeten unverspiegelten
Bereich auf, durch welchen das von der Glühlampe ausgestrahlte
Licht zu einer Gehäuseöffnung gelangen kann, durch welches es
in der genannten Weise unterhalb der Horizontalen austreten
kann. Ferner ist dem Leuchtkörper als zweites optisches Sam
melsystem eine rotationssymmetrische Sammellinse vorgelagert,
mittels welcher das in Richtung der optischen Achse austreten
de und nicht zum Hohlspiegelreflektor gelangende Licht über
den gesamten Winkelbereich bezüglich der optischen Achse
gleichmäßig zu dieser gesammelt wird. Zwischen dem horizonta
len Hauptlichtbündel und dem nach unten abgestrahlten Seiten
licht wird in einem vergleichsweise großen Winkelbereich kein
Licht ausgestrahlt. Ein sich in diesem Winkelbereich nähernder
Verkehrsteilnehmer kann folglich auch die Leuchte nicht mit
der erforderlichen Sicherheit wahrnehmen.
In der DE-AS 19 25 277 ist eine Hohlspiegelleuchte beschrie
ben, die unmittelbar vor dem Leuchtkörper eine rotationssym
metrische Sammellinse sowie vor dieser in einer Abdeckscheibe
eine zylindrische Zerstreuungslinse aufweist. In Richtung der
optischen Achse wird das Hauptlichtbündel ausgestrahlt, das
beispielsweise bei Ausbildung als Rückleuchte zur Sichtbar
machung für den von hinten sich nähernden Verkehr dient. Die
ses Hauptlichtbündel kann in einer horizontalen Ebene und
ferner in einer vertikalen Ebene jeweils in einem Winkelbe
reich von 20° entgegengesetzt zur Fahrtrichtung eines Fahrzeu
ges ausgestrahlt werden. Ein Fahrzeug kann für einen sich in
diesem Winkelbereich nähernden Verkehrsteilnehmer auf recht
große Entfernungen erkennbar sein. Mittels der genannten
zylindrischen Zerstreuungslinse wird zusätzlich zu dem Haupt
lichtbündel in dem zweiten Lichtabstrahlbereich, der in der
Horizontalebene an das Hauptlichtbündel anschließt, Licht
ausgestrahlt, so daß beispielsweise in einer starken Kurve
oder für seitlich einbiegende andere Verkehrsteilnehmer die
Rückleuchte wahrnehmbar ist. Es sind hier zwei optische
Systeme in Strahlungsrichtung hintereinanderliegend angeord
net, und zwar zum einen die Sammellinse und zum anderen die
Zerstreuungslinse. Für den zweiten Lichtabstrahlbereich steht
nur die mittels der Sammellinse gesammelte Lichtmenge zur
Verfügung, so daß nur ein vergleichsweise kleiner Winkelbe
reich in der horizontalen Ebene hinreichend ausgeleuchtet
werden kann.
Ferner ist in der US-PS 16 47 150 eine Leuchte beschrieben,
bei welcher vor der Hauptlichtaustrittsöffnung des Hohlspie
gelreflektors ein ringförmiger Hilfsreflektor angeordnet ist.
Mittels des Hilfsreflektors kann ein Teil des Lichtes, welches
vom Hohlspiegelreflektor in Richtung der optischen Achse aus
gestrahlt wird, zur Seite abgelenkt werden, so daß ein zum
Hauptlichtbündel koaxialer Lichtring ausgestrahlt wird.
Zwischen diesem Lichtring und dem Hauptlichtbündel ist
wiederum ein Winkelbereich vorhanden, der praktisch nicht aus
geleuchtet ist. Der Hohlspiegelreflektor weist keine Seiten
lichtaustrittsöffnung auf.
Ferner ist aus der DE-PS 4 73 024 ein Scheinwerfer für Kraft
wagen nachgewiesen, bei welchem zwecks Vermeidung der Blendung
von entgegenkommenden Verkehrsteilnehmern keine Strahlen ober
halb der durch die Lichtquelle hindurchtretenden Horizontal
ebene ausgesandt werden sollen. Hierbei ist ein reflektieren
der Abblendschirm oberhalb der Lichtquelle und der genannten
Horizontalebene angeordnet, wobei im Strahlengang der nach
unten ausgesandten Lichtstrahlen eine Sammellinse angeordnet
ist. Mittels dieser Sammelinse wird in gewohnter Weise in dem
durch die Sammellinse vorgegebenen Bereich das Licht gebün
delt, wobei jedoch zwischen dem aus der Sammellinse austre
tenden Licht und den nichtgebündelten Lichtstrahlen wiederum
ein nicht ausgeleuchteter Winkelbereich vorhanden ist.
Schließlich ist in dem DE-GM 19 69 538 eine Signalleuchte für
Kraftfahrzeuge beschrieben, welche einen Reflektor und eine
durchscheinende vorgewölbte Abschlußscheibe aufweist, welche
mit Streumitteln versehen ist. Diese Streumittel sind vor der
Hauptlichtaustrittsöffnung angeordnet, um einen Teil des vom
Leuchtkörper direkt ausgestrahlten Lichtes zur Seite oder auch
nach hinten als Seitenlicht auszustrahlen. Hierbei ergibt sich
eine Verminderung der Lichtintensität in dem Bereich, in wel
chem ohne diese Streumittel das Licht ungehindert austreten
könnte. Es ist folglich im seitlichen Lichtabstrahlbereich
wiederum eine Lücke vorhanden, die unerwünscht und im Hinblick
auf die Sicherheitsvorschriften für den Straßenverkehr sogar
unzulässig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hohlspiegel
leuchte der eingangs genannten Art mit geringem Aufwand dahin
gehend auszubilden, daß das Seitenlicht zur Erzielung eines in
der Horizontalebene durchgehenden Lichtfächers an das Haupt
lichtbündel anschließt, wobei in vertikaler Richtung eine
Begrenzung vorgebbar sein soll. Die Lösung dieser Aufgabe
erfolgt gemäß den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angege
benen Merkmalen.
Die vorgeschlagene Hohlspiegelleuchte zeichnet sich durch eine
einfache Konstruktion aus und sendet in der Horizontalebene
einen durchgehenden Lichtfächer aus. Mit dem dritten optischen
Sammelsystem werden Teile des vom Leuchtkörper direkt ausge
strahlten Lichtes zur Horizontalebene hin abgelenkt, wobei
jedoch das Hauptlichtbündel durch das zweite optische Sammel
system nicht beeinflußt wird. Die ansonsten mehr oder weniger
nutzlos bezüglich der Horizontalebene nach unten oder nach
oben abgestrahlten Teile des direkt ausgestrahlten Lichtes
werden gezielt zur Ausleuchtung des Bereiches zwischen dem
Seitenlicht und dem Hauptlichtbündel genutzt. Ein schlecht
oder gar vollständig unausgeleuchteter Bereich zwischen dem
Hauptlichtbündel und dem Seitenlicht wird in zweckmäßiger
Weise vermieden. Mittels des zweiten optischen Sammelsystems
kann das Licht ohne weiteres in vertikaler Richtung auf 20°
gebündelt werden, um in diesem Bereich hohe Lichtstärken zu
erhalten. Die in der Horizontalebene sowie hierzu parallelen
Ebenen vorhandenen Divergenz des vom Leuchtkörper direkt aus
gestrahlten Lichtes bleibt hingegen erhalten. Man erhält also
einen in der Höhe bzw. in vertikaler Richtung begrenzten
Lichtabstrahlbereich, dessen Fächerung bezüglich der horizon
talen Ebene durch die Lage des Leuchtkörpers in bezug auf die
Reflektoröffnung bestimmt ist, wobei die ursprüngliche
Divergenz von dem zweiten optischen Sammelsystem praktisch
nicht beeinflußt wird. Entsprechend der Ausbildung der Seiten
lichtaustrittsöffnung wird die Größe des Winkelbereiches, des
durchgehenden Lichtfächers vorgegeben. In diesem Lichtfächer
sind folglich drei Bereiche zu unterscheiden, und zwar zu
nächst der der optischen Achse benachbarte des Hauptlicht
bündels. Daran schließt sich in der horizontalen Ebene der
mittels des zweiten optischen Sammelsystems erzielte Bereich
an und schließlich zur Seite hin der Bereich des Seiten
lichtes. Die Größe und die Lichtstärken der einzelnen Bereiche
können entsprechend den jeweiligen Anforderungen eines
speziellen Einsatzzweckes definiert vorgesehen werden. Das
gesamte vom Leuchtkörper ausgestrahlte Licht wird auf die
jeweiligen Bereiche in zweckmäßiger Weise aufgeteilt, wobei
ein unerwünschtes Abstrahlen in weitere Bereiche vermieden
werden kann.
Eine besondere Ausgestaltung ist im Patentanspruch 3 angege
ben. Das zweite optische Sammelsystem muß sich also nicht über
die gesamte Reflektoröffnung erstrecken, wobei sich ein
Winkelbereich von mindestens 30° als zweckmäßig erwiesen hat.
In bestimmten Anwendungsfällen ist jedoch die Erstreckung des
zweiten optischen Sammelsystems quer über die gesamte Reflek
toröffnung zweckmäßig. In der horizontalen Ebene ist der Win
kelbereich der Lichtausstrahlung gleich dem der Lichterfas
sung. Es genügt die durch den Durchmesser der Reflektoröff
nung gegebene Fächerung des zweiten Lichtabstrahlbereiches, um,
beispielsweise beim Einbau in ein Fahrzeug, die Hohlspiegel
leuchte auch in starken Kurven sichtbar zu machen. Bei zwei
spurigen Fahrzeugen genügt es, wenn der Hohlspiegelreflektor
in der horizontalen Ebene nur auf einer Seite seiner Achse
eine Seitenlichtaustrittsöffnung aufweist. Bei einspurigen
Fahrzeugen, wie z. B. Fahrrädern oder Motorrädern, weist hinge
gen der Hohlspiegelreflektor zu beiden Seiten seiner Achse in
der Horizontalebene jeweils eine Seitenlichtaustrittsöffnung
auf.
Eine besondere Ausgestaltung der Hohlspiegelleuchte ist in
Patentanspruch 13 angegeben. Je größer nämlich die Fläche der
Seitenlichtaustrittsöffnung ist, desto geringer ist die ver
bleibende reflektierende Fläche des Hohlspiegelreflektors;
jede Erhöhung der Intensität des Seitenlichtes führt also zu
einer Verminderung der Intensität des Hauptlichtbündels. Auf
grund der angegebenen Fläche der Seitenlichtaustrittsöffnung
wird sowohl für das Hauptlichtbündel als auch für das Seiten
licht die vor allem im Straßenverkehr günstige Aufteilung er
reicht.
Eine weitere besondere Ausgestaltung ist im Patentanspruch 19
angegeben. Bei dieser Konstruktion erstreckt sich also der in
der horizontalen Ebene ausgestrahlte Lichtfächer derart, daß
das Fahrzeug auch aus solchen Richtungen sichtbar ist, die mit
der Achse des Hohlspiegelreflektors nach beiden Seiten jeweils
einen Winkel von 90° oder größer bilden.
Gemäß dem Patentanspruch 20 wird ein besonders kontinuier
licher Übergang vom Seitenlicht zu dem durch die Reflektor
öffnung ausgestrahlten Lichtes des zweiten Lichtbereiches
erreicht.
Eine andere Ausgestaltung ist im Patentanspruch 21 angegeben.
Hierdurch erfolgt ein Ausgleich einer mit dem Abstand vom
Leuchtkörper zunehmenden Divergenz. Um zu erreichen, daß der
Sammellinsenbalken über seine gesamte Erstreckung das Licht in
einen gleichmäßigen Winkelbereich erfaßt, nimmt zweckmäßig
seine Höhe proportional zu seinem Abstand vom Leuchtkörper zu (Patentanspruch 22).
Bleibt hingegen die Höhe des Sammellinsenbalkens konstant oder
nimmt sie weniger als proportional zum Abstand vom Leuchtkör
per zu, so kann vorteilhaft das Verhältnis zwischen der Dicke
des Sammellinsenbalkens und seiner Höhe mit zunehmendem Ab
stand vom Leuchtkörper abnehmen (Patentanspruch 23). Hierdurch wird erreicht, daß
trotz Abnahme des Winkelbereiches der Lichterfassung der
Winkelbereich der Lichtausstrahlung konstant bleibt.
Gemäß der in Patentanspruch 24 angegebenen Ausgestaltung kann
der Sammellinsenbalken bikonvex oder plankonkav ausgebildet
sein. Der Sammellinsenbalken ist zweckmäßig in der Nähe des
Leuchtkörpers bikonvex. Der Krümmungsradius einer der gekrümm
ten Flächen des Sammellinsenbalkens nimmt mit zunehmendem
Abstand vom Leuchtkörper kontinuierlich in der Weise zu, daß
der Sammellinsenbalken in einem größeren Abstand vom Leucht
körper plankonvex oder auch konvex/konkav ausgebildet ist.
Die Höhe des zweiten optischen Sammelsystems wird in der Weise
vorgegeben, daß das Hauptlichtbündel nicht gestört wird. Auf
grund der Höhe des zweiten optischen Sammelsystems ist jedoch
der erfaßte Winkelbereich und damit die Intensität des an das
Hauptlichtbündel anschließenden Teiles des Lichtfächers be
grenzt. Um insoweit die Intensität zu erhöhen und/oder die
Höhe des zweiten optischen Sammelsystems vermindern zu können
und folglich das Hauptlichtbündel weniger zu stören, wird
gemäß dem Patentanspruch 27 dem Leuchtkörper eine rotations
symmetrische Sammellinse vorgelagert. In der Praxis ist es
vorteilhaft, hierzu eine Linsenglühlampe vorzusehen, deren
Linse zwischen dem Leuchtkörper und dem zweiten optischen Sam
melsystem liegt, welches der Reflektoröffnung vorgelagert ist
oder sich innerhalb dieser erstreckt.
Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung ist in dem Patentan
spruch 32 angegeben. Durch Integration des Sammellinsenbalkens
und/oder der Zerstreuungslinse in die Abdeckkappe wird eine
einfache Konstruktion erreicht, da insoweit keine zusätzlichen
Bauteile benötigt werden. Bei Fertigung der Abdeckkappe werden
gemeinsam mit dieser der Sammellinsenbalken und/oder die Zer
streuungslinse hergestellt.
Ein geschlossener Aufbau der Hohlspiegelleuchte wird gemäß den
im Patentanspruch 33 angegebenen Merkmalen erreicht. Die ange
gebene Konstruktion wird in Anlehnung an amerikanischem
Sprachgebrauch von deutschen Fachleuten als "sealed beam" be
zeichnet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen
Fig. 1-9 verschiedene Anwendungsgebiete der Hohlspiegel
leuchte,
Fig. 10 einen axialen Schnitt der Hohlspiegelleuchte in
einer vertikalen Ebene,
Fig. 11 einen Schnitt durch die Hohlspiegelleuchte gemäß
Fig. 10 in einer Horizontalebene,
Fig. 12 eine Ansicht der Hohlspiegelleuchte, und zwar
gemäß Fig. 10 von links,
Fig. 13 eine Ansicht der Hohlspiegelleuchte, und zwar
gemäß Fig. 11 von links,
Fig. 14-16 verschiedene Ansichten des Sammellinsenbalkens,
Fig. 18 einen axialen Schnitt in einer Horizontalebene
einer Ausführungsform mit einem dritten optischen
Sammelsystem vor der Seitenlichtaustrittsöffnung,
Fig. 19 eine Ansicht des Hohlspiegelreflektors gemäß Fig.
18 in Blickrichtung auf die Reflektoröffnung,
Fig. 20, 21 eine weitere Ausführungsform der Hohlspiegelleuch
te in axialen Schnitten, und zwar in der Vertikal
ebene bzw. der Horizontalebene,
Fig. 22, 23 Schnitte durch die Abdeckkappe entlang den
Schnittlinien 1 bzw. 2 gemäß Fig. 21,
Fig. 24, 25 Schnitte quer zur Achse des Hohlspiegelreflektors
entlang den Schnittlinien 3, 4 gemäß Fig. 21,
Fig. 26, 27 axiale Schnitte einer weiteren Ausführungsform,
und zwar in der Vertikalebene bzw. Horizontal
ebene,
Fig. 28-31 Schnitte durch die Abdeckkappe entlang den
Schnittlinien 5 bis 8 gemäß Fig. 27,
Fig. 32, 33 Schnitte entlang den Linien 9, 10 gemäß Fig. 27,
Fig. 34, 35 Ansichten einer in der Abdeckkappe der Hohlspie
gelleuchte angeordneten Zerstreuungslinse,
Fig. 36, 37 eine Ausführungsform, bei welcher der Hohlspie
gelreflektor und die Abdeckkappe miteinander ver
schweißt sind.
In Fig. 1 ist ein Automobil 50 dargestellt, an dessen Heck
eine als Schlußleuchte 52 ausgebildete Hohlspiegelleuchte
angebracht ist, welche ein Hauptlichtbündel in einem Winkel
bereich Beta 1 nach hinten aussendet, welcher in der zur Hori
zontalebene A-B senkrechten Zeichenebene liegt. Vorne ist eine
Stand- oder Positionsleuchte 54 dargestellt, deren Hauptlicht
bündel einen Winkelbereich Beta 2 überstreicht. Die Horizon
talebene A-B verläuft durch die Mitte der genannten Leuchten
52, 54. Die Leuchten 52, 54 sind derart montiert, daß die
jeweils durch die Achse der Hohlspiegelreflektoren verlaufende
Ebene in einer Horizontalebene A-B liegt.
Fig. 2 zeigt das Automobil 50 von hinten, wobei nunmehr die
beiden Schlußleuchten 52 zu erkennen sind, welche jeweils zur
Seite ein Lichtbündel aussenden, das sich in vertikaler Rich
tung über einen Winkelbereich Beta 3 erstreckt.
Fig. 3 zeigt eine Aufsicht von oben auf das Automobil 50
gemäß Fig. 1. Man erkennt hinten die beiden Schlußleuchten
52 , welche jeweils zur Seite ein Lichtbündel aussenden, das
sich in vertikaler Richtung über einen Winkelbereich Beta 3
erstreckt. Man erkennt vorne die beiden Positions- bzw. Stand
leuchten 54. Ferner erkennt man an den eingezeichneten Pfeilen
die Lichtaustrittsrichtungen, welche die Lichtfächer bilden.
Die Länge der Pfeile entspricht der Lichtintensität, wobei die
Lichtintensität des Hauptlichtbündels des Hohlspiegelreflek
tors in einem rotationssymmetrischen Winkelbereich von etwa
15° um die jeweilige optische Achse herum sehr hoch ist und
zur Seite hin die Intensität des Lichtfächers geringer ist.
Der Lichtfächer der Leuchten 52, 54 erstreckt sich in der
Horizontalebene A-B jeweils zur Seite nach außen über einen
Winkelbereich Gamma 1 und nach innen jeweils über einen
Winkelbereich Gamma 2. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
beträgt der äußere horizontale Winkelbereich Gamma 1 gleich
110°, wogegen der innere horizontale Winkelbereich Gamma 2
gleich 50° beträgt.
Fig. 4 zeigt von der Seite ein Fahrrad 60 mit einer Schluß
leuchte 62, deren Hohlspiegelreflektor in einem Winkelbereich
Beta 1 von etwa 30° das Hauptlichtbündel mit hoher Intensität
aussendet.
Fig. 5 zeigt das Fahrrad 60 von hinten. Die Schlußleuchte 62
sendet nach beiden Seiten einen gebündelten Lichtfächer verti
kal in einem Winkelbereich Beta 3 aus, der in diesem Falle 20°
beträgt.
Fig. 6 zeigt das Fahrrad in einer Draufsicht von oben. Die
Schlußleuchte 62 sendet das vom Hohlspiegelreflektor erzeugte
Hauptlichtbündel in einem rotationssymmetrischen Winkelbereich
Beta 1 von ca. 30° nach hinten aus. In der Horizontalebene,
die mit der Zeichenebene übereinstimmt, schließt sich ein
Lichtfächer an, der sich nach beiden Seiten jeweils über den
Winkelbereich Gamma 1, gemessen von der Achse des Hohlspiegel
reflektors aus, erstreckt. Die gesamte Öffnungsweite des hori
zontalen Lichtfächers beträgt somit das Zweifache des Winkels
Gamma 1, im vorliegenden Falle 220°.
In Fig. 7 bis 9 ist ein Fahrrad mit einer Hohlspiegelleuchte
64 dargestellt, welche die Sicherheit des Fahrrades nach
vorne gewährleistet, und - abgesehen von der Färbung des
Glases einer Abdeckscheibe - ebenso ausgebildet ist, wie die
in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Schlußleuchte, im Vergleich
hiermit jedoch höher angeordnet ist.
Fig. 10 zeigt die Hohlspiegelleuchte in einem axialen
Schnitt. Eine Glühlampe 70 ist in einem Hohlspiegelreflektor
72 eingebaut. Vor der Lichtaustrittsöffnung 75 des Hohlspie
gelreflektors 72 ist als zweites optisches Sammelsystem ein
Sammellinsenbalken 74 angeordnet, welcher als eine Zylinder
sammellinse ausgebildet ist und welcher das vom Leuchtkörper
76 in dem Winkelbereich Alpha ausgehende Licht sammelt und in
den Winkelbereich Beta zur Horizontalebene A-B hin bündelt.
Die von dem Leuchtkörper 76 der Glühlampe 70 auf die verspie
gelte Innenfläche 78 des Hohlspiegelreflektors 72 fallenden
Lichtstrahlen werden von dem Hohlspiegelreflektor 72 zu einem
Hauptlichtbündel gesammelt.
Fig. 11 zeigt einen axialen Schnitt der Hohlspiegelleuchte in
der Horizontalebene A-B. Das von dem Leuchtkörper 76 der Glüh
lampe 70 nach vorne zur Reflektoröffnung 75 hin ausgestrahlte
Licht passiert den Sammellinsenbalken 74 ohne in horizontalen
Richtungen verändert zu werden; der Sammellinsenbalken 74
weist nämlich in der Horizontalebene eine gleichbleibende
Stärke auf, so daß die natürliche Divergenz der vom Leucht
körper 76 ausgehenden Lichtstrahlen in der Horizontalebene A-B
erhalten bleibt. Der geringfügige, parallele Versatz des
Lichtes beim Durchdringen des Sammellinsenbalkens 74 ist aus
Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Fig. 12 zeigt eine Ansicht in Richtung auf die Reflektoröff
nung 75 gemäß Fig. 10. Das vom Sammellinsenbalken 74 zwischen
seinen Begrenzungslinien 80, 82 erfaßte Licht wird in Richtung
zur Horizontalebene A-B hin gebrochen. Das zwischen den Be
grenzungslinien 80, 82 und der Innenkante 73 der Reflektor
öffnung 75 austretende, von dem Sammellinsenbalken nicht er
faßte Licht wird in seiner Richtung nicht verändert.
Fig. 13 zeigt eine Ansicht in Richtung auf die Reflektoröff
nung, und zwar gemäß Fig. 11 von links. Der sich über die
gesamte Reflektoröffnung 75 erstreckende Sammellinsenbalken 74
ist gut zu erkennen.
In Fig. 14 ist eine Ansicht des Sammellinsenbalkens 74 bei
Blickrichtung auf die Horizontalebene dargestellt.
Fig. 15 zeigt eine Seitenansicht des Sammellinsenbalkens 74.
Wie ersichtlich, ist der Sammellinsenbalken 74 plankonvex
ausgebildet.
In Fig. 16 und 17 ist eine andere Ausgestaltung des Sammel
linsenbalkens dargestellt, der hier als ein bikonvexer Sammel
linsenbalken 84 ausgebildet ist. Mit einem derartigen bikon
vexen Sammellinsenbalken 84 wird im Vergleich mit einem plan
konvexen Sammellinsenbalken eine stärkere Sammlung zur Hori
zontalebene A-B erzielt. Die Begrenzungslinien 86, 88 bestim
men die Symmetrieebene des Sammellinsenbalkens 84.
Fig. 18 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Hohlspie
gelleuchte, wobei der Einfachheit halber das oben erläuterte
zweite optische Sammelsystem bzw. der Sammellinsenbalken weg
gelassen ist. Im Hohlspiegelreflektor 72 sind zwei gegenüber
liegende Seitenlichtaustrittsöffnungen 90, 92 angeordnet. Vor
diesen Seitenlichtaustrittsöffnungen 90, 92 ist als drittes
optisches Sammelsystem je ein Sammellinsenbalken 74′ angeord
net. Das vom Leuchtkörper 76 der Glühlampe 70 auf die ver
spiegelte Innenfläche 78 des Reflektors 72 fallende Licht wird
als Hauptlichtbündel in Richtung der Achse 142 gebündelt. Das
Seitenlicht, welches durch die Seitenlichtaustrittsöffnungen
90, 92 auf den seitlichen Sammellinsenbalken 74′ fällt,
passiert diesen in der Horizontalebene innerhalb des Winkel
bereiches Gamma 3 ohne in seiner Richtung geändert zu werden.
Fig. 19 zeigt eine Ansicht in Richtung auf die Reflektor
öffnung gemäß Fig. 18. Man erkennt die Glühlampe 70 mit ihrem
Leuchtkörper 76 und den Reflektor 72 mit seiner verspiegelten
Innenfläche 78. Das vom Leuchtkörper 76 ausgehende Licht,
welches auf die verspiegelte Innenfläche des Reflektors 72
fällt, wird von diesem zu dem hier nicht dargestellten Haupt
lichtbündel gesammelt. Durch die Seitenlichtaustrittsöffnungen
90, 92 fällt das Seitenlicht jeweils auf die beiden plankon
vexen Sammellinsenbalken 74′, welche das Licht in dem Winkel
bereich Alpha erfassen, um es in Richtung auf die Horizontal
ebene A-B in den Winkelbereich Beta hineinzubündeln. Der Sam
mellinsenbalken 74′ kann entsprechend Fig. 16, 17 auch bikon
vex ausgebildet sein.
Fig. 20 zeigt eine weitere Ausführungsform der Hohlspiegel
leuchte im Schnitt senkrecht zur Horizontalebene A-B. Das von
dem Leuchtkörper 76 der Glühlampe 70 auf die verspiegelte
Innenfläche 78 des Reflektors 72 fallende Licht wird zu dem
Hauptlichtbündel gesammelt, wogegen das von dem Leuchtkörper
76 direkt ausgesandte Licht in einem Winkelbereich Alpha von
ca. 60° erfaßt und in den kleineren Winkelbereich Beta, hier
etwa 20°, zur Horizontalebene A-B hin gebündelt wird. Der der
Reflektoröffnung 75 zugeordnete Sammellinsenbalken 74 ist mit
dem der Seitenlichtaustrittsöffnung zugeordneten Sammellinsen
balken 74′ zu einem einheitlichen Sammellinsenbalken zusammen
geschlossen. Der Sammellinsenbalken 74, 74′ ist bei dieser
Ausführung ein integraler Bestandteil der Abdeckkappe 94. Der
Sammellinsenbalken 74, 74′ verläuft in der Horizontalebene A-B
gebogen. Der Sammellinsenbalken 74, 74′ bildet einen Teil der
Abdeckkappe 94 (vergleiche Fig. 21), in welche er an seinen
Begrenzungslinien 98 übergeht, und endet in den Endflächen 96.
Der Sammellinsenbalken 74, 74′ soll in allen Bereichen der
Horizontalebene A-B etwa den gleichen Winkelbereich von ca.
60° senkrecht zur Horizontalebene A-B erfassen. Aus diesem
Grunde muß er mit seiner Entfernung vom Leuchtkörper 76
höher werden und man kann an dem Ende 96 des seitlichen
Sammellinsenbalkens 74 erkennen, daß er hier wesentlich
höher ist, als in der Nähe der Kuppe 100 der Glühlampe 70.
Damit das vom Leuchtkörper 76 der Glühlampe 70 ausgehende Licht die
gesamte Länge und Höhe des Sammellinsenbalkens 74, 74′ treffen kann, hat
der Reflektor 72 zwei gegenüberliegende keilförmige Seitenlichtaustritt
öffnungen 104, deren Ränder 102 in den Fig. 20, 24 und 25 erkennbar
sind. Die Seitenlichtaustrittsöffnungen 104 erweitern sich vom hinteren Rand 77
zur Lichtaustrittsöffnung 75 des Reflektors 72, um senkrecht zur Horizontal
ebene A-B immer einen Winkelbereich Alpha von 60° des vom Leucht
körper 76 ausgehenden Lichtes zu dem Sammellinsenbalken 74, 74′ passieren
zu lassen. Da das vom Leuchtkörper 76 ausgehende Licht in jeder Ebene
senkrecht zur Achse 142 des Reflektors 72, in dem Bereich vom Rand 77
des Reflektors 72 bis zu seiner Lichtaustrittsöffnung 75, normalerweise
auf den Reflektor 72 rundum in einem Winkelbereich von 360° auftrifft,
sind in dem hier vorliegenden Fall durch die Seitenlichtaustrittsöffnungen 104,
welche vom Leuchtkörper 76 aus gesehen jeweils 60° groß sind, zweimal
60° oder 120° von insgesamt 360° von der Bündelung durch den Reflektor 72
ausgenommen. Hier werden also nur circa zwei Drittel des sonst auf den
Reflektor 72 fallenden Lichtes durch den Reflektor zum Hauptlichtbündel
gebündelt, wogegen circa ein Drittel des sonst auf den Reflektor 72 fallen
den Lichtes durch die Seitenlichtaustrittsöffnungen 104 dem Sammel
linsenbalken 74′ zugeführt wird.
Fig. 21 zeigt einen Schnitt durch Fig. 20 in der Horizontalebene A-B.
Das vom Leuchtkörper 76 der Glühlampe 70 ausgehende Licht kann durch
die Reflektoröffnung 75 und durch die keilförmigen Seitenlichtaustritts
öffnungen 104 des Reflektors 72 auf die gesamte Länge des Sammellinsen
balkens 74, 74′, von seinem einen Ende 96 bis zu seinem anderen Ende 96,
fallen. In der Horizontalebene A-B können die Lichtstrahlen den Sammellinsen
balken 74, 74′ passieren, ohne eine wesentliche Richtungsänderung zu erfahren,
wogegen senkrecht zur Horizontalebene A-B die Lichtstrahlen in einem Winkel
bereich Alpha von circa 60° erfaßt und in einen Winkelbereich Beta
vor circa 20° gebündelt werden. Dadurch entsteht ein Lichtfächer, welcher
von der Achse 142 bis zur Endfläche 96 des Sammmel
linsenbalkens 74′ einen Winkelbereich Gamma von etwa 112° einschließt,
d. h. insgesamt einen Öffnungswinkel von circa 224 Grad.
Wenn ein zweispuriges Fahrzeug mit jeweils zwei Leuchten vorne und zwei
Leuchten hinten ausgerüstet ist, ist es vorteilhaft, auf der inneren
Seite die Seitenlichtaustrittsöffnung 104 im Reflektor 72 wegzulassen und mit diesem
Reflektorteil das Hauptlichtbündel zu verstärken.
Fig. 22 zeigt einen Schnitt durch Fig. 21 durch die Linie 1-1.
Man erkennt die Abdeckkappe 94
und den Sammellinsenbalken 74, der an dieser Stelle,
aufgrund seiner größeren Entfernung vom Leuchtkörper 76, bereits
höher geworden ist, um den selben Winkelbereich von circa 60° des
vom Leuchtkörper 76 ausgehenden Lichtes sammeln zu können. Dahinter
erkennt man den weiteren Verlauf des Sammellinsenbalkens 74 mit seinen
äußeren Begrenzungslinien 98 und seinem Ende bei 96.
Fig. 23 zeigt einen Schnitt durch Fig. 21 auf der Linie 2-2.
Der Sammellinsenbalken 74 ist
im Schnittbereich bereits wesentlich höher als in Fig. 22, um den lichterfassenden Winkel von 60°
zu erzielen, und an diesen Schnitt schließen sich seitliche Bereiche
an, die durch die Begrenzungslinien 98 und die Endfläche 96 ange
deutet sind.
Fig. 24 zeigt einen Schnitt durch Fig. 21 auf der Linie 3-3, welche
senkrecht zur Reflektorachse verläuft.
Der in der Abdeckkappe 94 angeordnete Sammellinsenbalken 74′
ist hier bereits sehr hoch. Mit 98 sind die Ränder des
Sammellinsenbalkens 74′ bezeichnet, der sich nach außen höher werdend,
quer über die Kuppe der Abdeckkappe 94 erstreckt. Mit Alpha ist der
Winkelbereich von circa 60° bezeichnet, in dem das durch die beiden
Seitenlichtaustrittsöffnungen 104 des Reflektors 72 durchtretende Licht
durch den Sammellinsenbalken 74′ erfaßt und zur Horizontalebene A-B hin
in einen Winkelbereich Beta von circa 20 Grad gebündelt wird. Mit 102
sind die Ränder der Seitenlichtaustrittsöffnungen 104 des Reflektors 72
bezeichnet. Die Glühlampe 70 und der
Leuchtkörper 76 sind im Schnitt zu erkennen.
Fig. 25 zeigt einen Schnitt durch Fig. 21 auf der Linie 4-4, welche senk
recht zur Reflektorachse verläuft. Mit A-B ist die Horizontalebene bezeichnet,
mit 94 die Abdeckkappe, mit 74 der Sammellinsenbalken. Mit 98 sind
die Ränder des Sammellinsenbalkens 74 bezeichnet. Mit Alpha ist
wieder der Winkelbereich von circa 60° bezeichnet, in dem senkrecht
zur Axialebene A-B das Licht erfaßt wird und in den Winkelbereich
Beta von circa 20 Grad hinein gebündelt wird. Mit 102 sind die Ränder
der Seitenlichtaustrittsöffnungen 104 bezeichnet.
Der in den Fig. 20 bis 25 gezeigte Sammellinsenbalken könnte zum
Beispiel auch an der Kuppe der Abdeckkappe 94 plankonvex sein, um
dann mit größerer Entfernung vom Leuchtkörper 76 konkavkonvex
zu werden.
Fig. 26 zeigt eine Ausführungsform mit einer Linsen
glühlampe 106 derart, daß ihre Linse 108 das
im Winkelbereich Alpha von z. B. circa 130 Grad von dem Leuchtkörper
76 ausgehende Licht erfaßt und zu einem Lichtbündel in einem Winkel
bereich von Beta, vorteilhaft z. B. etwa 30 Grad, bündelt. Dieses von
der rotationssymmetrischen Sammellinse 108 gebündelte Licht tritt in
Ebenen senkrecht zur Horizontalebene A-B durch die Zerstreuungsrinnenlinse
110, welche in dieser Ebene von gleichmäßiger Stärke ist, aus, ohne die
Richtung zu verändern. Bei 96 sieht man das Ende des Sammellinsen
balkens 74′, dessen äußere Ränder mit 98 bezeichnet sind.
Die Zerstreuungsrinnenlinse 110
ist ein integraler Bestandteil der Abdeckkappe 94. Das auf die verspiegelte
Innenseite 78 des Reflektors 72 fallende Licht erhält durch von Wöl
bungen, d. h. Erhöhungen oder Vertiefungen, welche sich auf der wirk
samen Innenfläche des Reflektors befinden, eine begrenzte Streuung in
einem zur Achse des Reflektors rotationssymmetrischen Winkelbereich
Epsilon von etwa 30 Grad, wobei die Wölbungen so auf der Reflektor
fläche 78 verteilt sind, daß die Intensität des Hauptlichtbündels in
der Achse am höchsten ist und nach außen hin abnimmt.
Der Reflektor 72 hat sich von der Reflektorbasis zur Reflektorlicht
austrittsöffnung 75 konisch erweiternde Seitenlichtaustrittsöffnungen 104,
deren Ränder mit 102 bezeichnet sind, während die inneren Kanten der
Zerstreuungsinnenlinse 110 mit 112 bezeichnet sind.
Fig. 27 ist ein Schnitt von Fig. 26 in der Horizontalebene A-B. Das vom
Leuchtkörper 76 der Linsenglühlampe 106 ausgehende Licht wird durch die
Linse 108 gebündelt und dann durch die Zerstreuungsrinnenlinse 110 in
der Horizontalebene A-B in einen Winkelbereich y von etwa 110 Grad aus
einandergezogen. Die Zerstreuungsrinnenlinse 110 geht bei einer äußeren
Randlinie 114 und bei einer inneren Randlinie 115 in den Sammel
linsenbalken 74 über. Da unmittelbar neben der Zerstreuungsrinnenlinse 110,
im Bereich 116, der Sammellinsenbalken wegen der Abschirmwirkung der Linse 108 keine Licht
strahlen des Leuchtkörpers 76 empfangen kann, könnte man zwischen der
Zerstreuungsrinnenlinse 110 und dem Sammellinsenbalken 74 eine Lücke
lassen.
Aus spritztechnischen Gründen hat es sich jedoch als vorteilhaft er
wiesen, wenn Zerstreuungsrinnenlinse 110 und Sammellinsenbalken 74
ineinander übergehen.
In die keilförmigen Seitenlichtaustrittsöffnungen 104 ragt der
Bereich 118 des Sammellinsenbalkens 74′ hinein, um eine gleichmäßigere
Lichtverteilung des entlang der Horizontalebene A-B verlaufenden Licht
fächers zu erreichen. Dieser Lichtfächer erstreckt sich von der Achse 142
zum Ende 96 des Sammellinsenbalkens 74′ über
einen Winkelbereich Gamma von circa 115 Grad, d. h. der gesamte
Lichtfächer erstreckt sich in der Horizontalebene A-B, vom Leuchtkörper 76
aus gesehen, über einen Winkelbereich von circa 220 Grad, während
er sich senkrecht zur Horizontalebene über einen Winkelbereich von 20 Grad bis
30 Grad erstreckt.
Die Fig. 28, 29, 30 und 31 zeigen Schnitte durch die Abdeckkappe 94
senkrecht zur Horizontalebene A-B, also senkrecht zu der Zeichenebene der
Fig. 27 längs den Linien 5-5, 6-6, 7-7 bzw. 8-8 dieser Fig. 27. Man
erkennt, daß mit zunehmendem Abstand von der Achse des Reflektors der
Schnitt durch die Abdeckkappe 94 sich verändert.
Bei Fig. 28 erkennt man die sich senkrecht zur Horizontalebene A-B erstre
ckende Zerstreuungsrinnenlinse 110 mit ihrer inneren Kante 112 und ihrer
äußeren zylindrisch-konkaven Zerstreuungsrinne 113, die in Fig. 34
in Aufsicht dargestellt ist.
Im Schnitt 6-6 der Fig. 29 dagegen ist die vordere Fläche der Abdeck
kappe 94 eben. Innen jedoch ist die konvexe Krümmung des Sammel
linsenbalkens 74 erkennbar.
In den Fig. 30 und 31 erkennt man, wie der Bereich 118 des Sammel
linsenbalkens 74 mit zunehmendem Abstand von der Achse des Reflektors
nach innen zurückgeht, so daß die Außenfläche der Abdeckkappe 94 dort
eine Nut mit rechteckigem Querschnitt hat, deren Breite gleich der Höhe des
Sammellinsenbalkens 74 ist und somit nach außen hin zunimmt. Im Be
reich 118 ragt auf der Innenseite der Abdeckkappe 94 der Sammellinsen
balken 74 mit seiner konvexen Innenfläche in die keilförmigen Lichtaus
trittsöffnungen 104 des Reflektors hinein.
Im Vergleich der Fig. 29, 30 und 31 erkennt man, daß der Sammel
linsenbalken 74 mit zunehmendem Abstand von der Achse des Reflektors,
also nach außen hin, breiter wird. Hierdurch wird erreicht, daß dieser
Sammellinsenbalken einen gleichmäßigen Winkelbereich Alpha, hier von
etwa 42 Grad, des vom Leuchtkörper 76 ausgesandten Licht erfaßt.
Fig. 32 zeigt einen Schnitt durch Fig. 27 auf der Linie 9-9, welche
senkrecht zur Reflektorachse verläuft.
Der Sammellinsenbalken 74′
ist hier bereits sehr hoch. Mit 98 sind die Ränder des
Sammellinsenbalkens 74′ bezeichnet, der sich, nach außen höher werdend,
quer über die Kuppe der Abdeckkappe 94 erstreckt. Mit Alpha ist der
Winkelbereich von circa 42 Grad bezeichnet, in dem das durch die beiden
Seitenlichtaustrittsöffnungen 104 des Reflektors 72 durchtretende Licht
durch den Sammellinsenbalken 74′ erfaßt und zur Horizontalebene A-B hin in
einen Winkelbereich Beta von circa 20 Grad gebündelt wird. Mit 102
sind die Ränder der Seitenlichtaustrittsöffnungen 104 des Reflektors 72
bezeichnet. 106 ist der Schnitt durch die Linsenglühlampe. Mit 76 ist der
Leuchtkörper bezeichnet.
Fig. 33 zeigt einen Schnitt durch Fig. 27 auf der Linie 10-10, welche
senkrecht zur Reflektorachse verläuft. Mit A-B ist die Horizontalebene be
zeichnet, mit 94 die Abdeckkappe, mit 74 die Sammellinsenbalken. Mit
98 sind die Ränder der Sammellinsenbalken 74 bezeichnet. Mit Alpha
ist wieder der Winkelbereich von circa 42 Grad bezeichnet, in dem
senkrecht zur Horizontalebene A-B das Licht erfaßt wird. Dieses Licht
wird in den Winkelbereich Beta von circa 20 Grad hinein gebündelt. Mit
102 sind die Ränder der Seitenlichtaustrittsöffnungen 104 bezeichnet.
Bei 106 sieht man den Schnitt durch die Linsenglühlampe. Der Leucht
körper befindet sich vor der Zeichenebene der Fig. 33, so daß sein
Licht nicht senkrecht auf die Sammellinsenbalken 74′ fällt, sondern mit
dem in Fig. 27 erkennbaren Winkel.
Die Zerstreuungsrinnenlinse 110 ist in Fig. 34 in der Aufsicht von
außen, in Fig. 35 in der Aufsicht von innen dargestellt.
Gemäß Fig. 34 ist die Zerstreuungsrinnenlinse 110 von einer Randlinie
114 gegenüber der übrigen Außenfläche der Abdeckkappe 94 abgegrenzt.
Innerhalb dieser kreisförmigen Umrißlinie 114 bezeichnen parallele
Höhenlinien den Abstand der Fläche der Zerstreuungsrinne von der
Zeichenebene. Man erkennt, daß der Abstand der Höhenlinien nach
außen hin abnimmt, entsprechend der zunehmenden Steigung dieser
Fläche nach außen, bei gleichmäßiger zylindrischer Wölbung.
Auch erkennt man, daß die Richtung der Zerstreuungsrinne senkrecht
zur Horizontalebene A-B verläuft.
Fig. 35 zeigt die Zerstreuungsrinnenlinse 110 von innen gesehen,
also aus der Richtung des Leuchtkörpers 76. Die innere Umrißlinie 115
begrenzt kreisförmig die Zerstreuungsrinnenlinse 110 gegenüber der
übrigen Innenfläche der Abdeckkappe 94. Diese kreisförmige Umrißlinie
möge in der Zeichenebene der Fig. 35 liegen. Die auch in Fig. 26
erkennbare innere Kante 112 steht vor die Zeichenebene vor. Sie um
grenzt eine Rinne, deren Abstand von der Zeichenebene, nach oben,
durch Höhenlinien ebenso symbolisiert ist wie in Fig. 34. Man erkennt,
durch Vergleich der Fig. 34 und 35, daß die Dicke der Zerstreuungs
rinnenlinse 110 nach außen zunimmt. Außerhalb der inneren Kante 112
fällt die Linse, wie durch eng aneinanderliegende Höhenlinien dargestellt, auf die
Zeichenebene bis zur kreisförmigen Umrißlinie 115 ab.
Sämtliche Leuchten der vorstehend beschriebenen Konstruktion können
auch als sealed-beam aufgeführt werden, wobei dann die Abdeckkappe,
welche gemäß den vorstehenden Figuren beispielsweise die Zerstreuungs
rinne trägt, mit einem Reflektor verschweißt ist, dessen Verspiege
lung im Bereich der Seitenaustrittsöffnungen fehlt, um durch das
durchsichtige Reflektormaterial das Seitenlicht austreten zu lassen. Im
Bereich der Seitenaustrittsöffnungen ist in diesem Fall die Wandung des
Reflektors als Sammellinse ausgebildet, um das Seitenlicht zur Horizontalebene
hin zu sammeln.
Ein derartiges Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 36 und 37 darge
stellt. Ähnlich wie Fig. 20
zeigt Fig. 36 einen Schnitt senkrecht zur Horizontalebene, wogegen Fig. 37,
entsprechend Fig. 21, einen Schnitt in der Horizontalebene A-B zeigt.
Die Abdeckkappe 94 trägt einen Sammellinsenbalken 74,
der sich in diesem Fall mit gleichbleibender Höhe quer über die gesamte
Abdeckkappe 94 erstreckt. Die Abdeckkappe 94 ist an ihrem Rand 71
mit dem Reflektor 72 dicht verschweißt. Der Sammellinsenbalken 74 der
Abdeckkappe 94 setzt sich, mit gleichbleibender Höhe, in dem Sammel
linsenbalken 74′ fort, der sich vor den unverspiegelten Seitenlichtaustritts
öffnungen des Reflektors 72 erstreckt. Man erkennt in Fig. 36, daß
die Ränder 98 des Linsenbalkens bzw. des unverspiegelten Be
reiches einen konstanten Abstand voneinander haben. Der erfaßte
Winkelbereich Alpha des vom Leuchtkörper 76 ausgesandten Lichtes ist
somit um so geringer, je größer der Abstand des jeweiligen Abschnittes
des Sammellinsenbalkens 74 vom Leuchtkörper 76 ist. Aus diesem Grund
ist auch die Divergenz des erfaßten Lichtes um so geringer, je größer
der Abstand vom Leuchtkörper ist, und zur Erzielung eines senkrecht
zur Horizontalebene konstanten Winkelbereiches des Lichtfächers nimmt die
Sammelwirkung und somit die Dicke des Sammellinsenbalkens mit zu
nehmendem Abstand seines jeweiligen Abschnittes von dem Leuchtkörper 76
ab. Man erkennt dies in Fig. 37, welche einen Schnitt in der Horizontalebene A-B
durch den gesamten, zusammengefaßten Sammellinsenbalken 74, 74′ zeigt.
Man sieht, daß die Dicke des Sammellinsenbalkens 74 im Bereich des Randes
71, wo der Abstand vom Leuchtkörper 76 am größten ist, am geringsten ist;
je näher ein jeweiliger Bereich des Sammellinsenbalkens dem Leucht
körper 76 ist, um so größer ist die Dicke und somit seine Sammelwirkung.
Auch in Fig. 37 erkennt man die Ränder 98 der unverspiegelten Bereiche
des Reflektors, die die Lichtaustrittsöffnungen bilden. Der Lichtfächer in
der Horizontalebene, die mit der Zeichenebene der Fig. 42 übereinstimmt, er
streckt sich zu jeder Seite der Achse 142 jeweils über einen Winkelbereich
Gamma, insgesamt den zweifachen Wert von Gamma 1. Verwendet
man jedoch die Hohlspiegelleuchte für ein zweispuriges Fahrzeug,
so genügt es, auf einer Seite der Achse 142 einen unverspiegelten Bereich
mit der Begrenzung 98 anzubringen, so daß der Seitenlichtfächer sich auf
der einen Seite über einen Winkelbereich Gamma 1 zu einer Seite
der Achse 142 erstreckt, wogegen er sich auf der anderen Seite
nur über den kleineren Winkelbereich Gamma 2 erstrecken würde.