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LUCAS INDUSTRIES LIMITED Birmingham / Großbritannien
•Lampenanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lampenanordnung mit einem einen Lichtkolben aufnehmenden Reflektor, einem
den Reflektor abdeckenden Linsenelement, welches eine Vielzahl von Einzellinsen aufweist, mit einer dem
Lichtkolben abgewandten Seite des Linsenelementes aufgebrachten Blende, welche eine Vielzahl von lichtübertragenden
Abschnitten aufweist, von denen jeder in der optischen Achse eine Einzellinse des Linsenelementes
liegt, wobei die restlichen Abschnitte der Blende zumindest
teilweise lichtabweisend sind und wobei jeder lichtübertragende Abschnitt auf einen derartigen notwendigen
Bereich begrenzt ist, daß das gesamte Lichtstrahlbündel übertragen wird und dabei von der jeweils
zugeordneten Einzellinse fokussiert wird.
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Diese Lampenanordnung ist insbesondere, aber nicht ausschließlich für die Verwendung in einem Motorfahrzeug bestimmt.
Ein vielen Lampenanordnungen gemeinsamer Nachteil besteht darin, daß von außen ein Licht in die Lampenanordnung einfällt
und dort reflektiert wird. So kann dieses Licht manchmal das vom Lichtkolben der Lampenanordnung ausgestrahlte
Licht verfälschen. Bei hellem Sonnenlicht beispielsweise kann die Lampenanordnung den Anschein erwecken, sie sei in
Betrieb, was aber tatsächlich nicht der Fall ist.
Zur Überwindung dieses Problems wurden bereits eine Vielzahl von Vorschlägen gemacht. Einer dieser Vorschläge besteht
in der Verwendung eines lichtabsorbierenden Filters, um die Intensität des von außen einfallenden und in der
zuvor beschriebenen Weise reflektierten Lichts im Vergleich mit der Intensität des durch die Lampenanordnung im Betrieb
abgegebenen Lichtes abzuschwächen bzw. zu dämpfen. Da jedoch die Intensität des durch die Lampenanordnung selbst
abgegebenen Lichtes durch einen derartigen Lichtabsorptionsfilter in einem bestimmten Umfang gedämpft wird, ist es
oft notwendig, einen helleren bzw. stärkeren Lichtkolben zu verwenden oder aber die Reflexionseigenschaften des Reflektors
zu verbessern, um eine unerwünschte Abnahme der Intensität zu vermeiden. Diese Lösung ist jedoch oft unpraktisch,
weil in bestimmten Fällen derartige größere Lichtkolben nicht verwendet werden können oder aber mit dieser
Änderung besondere Kosten verbunden sind.
Ein alternativer Vorschlag besteht in der Verwendung einer Blende, welche in einer besonderen Relation zu einem Linsenelement
der Lampenanordnung steht. Die Blende umfaßt eine Vielzahl von lichtübertragenden Abschnitten, von denen
jede in der optischen Achse der jeweiligen Einzellinsen des Linsenelementes liegt. Diese lichtübertragenden Abschnitte
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sind auf einen derart notwendigen Bereich begrenzt, daß im wesentlichen das gesamte Lichtstrahlenbündel übertragen wird,
welches durch die jeweiligen Einzellinsen fokussiert wird. Die restlichen Abschnitte der Blende sind lichtabsorbierend
oder opak. Auf diese Weise ist das Verhältnis des vom Lichtkolben der Lampenanordnung abgegebenen Lichts im
wesentlichen maximal, während das Verhältnis des von außen einfallenden Lichtes, welches durch die Blende eindringt
und dann durch die Blende das Innere der Lampenanordnung wieder verläßt, im wesentlichen sehr gering. Beispiele derartiger Lampenanordnungen sind in der US-Patentschrift
3 487 206 und der deutschen Patentschrift 2 062 472 beschrieben.
Bei Lampenanordnungen dieser Art ist es herkömmliche Praxis, auf einer Oberfläche eines Linsenelementes, die in das
Innere der Lampenanordnung gerichtet ist, Einzellinsen vorzusehen und auf der anderen Seite des Linsenelementes
die Blende zu befestigen. In anderen Worten bedeutet dies, daß die Blende gewöhnlich auf der Außenseite der Lampenanordnung
vorgesehen ist. Dadurch ist die Blende nicht nur einer Beschädigung ausgesetzt, sondern sie gibt auch dort
Anlaß zu Schwierigkeiten, wo die Lampenanordnung aus stilistischen
Gründen eine besondere Form aufweisen muß, was nachfolgend noch erläutert wird.
Entsprechend dem zur Zeit vorherrschenden Trend für die Gestaltung
der Lampenanordnung ist es häufig wünschenswert, die Außenseite der Lampenanordnung (d.h. das Linsenelement
desselben) der Form des Fahrzeugkörpers im Bereich der Lampenanordnung anzupassen, um dem Fahrzeug insgesamt eine angenehme
Erscheinungsform zu geben. Wenn die Außenseite des Linsenelementes in eine Ebene abwickelbar ist, dann ist die
Blende einfach aus einem blattförmigen oder plattenförmigen Material herstellbar und ohne Verzerrung auf das Linsenelement
zu befestigen. Wenn jedoch die Außenseite des Linsen-
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elementes nicht in eine flache Ebene abwickelbar ist, d.h. nur in einer Richtung, bzw. in zwei Richtungen gekrümmt
ist, dann kann die aus einem blatt- oder plattenförmigen Material bestehende Blende nicht ohne Verzeichnung
und einer sich daraus ergebenden Mißausrichtung der Blende mit den Linsen auf dem Linsenelement befestigt werden.
Für diesen Fall muß ein anderes und auch kostspieligeres Verfahren zur Herstellung der Einheit aus Blende und Linsenelement
gewählt werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Schwierigkeiten zu überwinden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
getrennte Abdeckung die Außenseite der Lampenanordnung bildet und auf der Seite der Blende angeordnet ist, die dem
Linsenelement gegenüberliegt. Das Linsenelement kann nun die gewünschte und geeignete Form haben, um leicht auf
das Linsenelement aufgebracht werden zu können. Die Blende kann aus einem blattförmigen oder plattenförmigen Material
bestehen, während die Abdeckung selbst jede gewünschte Form aufweisen kann, die sich an die Stelle des Fahrzeugkörpers
anpaßt, wo die Lampenanordnung angeordnet ist. Daher wird die Art der Herstellung der Blende nicht langer von der
äußeren Gestalt der Lampenanordnung diktiert, insbesondere dort, wo die Lampenanordnung an ihrer Vorderseite in zwei
Richtungen gekrümmt ist.
Das Vorsehen der erfindungsgemäßen Abdeckung hat folgende Vorteile:
(1) Die Abdeckung liegt über der Blende und schützt diese daher vor Beschädigungen und schützt die lichtübertragenden
Abschnitte der Blende vor Verschmutzungen.
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(2) Die Abdeckung kann mit Linsen versehen sein, die die durch das Linsenelement verursachte Lichtstreuung
verbessert oder modifiziert.
(3) Wenn die Abdeckung aus einem lichtabsorbierenden Material neutraler Dichte besteht, dann wird die
Sichtbarkeit der Blende von außen unterdrückt (was andererseits von der Erscheinungsform der
letzteren abgezogen werden kann).
(4) Wenn das Linsenelement eingefärbt ist (wie beispielsweise für eine Fahrzeugsignallampe), kann dadurch
die Sichtbarkeit der Einfärbung durch die lichtübertragenden Abschnitte der Blende -unterdrückt werden,
indem die Abdeckung aus lichtabsorbierendem Material neutraler Dichte besteht, wodurch die ästhetische
Erscheinungsform der Lampenanordnung verbessert wird.
Wenn die Abdeckung entsprechend (2) mit Einzellinsen versehen ist, bildet die Abdeckung ein zusätzliches Linsenelement.
Das zusätzliche Linsenelement besteht normalerweise aus einer Vielzahl von Linsen, welche in nicht besonderer
Ausrichtung mit den Linsen des zuerst genannten Linsenelementes stehen. Entsprechend einer besonderen Anordnung
umfaßt jedes Linsenelement eine Vielzahl von zueinander parallelen, im wesentlichen zylindrischen Linsen, wobei
die Linsen des zusätzlichen Linsenelementes im wesentlichen senkrecht zu den Linsen des erstgenannten Linsenelementes
verlaufen, so daß das zusätzliche Linsenelement den Lichtstrahl in einer Ebene strexit, die von der Ebene
unterschiedlich ist, in der das erstgenannte Linsenelement das Licht streut. Bei einer alternativen Ausführungsform
sind die Linsen des zusätzlichen Linsenelementes in zwei zueinander im wesentlichen senkrechten Richtungen gekrümmt.
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Entsprechend eines bevorzugten Herstellungsverfahrens der Blende wird die Fläche des erstgenannten Linsenelementes,
auf die die Blende aufgebracht werden soll, mit Nuten versehen, die hinsichtlich Lage und Form den gewünschten lichtübertragenden
Abschnitten der fertiggestellten Blende entsprechen. Eine kontinuierliche Materialschicht, vorzugsweise
eine zumindest metallische Schicht, wird auf die Oberfläche des Linsenelementes geklebt, wobei solche Abschnitte,
die über den Nuten liegen, später entfernt werden. Die Blende besteht so aus einer Materialschicht, welche die
Oberfläche des Linsenelementes mit Ausnahme der Stellen überdeckt, wo die Ausnehmungen oder Nuten ausgebildet sind.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den
beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform
einer Lampenanordnung entsprechend der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 einer Blende, die einen Teil der Lampenanordnung
bildet,
Fig. 3 und 4 der Fig. 2 ähnliche Ansichten zweier abgeänderter Ausbildungsformen der Blende,
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Lampenanordnung, und
Fig. 6 Darstellung eines bevorzugten Herstellungsverfahrens der Blende der Lampenanordnung.
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Bei jeder nachfolgend beschriebenen Ausführungsform ist die Lampenanordnung dazu bestimmt, in ein Fahrzeug eingesetzt
zu werden, obwohl die Prinzipien der Erfindung auch auf andere Arten und Formen von Lampenanordnungen anwendbar
sind.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Lampenanordnung umfaßt einen konkaven (in diesem Falle einen paraboloiden)
Reflektor 10, von dem ein Lichtkolben 11 so aufgenommen
wird, daß ein Glühfaden 12 im Brennpunkt des Reflektors
10 angeordnet ist. Ein Linsenelement 13 überdeckt den Reflektor 10 und besteht aus einer Vielzahl von Einzellinsen
14, welche an der Fläche des Linsenelementes ausgebildet sind, die auf den Lichtkolben 11 zugerichtet ist. Für
den Fall, daß die Fahrzeuglampenanordnung für Signalzwecke verwendet wird, ist das Linsenelement 13 auf geeignete Weise
eingefärbt, beispielsweise bernsteinfarben für eine Richtungsanzeigerlampe oder rot für eine Bremslampenanordnung
.
Bei der dargestellten besonderen Anordnung sind die Linsen 14 zylindrisch und verlaufen gegenseitig in horizontaler
Richtung parallel zueinander. Auf diese Weise werden vom Lichtkolbenfaden 12 Lichtbündel oder Lichtkegel ausgesandt,
welche die Linsen 14 direkt (siehe Bezugszeichen 15) oder nach Reflexion vom Reflektor 10 (siehe Bezugszeichen
16) erreichen. Diese Lichtbündel werden auf einer dünnen horizontalen Linie 17, die im allgemeinen neben der entgegengesetzten
Fläche des Linsenelementes 13 liegt, in den Brennpunkt einer jeden Linse gebracht.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Linsenelementes 13 ist eine Blende 18 vorgesehen, welche eine Vielzahl von länglichen,
lichtübertragenden Streifen 19 aufweist, die horizontal gegenseitig parallel verlaufen und die abwechselnd in
vertikaler Richtung in eine Vielzahl von gleichen opaken Streifen 20 übergehen. Jeder Lichtübertragungsstreifen 19
ist auf der optischen Achse einer entsprechenden Linse 14 angeordnet. Die vertikale Erstreckung der lichtübertragenden
Streifen ist derart begrenzt, daß im wesentlichen das gesamte Lichtbündel, welches von der jeweiligen Linse
fokussiert wird, übertragen wird.
Das Linsenelement 13 schafft so eine Lichtstreuung in vertikaler Richtung. Um ebenso eine geeignete Lichtstreuung in
horizontaler Richtung zu erreichen, ist an der dem Linsenelement 13 gegenüberliegenden Seite der Blende 18 ein zusätzliches
Linsenelement 23 vorgesehen. Bei der dargestellten Anordnung umfaßt das Linsenelement 23 eine Vielzahl
von zylindrischen Linsen 24 (nur eine von diesen ist sichtbar) , die vertikal und gegenseitig parallel verlaufen. Das
Linsenelement 23 kann klar, schattiert oder gefärbt oder aber aus lichtabsorbierendem Material neutraler Dichte hergestellt
sein.
Bei der zuvor beschriebenen Konstruktion wird im wesentlichen das gesamte vom Lichtkolben 11 abgegebene Licht, welches
die Linsen 14 erreicht, durch die Blende 18 übertragen.
Diese Wirkung wird durch die Tatsache verstärkt, daß solche Lichtstrahlen, die vom Reflektor 10 reflektiert
werden, parallel zueinander gehalten werden und so durch die Linsen 14 zu einem vorbestimmten Brennpunkt gebracht
werden. Zugleich verhindert die Blende 18, daß ein großer Anteil des von außen auf die Blende fallenden Lichts nicht
in das Innere der Lampenanordnung gelangt, wie dies beispielsweise durch den Lichtstrahl 21 angedeutet ist. Ebenso
verhindert die Blende eine Re-Emission eines großen Anteils jeglichen von außen einfallenden Lichtes, welches versucht
das Innere der Lampenanordnung zu erreichen und welches vom Reflektor 10 reflektiert wird, wie dies durch den Lichtstrahl
22 angedeutet ist. Die Blende schafft daher einen starken
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Kontrast zwischen dem aus dem Lichtkolben 11 austretenden
Licht und dem von außen einfallenden und im Inneren der Lampenanordnung reflektierten Licht, so daß letzteres
nicht das vorgenannte verfälschen kann.
Entsprechend einer Abänderung der zuvor beschriebenen Lampenanordnung
verlaufen die Linsen 14 des Linsenelementes 13 eher vertikal als horizontal. Die Linsen 24 des Linsenelementes
23 verlaufen eher horizontal als vertikal. Die Linsen der Linsenelemente können jedoch auch eine andere
Form als eine zylindrische Form aufweisen. Beispielsweise kann jede Linse in zwei zueinander senkrechten Richtungen
(d.h. horizontaler und vertikaler Richtung) so gekrümmt sein, daß sie die Form einer sogenannten "Blocklinse"
annimmt. Wenn das Linsenelement 13 mit einer derartigen Blocklinse versehen ist, nimmt die Blende 18
die Form eines opaken Kreuzgitters 20' an, wie dies in Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Die Lücken 19' sind lichtübertragend.
Jede Lücke 19' ist auf der optischen Achse einer jeweiligen Linse 14 angeordnet. Die horizontale und
vertikale Erstreckung ist so begrenzt, daß im wesentlichen das gesamte Lichtstrahlenbündel durch die jeweilige Linse
fokussiert wird.
Für den Fall, daß die horizontale Krümmung jeder Linse sich von der vertikalen Krümmung unterscheidet, wird das
Lichtstrahlenbündel in der horizontalen Ebene zu einem anderen Brennpunkt gebracht als in der vertikalen Ebene. Die
Lücken 19' der Blende 18 sind hierfür rechtwinklig ausgebildet (siehe Fig..3). Für den Fall, daß die Linsen 14 hinsichtlich
ihrer horizontalen und vertikalen Krümmung gleich sind, d.h. wo die Linsen 14 jeweils teils sphärisch sind,
werden die Lichtstrahlbündel in der horizontalen und in der vertikalen Ebene zu demselben Brennpunkt gebracht. Die
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- ϊ4 -
Lücken 19' der Blende 18 sind daher entsprechend der Darstellung
in Fig. 4 quadratisch.
Das Linsenelement 23 kann ebenso mit Blocklinsen (Fig. 5) versehen sein, wobei das Linsenelement 13 eine der zuvor
beschriebenen Formen annehmen kann. In diesem Fall bedarf es keiner besonderen Registration zwischen den Linsen 24
des Linsenelementes 23 und den Linsen 14 des Linsenelementes 13.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Lampenanordnung
haben ein oder jedes Linsenelement 13 und 23 zueinander parallele zylindrische Linsen auf jeder Oberfläche, wobei
die Linsen auf einer Oberfläche quer zu den Linsen auf der anderen Oberfläche verlaufen.
Bei jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsformen können die opaken Teile 20, 20" der Blende 18 geschwärzt, glänzend
silbrig gemacht oder aber mit einer anderen geeigneten Farbe versehen sein. Die opaken Teile können durch ein photographisches
Verfahren oder durch Befestigung eines geeignet ausgebildeten Gitters oder Rasters auf dem Linsenelement 13 vorgesehen
werden. Wo die opaken Teile die Form eines Kreuzgitters haben, kann das Kreuzgitter aus zwei Sätzen opaker
Streifen zusammengesetzt sein, wobei die Streifen eines jeden Satzes parallel zueinander verlaufen und die beiden Sätze
der Streifen gegenseitig im rechten Winkel zueinander verlaufen. Ein Satz der Streifen kann über den anderen angeordnet
sein oder die Sätze können miteinander verwoben sein. Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren der Blende wird jedoch
nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.
Zunächst wird eine Reihe von Ausnehmungen oder Nuten 25 auf der Oberfläche des Linsenelementes 13 ausgebildet werden,
die der Seite mit den Linsen 14 gegenüberliegt. Die Lage und
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die Form dieser Ausnehmungen oder Nuten 25 entspricht den
gewünschten Lagen und Formen der Lichtübertragungsabschnitte in der fertiggestellten Blende. Dann wird eine Walze 26
verwendet, um auf der Oberfläche des Linsenelementes 13 ein Materialblatt 27 aufzurollen, welches aus einer hinteren
Schicht 28 besteht, auf der sich eine Metallschicht 29 befindet. Eine Fläche der Metallschicht 29, welche von der
hinteren Schicht 28 abgewandt ist, hat eine druck- und/oder wärmeaktivierbare Klebstoffschicht 30. Das Blatt 27 wird
auf das Linsenelement 13 aufgerollt, so daß die Klebstoffschicht 30 das Linsenelement berührt. Die Walze 26 wird
dazu verwendet, auf das Blatt 27 Druck und/oder Wärme aufzubringen und so die Klebstoffschicht 30 mit dem Ergebnis
zu aktivieren, daß die Metallschicht 29 mit Ausnahme der Abschnitte 291, die über den Nuten 25 zu liegen kommen,
auf dem Linsenelement 13 befestigt wird. Die hintere Schicht
28 wird dann vom Linsenelement abgeschält, wobei die Abschnitte 29' der Metallschicht mitgenommen werden, wie dies
im linken Teil der Fig. 6 dargestellt ist. Daraus resultiert, daß die Oberfläche des Linsenelementes 13 abseits der Linsen
14 mit der Metallschicht 29 bedeckt ist, und zwar mit Ausnahme der Stellen, wo die Nuten oder Ausnehmungen 25 vorgesehen
sind. So wird die Blende 18 auf geeignete Weise hergestellt. Diese Technik zum Aufbringen der Metallschicht 29
auf das Linsenelement 13 wird oft als sogenanntes "Warmbeschichten"
("hot-foiling") bezeichnet.
Es steht fest, daß dieses Herstellungsverfahren für die Blende
(und tatsächlich jedes andere Verfahren, welches Blattoder
Plattenmaterial für die Herstellung der Blende verwendet) nur praktikabel ist, wo die Oberfläche des Linsenelementes
13, auf dem die Blende aufgebracht werden soll, von einer
Ebene abwickelbar ist (beispielsweise bei einer ebenen Konfiguration oder einer gekrümmten Konfiguration, bei der
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eine Krümmung lediglich in einer Richtung quer zur Drehachse der Walze 26 vorliegt).
Bei Stilanwendungen, bei denen die Außenseite der Lampenanordnung in zwei verschiedenen Richtungen gekrümmt sein
muß, kann eine solche Krümmung auf dem zusätzlichen Linsenelement 23 vorgesehen sein. Dies bedeutet, daß das Linsenelement
13 von einer solchen Gestalt frei ist und insofern die Blende entsprechend der vorgenannten Verfahrensweise
hergestellt werden kann.
Bei einer nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform wird das Linsenelement 23 durch eine ebene Abdeckung ersetzt,
auf der sich keine Linse befindet. In diesem Fall ist die Abdeckung vorteilhafterweise eingefärbt oder besteht
aus einem lichtabsorbierenden Material neutraler
Dichte.
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