DE69516084T2

DE69516084T2 - Zentralisiertes Beleuchtungssystem mit mehrerem Anschlüssen und mit einer Lichtquelle grösserer Helligkeit

Info

Publication number: DE69516084T2
Application number: DE69516084T
Authority: DE
Inventors: William James Cassarly; John Martin Davenport; Richard Lowell Hansler
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1995-11-03
Publication date: 2000-11-09
Anticipated expiration: 2015-11-04
Also published as: EP0711951A1; JPH08241617A; DE69516084D1; CN1076461C; US5469337A; EP0711951B1; CN1159535A

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein zentralisiertes Beleuchtungssystem hoher Helligkeit, das die Fähigkeit hat, eine Lichtabgabe an einer Anzahl von Ausgangsports zu erzeugen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein derartiges Beleuchtungssystem, das die Lichtabgabe an die vielen Ausgangsports in einer ausbalancierten Art und Weise liefert, wodurch die Lichtabgabe an allen diesen Ports im wesentlichen identisch ist und diese Lichtabgabe verbesserte Packungsanteilcharakteristiken zum Koppeln mit Lichtleitern gestattet.
Ein Beispiel von einem System mit einer einzigen Lichtquelle und vielen Ausgängen ist in DE-A-24 54 996 gezeigt.

Hintergrund der Erfindung

Ein zentralisiertes Beleuchtungssystem hoher Helligkeit ist für verschiedene Beleuchtungsanwendungen vorgeschlagen worden, wo es gewünscht wird, eine zentrale Lichtquelle und mehrere entfernte Stellen zu haben, die von der zentralen Lichtquelle über optische Fasern oder Lichtleiter beleuchtet werden. Ein Beispiel von einem derartigen zentralisierten Beleuchtungssystem kann in dem US-Patent 4,958,263 gefunden werden, das für Davenport u. a. am 18. September 1990 erteilt und auf die gleiche Rechtsnachfolgerin wie die vorliegende Erfindung übertragen wurde. In diesem Patent wird eine Lichtquelle bereitgestellt, die ein zentrales ellipsoidförmiges Bogenrohr und eine Anzahl von verlängernden rohrförmigen Verlängerungen aufweist, die darauf ausgebildet sind. Jeder der verlängernden Rohrabschnitte ist über Lichtleiter mit verschiedenen Stellen um ein Fahrzeug herum gekoppelt, um für eine Beleuchtung zu sorgen, die beispielsweise für eine Frontbeleuchtung, Heckbeleuchtung und eine Überkopf-Beleuchtung erforderlich ist. Bei einer derartigen Anordnung wurde gefunden, dass wenig Gleichförmigkeit der Lichtabgabe für die verschiedenen rohrförmigen Verlängerungen besteht. Zusätzlich wurde gefunden, dass, um für die erforderliche Stärke der Beleuchtung an der gewünschten Stelle zu sorgen, einen großen Durchmesser aufweisende Lichtleiter in der Größenordnung von etwa 10 mm oder mehr erforderlich sind. Für einen derartigen großen Lichtleiter ist es, zusätzlich dazu, dass er teurer ist, schwierig, den Lichtleiter zu manövrieren und zu wenden für eine Anordnung in dem Körper des Fahrzeugs. Ein anderes Beispiel für die Verwendung von einer zentralisierten Beleuchtungsquelle und Lichtleitern, um für die Frontbeleuchtung in einem Fahrzeug zu sorgen, kann in dem US-Patent 5,278,731 gefunden werden, das für Davenport u. a. am 11. Januar 1994 erteilt und auf die gleiche Rechtsnachfolgerin wie die vorliegende Erfindung übertragen wurde. In diesem Patent wird ein einzelner Lichtleiter zu einer im wesentlichen konventionellen Automobil-Reflektoranordnung hinzugefügt, abgesehen davon, dass ein V-förmiger Spiegel für eine Verteilung der Lichtabgabe von dem Ende des Lichtleiters zu der Reflektoroberfläche für eine Übertragung durch ein Linsenteil sorgt. Wenn in der Konfiguration von diesem Patent angenommen wird, dass der Lichtleiter einen Durchmesser von 10 mm hat, würde das erzeugte Bündel eine vertikale Streuung von etwa fünf Grad haben. Die vertikale Streuung von fünf Grad überschreitet den vier Grad rechts, vier Grad unten SAE Prüfpunkt und weist ferner eine überhöhte Vordergrundbeleuchtung auf. Es würde deshalb wünschenswert sein, ein zentralisiertes Beleuchtungssystem für Kraftfahrzeuganwendungen zu schaffen, das die Verwendung von Lichtleitern mit kleinerem Durchmesser gestatten würde und das das geeignete Bündelmuster bezüglich der Streuungscharakteristiken erzielen würde.
Ein weiteres zu lösendes Problem bei der Schaffung eines zentralisierten Beleuchtungssystems zur Verwendung in Automobilanwendungen beinhaltet die Fähigkeit, eine Lichtabgabe bereitzustellen, die im Aussehen von sowohl der linken als auch der rechten Seite des Fahrzeugs gleichförmig ist. Ein Beispiel von einem zentralisierten Beleuchtungssystem, das eine im wesentlichen gleichförmig aussehende Lichtabgabe an beiden Seiten von einem Fahrzeug liefert, kann in dem US-Patent 5,222,793 ge funden werden, das für Davenport u. a. am 29. Juni 1993 erteilt und auf die gleiche Rechtsnachfolgerin wie die vorliegende Erfindung übertragen wurde. In diesem Patent wird zur Erzielung einer Vielbündelabgabe von einer einzigen Lichtquelle eine geteilte Reflektorkonfiguration verwendet, um zwei Lichtabgaben zu liefern, und Lichtleiter sind in einer kontaktierenden Seite-zu-Seite-Relation für eine spezifische Länge angeordnet und dann geteilt für eine Verteilung auf die zwei Seiten des Fahrzeugs. Obwohl es zur Erzielung einer Vielbündelabgabe von einer einzigen Lichtquelle wirksam ist, erfordert das System gemäß dem Patent 5,222,793 Präzisions-Bearbeitungsarbeiten, um die geteilte Reflektoranordnung zu fertigen, und es können auch gelegentlich, weil die Lichtleiter in einer kontaktierenden Relation zueinander sind, Isolierprobleme zwischen den kontaktierenden Lichtleitern auftreten.
Ein noch weiteres Problem, das bei der Bereitstellung von vielen Lichtabgaben von einer einzigen zentralisierten Lichtquelle zu behandeln ist, ist die Erzielung eines optimalen Packungsanteils zwischen den vielen Lichtleitern, die verwendet werden. Mit anderen Worten, indem Licht von einer einzigen Lichtquelle in eine Anzahl von Eingangsflächen von Lichtleitern gerichtet wird, die zusammen gebündelt sind, treten Räume auf, die zwischen den Lichtleitern gebildet sind, was zur Folge hat, dass Licht, das darauf gerichtet wird, verloren geht. Die Größe der Oberfläche, die den Lichtleitereingängen zugeordnet sind, dividiert durch die Fläche der Lichtabgabe, die sich den Lichtleitern darstellt, ist als der Packungsanteil definiert und es ist wünschenswert, dass dieser Wert möglichst groß ist. In der Tat würde es wünschenswert sein, eine Lichtabgabe von der Lichtquelle zu liefern, die vor der Lieferung an die Eingangsfläche des Lichtleiters in einzelne Lichtpunkte unterteilt wird, und diese einzelnen Lichtpunkte in einer kosteneffektiven Art und Weise bereitzustellen, ohne dass die Verwendung von komplizierten Reflektorvorrichtungen erforderlich wird, die nur in engen Toleranzen gefertigt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der Erfindung wird ein zentralisiertes Beleuchtungssystem mit vielen Ausgängen zum Verteilen einer Lichtabgabe auf mehrere entfernte Stellen geschaffen, wobei das Beleuchtungssystem enthält: eine Lichtquelle; ein Reflektorteil; mehrere Linsenteile, die in einer gemeinsamen Ebene und in einer Abstandsrelation zum Reflektorteil angeordnet sind und die das Licht aufnehmen, das von dem Reflektorteil gerichtet wird, wobei die mehreren Linsenteile wirksam sind, um das Licht von der Lichtquelle und dem Reflektorteil in mehrere räumlich getrennte Lichtabgabepunkte zu fokussieren; mehrere Lichtleiter, die jeweils einen der räumlich getrennten Lichtabgabepunkte aufnehmen und wirksam sind, um Licht zu den entfernten Stellen zu liefern; dadurch gekennzeichnet, dass das Reflektorteil in der Form von einem Paraboloid konfiguriert ist und ihm ein optischer Brennpunkt zugeordnet ist, wobei die Lichtquelle an dem optischen Brennpunkt angeordnet ist, so dass Licht von dem Reflektorteil in einer im wesentlichen parallelen Art und Weise gerichtet wird, und die Lichtquelle eine Lichtquelle hoher Helligkeit ist.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält das Beleuchtungssystem eine Lichtquelle hoher Helligkeit, die an dem optischen Brennpunkt von einem Reflektorteil angeordnet ist, das in der Form von einem Paraboloid konfiguriert ist. Die Konfiguration aus der Lichtquelle und dem parabolischen Reflektor ist wirksam, um eine Lichtabgabe in einer im wesentlichen parallelen Bündelmusterkonfiguration zu liefern. Eine Anzahl von Linsenteilen, die jeweils eine erste Fläche haben, die das von der Lichtquellen- und Reflektorkonfiguration abgegebene Licht aufnimmt, haben auch entsprechende zweite, gekrümmte Flächen, die dieser zugeordnet sind. Die zweiten Flächen von den Linsenteilen sind wirksam, das von der Lichtquelle und dem Reflektorteil abgegebene Licht in entsprechende fokussierte Lichtausgänge zu fokussieren. Eine Anzahl von Lichtleitern empfangen die fokussierten Lichtausgänge und sind wirksam, diese Lichtabgabe an die entfernten Stellen zu liefern. Die mehreren Linsenteile sind äquidistant entlang Radien angeordnet, die relativ zu dem Reflektorteil gebildet sind, aber in einer Abstandsrelation zu dem Reflektorteil. Auf diese Weise sind die Linsenteile wirksam, eine Anzahl von Lichtabgabepunkten an die Eingangsflächen von den Lichtleitern zu liefern, wobei die mehreren Lichtabgabepunkte im wesentlichen gleichförmig sind in bezug auf Farbe und Intensität zueinander.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nun mit weiteren Einzelheiten anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine Seitenansicht von einem zentralisierten Beleuchtungssystem ist, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht von einem zweiten zentralisierten Beleuchtungssystem ist, das gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 3 eine Seitenansicht von einem dritten zentralisierten Beleuchtungssystem ist, das gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 4 eine Seitenansicht von einem zentralisierten Beleuchtungssystem ist;
Fig. 5 eine Seitenansicht von dem Ausgangsabschnitt von der Reflektor/Linsenkonfiguration ist, die gemäß einer Anwendung der vorliegenden Erfindung für eine Automobil- Frontlampe konstruiert ist;
Fig. 6 eine Seitenansicht von dem Ausgangsabschnitt der Reflektor/Linsenkonfiguration ist, die gemäß einer zweiten Anwendung der vorliegende Erfindung für eine Lichtfarben- Filteranordnung aufgebaut ist;
Fig. 7 eine Seitenansicht von einem zentralisierten Beleuchtungssystem ist, das gemäß der vorliegende Erfindung aufgebaut und für eine Automobil-Beleuchtungsanwendung angewendet ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, enthält ein zentralisiertes Beleuchtungssystem 10 eine Lichtquelle 12 hoher Helligkeit, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel durch eine Xenon- Metallhalogenidlampe bereitgestellt werden kann, wie sie in dem US-Patent 5,239,230 beschrieben ist, das für Mathews u. a. am 24. August 1993 erteilt und auf die gleiche Rechtsnachfolgerin wie die vorliegende Erfindung übertragen wurde. Es ist ersichtlich, dass selbstverständlich auch andere Lichtquellen mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, wie beispielsweise eine Wolfram-Halogen-Glühlichtquelle oder eine andere Metallhalogenid- oder eine andere Entladungslichtquelle.
Die Lichtquelle 12 ist an dem optischen Brennpunkt von einem Reflektorteil 14 angeordnet, das in der Form von einem Paraboloid konfiguriert ist. Von der Konfiguration aus der Lichtquelle 12 und dem Reflektorteil 14 abgegebenes Licht wird auf die eine Fläche von einer Anzahl von Linsenteilen 16, 18 gerichtet. Auch wenn nur zwei Linsenteile 16, 18 gezeigt sind, so ist klar, dass jede Anzahl von Linsenteilen in gleicher Weise wirksam sein würde bei der Erzielung der Ergebnisse der vorliegenden Erfindung. In der Tat würde, wie es in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, die nachfolgend mit weiteren Einzelheiten zu beschreiben sind, ein zusätzliches Paar von Linsenteilen und Lichtleitern hinter den hier gezeigten sein. Die Linsenteile 16, 18 sind vorzugsweise asphärische Linsen, um dadurch eine hohe Leistungsfähigkeit zu erzielen. Als solche haben die Linsenteile 16, 18 entsprechende erste Flächen 16a, 18a, die planar sind, und auch entsprechende zweite Flächen 16b, 18b, die kurvenlinear sind. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird Licht, das von der Konfiguration aus der Lichtquelle 12 und dem Reflektor 14 abgegeben wird, zunächst an den gekrümmten Flächen 16b, 18b empfangen und durch die Linsenteile 16, 18 fokussiert, um so von den entsprechenden ersten Flächen 16a, 18a als fokussierte, räumlich getrennte Lichtpunkte abgegeben zu werden.
Das von den Linsenteilen 16, 18 abgegebene Licht wird dann an der Eingangsfläche von entsprechenden Verbund- Parabolkollektoren (CPCs von Compound Parabolic Collectors) empfangen, die für ein besseres Sammeln von Licht wirksam sind, indem Licht eingefangen wird, das normalerweise außerhalb der Eingangsfläche von einem Lichtleiter fokussieren würde, oder indem eine Winkel-zu-Fläche-Umwandlung durchgeführt wird, die ermöglicht, dass kleinere Lichtleiter mit hohen NA Ratings verwendet werden können. Es sei darauf hingewiesen, dass das NA Rating bezeichnet, ein wie hohes Eingangswinkellicht, das an der Eingangsfläche von dem Lichtleiter vorhanden ist, durch diesen Lichtleiter transportiert werden kann. Je höher das NA Rating, desto höher kann das Eingangswinkellicht sein und trotzdem noch durch den Lichtleiter transportiert werden. Wie weiter in Fig. 1 zu sehen ist, sind zwei Lichtleiter 22 in einer parallelen, nicht-kontaktierenden Relation zueinander angeordnet. Die Lichtleiter 22 empfangen das durch die CPCs 20 eingegebene Licht und richten das Licht zu den gewünschten entfernten Orten (nicht gezeigt). Indem die Lichtabgabe von den Linsenteilen 16, 18 in räumlich getrennte Lichtpunkte fokussiert werden, sollte deutlich werden, dass Packungsanteilprobleme, die üblicherweise bei der Kopplung von Licht von einer einzelnen zentralisierten Quelle zu mehreren Lichtleitern auftreten, vermieden werden können. Üblicherweise gilt, wenn eine einzelne Lichtquelle in Verbindung mit einem ellipsoidförmigen Reflektor verwendet wird, die Lichtabgabe an einem zweiten optischen Brennpunkt an die Lichtleiter geliefert wird, die in der Fläche von dem zweiten optischen Brennpunkt gebündelt sind, um so das Licht zu empfangen. Wenn nicht-kompressible Lichtleiter verwendet werden, bestehen Räume zwischen den Lichtleitern, und Licht, das auf diese Räume trifft, geht verloren. Indem zusätzlich die Lichtleiter in einer derartig engen Fläche gebündelt werden, kommen die Leiter in Kontakt miteinander und somit können Isolierprobleme dazwischen entstehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, indem räumlich getrennte Lichtpunkte bereitgestellt werden, die so konfiguriert sein können, dass sie mit der Eingangsflächenform von den Lichtleitern im wesentlichen übereinstimmen, ein Lichtverlust, der mit Gruppen von ge bündelten Lichtleitern verbunden ist, vermieden werden. Weiterhin können dadurch, dass räumlich getrennte Lichtpunkte ausgebildet werden, die Lichtleiter in einer nicht-kontaktierenden Relation zueinander angeordnet werden, wodurch Isolationsprobleme eliminiert werden, die gelegentlich bei Lichtleitern auftreten, die in einer kontaktierenden Relation zueinander angeordnet sind.
Wie in Fig. 2 zu sehen ist, wird ein alternatives Beleuchtungssystem bereitgestellt, das die gleiche Konfiguration aus der Lichtquelle 12 und dem Reflektorteil 14 benutzt, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Jedoch enthält das Beleuchtungssystem gemäß Fig. 2 einen Drehspiegel 24, der die Funktion hat, das von der Konfiguration aus der Lichtquelle 12 und dem Reflektorteil 14 abgegebene Licht in einem Winkel zu richten, wie beispielsweise dem 90º Winkel, der in Fig. 2 gezeigt ist. Das Licht, das von dem Drehspiegel 24 weg reflektiert wird, ist dann an den ersten Oberflächen 16a, 18a von den Linsenteilen 16, 18 vorhanden. Die Linsenteile 16, 18 haben die Funktion, das Licht in räumlich getrennte Lichtpunkte zu fokussieren ähnlich denjenigen, die in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben sind. Diese räumlich getrennten Lichtpunkte werden von den entsprechenden gekrümmten Seiten 16b, 18b der Linsenteile abgegeben und sind an den Eingangsflächen von den Lichtleitern 22 vorhanden, die in dieser Anordnung ohne die CPCs gemäß Fig. 1 gezeigt sind. Weiterhin ist für das in Fig. 2 gezeigte Beleuchtungssystem die Tatsache vorteilhaft, dass der Drehspiegel 24 zu dem Zweck verwendet werden kann, für eine IR Abweisung zu sorgen, das heißt, der Drehspiegel 24 kann so konstruiert sein, dass er IR Strahlung durchlässt anstatt dass er diese Strahlung in Richtung auf die Linsenteile 16, 18 und die Lichtleiter 22 reflektiert. Zusätzlich würde es möglich sein, das Beleuchtungssystem gemäß Fig. 2 aufgrund der Verwendung des Drehspiegels 24 in ein kompakteres Gehäuse zu packen.
Bei den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Beleuchtungssystemen sind die Lichtleiter in einer parallelen Art und Weise angeordnet, wobei ihre entsprechenden Ausgangsenden in die gleiche Richtung gerichtet sind. Es würde wünschenswert sein, ein Beleuchtungssystem zu schaffen, das die gleichen Vorteile wie diejenigen gemäß den Fig. 1 und 2 erzielt, dies aber trotzdem so machen könnte, dass Lichtausgänge geliefert werden, die in Richtungen verlaufen würden, die voneinander unterschiedlich sind. Die Beleuchtungssysteme gemäß den Fig. 3 und 4 schaffen gerade derartige Anordnungen. In dem Beleuchtungssystem gemäß Fig. 3 ist ein V-förmiger Spiegel 26 zwischen dem Ausgang der Linsenteile 16, 18 und der Eingangsfläche von den Lichtleitern 22 angeordnet. Auf diese Weise kann das von den entsprechenden Ausgangsenden der Lichtleiter 22 abgegebene Licht in Richtungen übertragen werden, die bestimmt sind, wie beispielsweise die entgegengesetzt gerichteten Richtungen, die in Fig. 3 gezeigt sind. Es wird deutlich, dass durch Verändern des Winkels der entsprechenden Spiegelkomponenten von dem V-förmigen Spiegel 26 der Winkel der Ausgangsflächen der Lichtleiter relativ zueinander verändert werden kann. Eine noch einfachere Lösung zum Erzielen von Lichtübertragung in entgegengesetzten Richtungen ist in Fig. 4 gezeigt, wo die Linsenteile 16, 18 und der V-förmige Spiegel zu Gunsten von nichtaxialen Parabolspiegeln 28 ersetzt sind.
Wie in Fig. 5 zu sehen ist, kann das Beleuchtungssystem gemäß den Fig. 1 und 2 eine Anordnung von Linsenteilen 16, 18, 30 und 32 enthalten, die wirksam sind, um vier räumlich getrennte Lichtpunkte bereitzustellen, die auf vier bestimmte Lichtleiter 22 gerichtet sind. Wie in dieser Figur zu sehen ist, sind die Linsenteile 16, 18, 30 und 32 in einer Art und Weise angeordnet, dass sie in einer kontaktierenden Relation zueinander sind, wobei wenigstens die eine Seite von jedem Linsenteil eine entsprechende wenigstens eine Seite von jedem benachbarten Linsenteil kontaktiert. Es ist ferner zu bemerken, dass die Linsenteile 16, 18, 30 und 32 äquidistant entlang Radien angeordnet sind, die von der Mitte des Reflektorteils 14 ausgehen. Wie in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist, ruhen die Linsenteile 16, 18, 30 und 32 selbstverständlich nicht tatsächlich auf dem Reflektorteil 14, sondern sind im Abstand von dem Reflektorteil angeordnet. Indem entsprechende Räume eingenommen werden, die äquidistant von dem Mittelpunkt des Reflektorteils 14 sind, kann eine Gleichförmigkeit in der Farbe und Intensität der Lichtpunkte erzielt werden. Wenn die Linsenteile an unterschiedlichen Positionen entlang den Radien angeordnet werden, die sich von der Mitte des Reflektorteils 14 erstrecken, würde eine Abweichung in der Farbe und Intensität des Lichtes bestehen, das auf die Eingangsfläche von dem Linsenteil gerichtet wird. Es sei ferner darauf hingewiesen, dass zwar nur vier Linsenteile in dieser Figur gezeigt sind, es aber möglich sein würde, jede Anzahl von Linsenteilen zu verwenden, vorausgesetzt, sie sind äquidistant angeordnet, wie es oben beschrieben ist.
Bei einer Anwendung des Beleuchtungssystems gemäß Fig. 5 ist es möglich, die Abgabe von jeder Zahl von Linsenteilen zu steuern. Wie in der Figur gezeigt ist, wird nur das Linsenteil 30 durch eine Steuereinheit 34 gesteuert, die einen zugeordneten Steuerarm 36 aufweist. Eine Betätigung der Steuereinheit 34 führt zu einer Bewegung des Steuerarms 36 entweder in eine blockierende Stellung, die verhindern würde, dass Licht von dem Linsenteil 30 auf seinen zugeordneten Lichtleiter 22 übertragen wird, oder in die nicht-blockierende Stellung, wie sie in der Figur gezeigt ist. Ein Beispiel, wo dieser Typ einer Steueranordnung nützlich sein würde, würde eine Anwendung für die Frontbeleuchtung eines Automobils sein, wo die drei nicht- gesteuerten Lichtausgänge, die mit den Linsenteilen 16, 18 und 32 verbunden sind, das Äquivalent von einer Abblend-Frontlampe liefern würden, und der Zusatz der Lichtabgabe von dem Linsenteil 30 würde die Bereitstellung der Aufblendbeleuchtung zur Folge haben. Die Betätigung der Steuereinheit 34 für eine derartige Automobil-Beleuchtungsanwendung kann dadurch herbeigeführt werden, dass eine übliche Ein-Aus-Schaltanordnung verwendet wird, wie sie in der Technik allgemein bekannt ist.
Ein weiteres Beispiel einer Anwendung von einem viele Ports aufweisenden Beleuchtungssystem ist in Fig. 6 gezeigt, in der über den vier Ausgangsports, die den Linsenteilen 16, 18, 30 und 32 zugeordnet sind, eine Farbradvorrichtung 38 ange ordnet ist, die vier getrennte, bestimmte Farbfilter aufweist, die jeweils, wenn sie über einem der Linsenteilausgänge angeordnet sind, eine Änderung der Farbe des Lichtes, das zu dem zugeordneten Lichtleiter geliefert wird, in diese Farbe zur Folge hat. Die Bewegung des Farbrades 38 kann gesteuert werden, so dass die Farben an den verschiedenen Lichtleiterflächen verändert werden können. Eine derartige farbveränderliche Lichtabgabe würde eine Anwendung in der Bühnen- und Studiobeleuchtung und auch als Werbedisplaybeleuchtung haben.
Fig. 7 zeigt eine Automobilanwendung von einem Vielport-Beleuchtungssystem 42, das die Lichtquelle 12, das Reflektorteil 14 und Linsenteile 16, 18, 30 und 32 und möglicherweise auch die CPCs 20 enthalten könnte. Die Lichtabgabe der Quadriport-Lichtquelle 42 wird über vier Lichtleiter 22 zu rechten und linken Frontlampenanordnungen 44 übertragen. Die Ausgangsgröße der Lichtleiter 22 wird durch einen V-förmigen Spiegel 48 auf einen gekrümmten Reflektor 50 gerichtet. Von dem gekrümmten Reflektor 50 wird das Licht nach vorne durch eine Linsenabdeckung 46 gerichtet, um in dem gewünschten Bündelmuster auf einer Straßenfläche verteilt zu werden. Beispielsweise können die Lichtleiter 22 jeweils einen Durchmesser in der Größenordnung von 7 mm haben, so dass bei zwei Leitern zu jeder Frontlampenanordnung 44 die gesamte Eingangsfläche von der Eingangsoberfläche und somit die Lumendichte die gleiche sein würde wie diejenige von einem 10 mm Lichtleiter. Indem zwei Lichtleiter mit kleinerem Durchmesser verwendet werden, kann das Beleuchtungssystem gemäß Fig. 7 ein Bündelmuster liefern, dessen vertikale Streuung auf 3,5 Grad verkleinert ist, was innerhalb der Grenzen der SAE Prüfpunkterfordernisse von vier Grad nach unten und vier grad nach unten liegt.
Obwohl die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung bilden, sollte verstanden werden, dass Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist. Beispielsweise würde es möglich sein, die Linsenteile 16, 18 gemäß Fig. 1 mit den CPC Teilen 20 zu einem einzigen Element zu kombinieren, wodurch zwei reflektierende Oberflächen 16a, 18a und die CPC Eingangsfläche eliminiert werden. Die Eliminierung von diesen zwei reflektierenden Oberflächen wurde eine 8%ige Steigerung in dem Licht zur Folge haben, das durch die Lichtleiter 22 transportiert wird. Ein geeignetes dielektrisches Material könnte zwischen der Linse und den CPC Elementen von der kombinierten Linsen/CPC-Konfiguration angeordnet sein.

Claims

1. Zentralisiertes Beleuchtungssystem (10) mit vielen Ausgängen zum Verteilen einer Lichtabgabe auf mehrere entfernte Stellen, wobei das Beleuchtungssystem enthält:

eine Lichtquelle (12, 42),

ein Reflektorteil (14, 44),

mehrere Linsenteile (16, 18, 46), die in einer gemeinsamen Ebene und in einer Abstandsrelation zum Reflektorteil (14, 44) angeordnet sind und die das Licht aufnehmen, das von dem Reflektorteil (14, 44) gerichtet wird, wobei die mehreren Linsenteile (16, 18, 46) wirksam sind, um das Licht von der Lichtquelle (12, 42) und dem Reflektorteil (14, 44) in mehrere räumlich getrennte Lichtabgabepunkte zu fokussieren,

mehrere Lichtleiter (22), die jeweils einen der räumlich getrennten Lichtabgabepunkte aufnehmen und wirksam sind, um Licht zu den entfernten Stellen zu liefern,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Reflektorteil (14, 44) in der Form von einem Paraboloid konfiguriert ist und ihm ein optischer Brennpunkt zugeordnet ist, wobei die Lichtquelle (12, 42) an dem optischen Brennpunkt angeordnet ist, so daß Licht von dem Reflektorteil (14, 44) in einer im wesentlichen parallelen Art und Weise gerichtet wird, und

die Lichtquelle (12, 42) eine Lichtquelle hoher Helligkeit ist.

2. Zentralisiertes Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei die mehreren Lichtleiter (22) in einer nicht- kontaktierenden Relation zueinander angeordnet sind.

3. Zentralisiertes Beleuchtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die mehreren Linsenteile (14, 16, 46) so relativ zueinander angeordnet sind, daß wenigstens ein Abschnitt von jedem Linsenteil wenigstens einen anderen Abschnitt von wenigstens einem anderen Linsenteil kontaktiert.

4. Zentralisiertes Beleuchtungssystem nach Anspruch 3, wobei die Abschnitte von den Linsenteilen (16, 18, 46), die einander kontaktieren, so abgeschrägt sind, daß sie benachbart zueinander fest zusammenpassen, wodurch dazwischen gebildete Räume im wesentlichen eliminiert sind.

5. Zentralisiertes Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei ferner ein Drehspiegel (24, 26, 48) vorgesehen ist, der zwischen dem Reflektorteil (14, 44) und den mehreren Linsenteilen (16, 18, 46) angeordnet ist, wobei der Drehspiegel (24, 26, 48) wirksam ist, um darauf auftreffendes Licht neu zu richten.

6. Zentralisiertes Beleuchtungssystem nach Anspruch 1, wobei die Linsenteile (16, 18, 46) äquidistant entlang Radien angeordnet sind, die relativ zu dem Reflektorteil (14, 44) gebildet sind.