DE1156727B

DE1156727B - Reflektor fuer Kraftfahrzeug-Scheinwerfer

Info

Publication number: DE1156727B
Application number: DEC24582A
Authority: DE
Inventors: Pierre Cibie
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-07-19
Filing date: 1961-07-12
Publication date: 1963-11-07

Description

Reflektor für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer Im allgemeinen werden Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge durch ein Umdrehungsparaboloid gebildet, welches durch zwei zu seiner optischen Achse senkrecht stehende Schnittebenen begrenzt wird. Wenn man annimmt, daß das Umdrehungsparaboloid die vordere Begrenzungsfläche in einem Kreis mit dem Halbmesser R und die hintere Begrenzungsfläche in einem Kreis mit dem Halbmesser r berührt, so wird bei einem derartigen parabolischen Reflektor die optimale Lichtausbeute durch ein Umdrehungsparaboloid mit dem Parameter erzielt. Dieser demnach für die Lichtausbeute eines parabolischen Reflektors günstigste Parameter p ergibt sich aus folgender Berechnung: Der für einen derartigen Reflektor feste Winkel f2, d. h. der Winkel, unter welchem die Kanten des Reflektors vom Brennpunkt F des Paraboloids sichtbar sind, ergibt sich aus der Formel wobei dieser Winkel seinen Maximalwert erreicht, wenn seine Ableitung gleich Null ist, d. h. sobald Dieser Wert Null wird erreicht bei Ein Reflektor in Form eines Umdrehungsparaboloids mit dem durch diese letztere Formel bestimmten Parameter, d. h. dem günstigsten Parameter, ergibt also die optimale Lichtausbeute.
Während der Durchmesser der hinteren Reflektoröffnung durch den Durchmesser der einzusetzenden Scheinwerferglühlampe gegeben ist, muß die vordere -Lichtaustrittsöffnung dem bei einem bestimmten Kraftfahrzeugtyp zur Verfügung stehenden Raum angepaßt werden. Bei sehr niedrig gehaltener Frontpartie eines Kraftfahrzeuges kann es sich daher als wünschenswert erweisen, die in der vorderen Reflektoröffnung liegende Lichtaustrittsebene nicht kreisförmig, sondern etwa rechteckig auszubilden, wobei in diesem Falle die schmalen Seiten des Rechteckes senkrecht stehen würden.
Da ein derartiger Scheinwerferreflektor nicht mehr durch ein reines Umdrehungsparaboloid gebildet wird, sondern aus einzelnen Umdrehungsparaboloidabschnitten zusammengesetzt ist, läßt sich naturgemäß die vorgenannte Formel zur Berechnung des Parameters, welcher für einen Scheinwerferreflektor die optimale Lichtausbeute ergibt, nicht in der vorgenannten Art anwenden.
Um dennoch eine brauchbare Berechnungsgrundlage für Scheinwerferreflektoren mit -nicht kreisförmiger Lichtaustrittsebene zu erhalten,. hat die Erfindung sich die Aufgabe gesetzt, einen Reflektor der vorgenannten Form in der Art auszubilden, daß zur Erzielung einer optimalen Lichtausbeute der Parameter der Umdrehungsparaboloidabschnitte dennoch nach dieser Grundformel berechnet werden kann.
Erfindungsgemäß wird bei einem aus Umdrehungsparaboloidabschnitten zusammengesetzten Reflektor für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, der durch. zwei zu seiner optischen Achse senkrecht stehende- Schnittebenen derart begrenzt ist, daß die in Scheitelnähe liegende hintere Ebene kreisförmig, die in der Reflektoröffnung liegende Lichtaustrittsebene dagegen nicht kreisförmig begrenzt ist, die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der hinteren kreisförmigen Ebene mit dem Halbmesser r und der vorderen Lichtaustrittsebene, welche in mehrere radial gerichtete Zonen mit je einem mittleren Halbmesser R. aufgeteilt ist, auf diese Zonen projizierte Abschnitte von Umdrehungsparaboloiden mit dem Parameter angeordnet sind.
Bei einem derartigen Scheinwerferreflektor können die Abschnitte der Umdrehungsparaboloide denselben Brennpunkt haben und miteinander durch Radialebenen verbunden sein, welche auf der Lichtaustrittsebene senkrecht stehen. Außerdem läßt sich ein erfindungsgemäßer Scheinwerferreflektor derart ausbilden, daß der nicht kreisförmige Umriß der Lichtaustrittsebene ein abgeflachtes Rechteck mit Kreisbögen als seitlichen Begrenzungen bildet, deren Mittelpunkt der Mittelpunkt des Umrisses ist. Schließlich kann der Reflektor, statt wie bisher üblich aus Metall oder Glas, aus Kunststoff hergestellt sein.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand der lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren im einzelnen erläutert; es zeigt Fig. 1 den geometrischen Umriß und die Zonenunterteilung der Lichtaustrittsehene eines rechteckigen Kraftfahrzeug-Scheinwerferreflektors, auf welchen der die hintere Ebene des 'Reflektors=- begrenzende Kreis projiziert ist, Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1 längs der Linie II-II, Fig. 3 und 4 einen erfindungsgemäßen Scheinwerferreflektor in perspektivischer Ansicht von vorn bzw. von hinten. -Wie in Fig.l dargestellt, wird der Umriß der Vorderfläche eines rechteckigen parabolischen Reflektors durch zwei waagerechte parallele Seiten 1 und 2 und zwei seitliche Seiten 3 und 4 begrenzt, welche Kreisbögen mit dem Mittelpunkt O dieser Fläche sind. Der - Kreis 5 mit dem Halbmesser r und dem Mittelpunkt O gibt den Umrißkreis der rückwärtigen Fläche des Reflektors wieder. Dieser Umriß wird in acht Zonen Al, A2, BI., Ba, Cl, C2, Dl itnd DZ unterteilt.
Die beiden Zonen A1 und AZ werden durch Kreisbögen 3 und 4 mit dem Halbmesser RA begrenzt. Die anderen Zonen B1 bis DZ werden durch Gerade begrenzt. Man bestimmt nun für jede dieser Zonen BI bis Da den mittleren Halbmesser, d. h. RB für die Zonen B1 und B2, RC für die Zonen Cl und C2, und RD für die Zonen Dl und DZ-Hierauf berechnet man die günstigsten Parameter der Abschnitte von Umdrehungsparaboloiden, deren Projektionen auf die Ebene der Vorderfläche des Reflektors den acht Sektoren A1 bis Da entsprechen. Diese Parameter sind:

pA = RA - r für die Zonen A1 und A2,

pB = RB - r für die Zonen B1 und B$,

pC = RC - r für die Zonen Cl und C2,

pD = RD - r für die Zonen Dl und D2.

Der dieser Bestimmung entsprechende Reflektor ist in Fig. 2 bis 4 dargestellt. Er enthält zwei seitliche Paraboloidabschnitte 6A und 7A mit dem Parameter pA, zwei Paraboloidabschnitte SB mit dem Parameter pB und zwei die Paraboloidabschnitte 6A und 7A einrahmende Paraboloidabschnitte 9D mit dem Parameter pD und schließlich zwei obere und untere Paraboloidabschnitte 10 C mit dem Parameter pC.
Die Paraboloidabschnitte 6A und 8B einerseits und 7A und 9D andererseits schließen sich aneinander gemäß den Radialebenen 11 bzw. 12 an. Ebenso schließen sich die Paraboloidabschnitte 10 C an die Paraboloidabschnitte 8B und 9B längs der Radialebenen 13 und 14 an. Diese Ebenen 11 bis 14 spielen infolge ihrer radialen Lage keine Rolle bei der Reflexion der Glühfäden der Glühlampe durch den Reflektor. Die gleichen ebenen Abschnitte und Paraboloidabschnitte finden sich auf der Außenseite des Reflektors wieder, wenn dieser mit gleichmäßiger Dicke hergestellt ist. Sie tragen in Fig. 4 die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 3, gefolgt von dem Buchstaben a. Ferner schneiden die Paraboloidabschnitte8B und 9 D die obere und untere Ebene 15 bzw. 16 längs eines Parabelbogens 17, während die Paraboloidsektoren 10 C die gleichen Ebenen gemäß einem Parabelbögen 18 schneiden.
Ein derartiger Reflektor kann z. B. aus Preßmasse hergestellt werden, z. B. aus Kunststoff. Die Form wird vorzugsweise durch die Nebeneinanderlagerung von Parabololdsektoren hergestellt, welche entweder aus einem vollständigen Paraboloid oder unmittelbar an keilförmigen Metallstücken ausgearbeitet werden können, deren Winkel den Winkeln der Teilungszonen entsprechen. Es kann auch eine Lehre hergestellt werden,.. welche die Herstellung der inneren Form des Reflektors durch Funkenbearbeitung ermöglicht.
Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. So kann z. B. die Unterteilung. der Vorderfläche des Scheinwerfers anstatt in acht Abschnitte in eine möglichst große Zahl von Zonen kleiner Abmessungen erfolgen. Ebenso kann der nicht kreisförmige Umriß, anstatt rechteckig zu sein, eine ganz beliebige Form haben.
Es können jedoch auch andere Gesichtspunkte zu berücksichtigen sein, gemäß welchen ein derartiger Reflektor hergestellt werden soll, dessen verschiedene Parameter PI, P2, P, von den Parametern verschieden sein können, welche die größte Lichtausbeute ergeben und nach der Gesetzmäßigkeit berechnet sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Aus Umdrehungsparaboloidabschnitten zusammengesetzter Reflektor für Kraftfahrzeug-Scheinwerfer, welcher durch zwei zu seiner optischen Achse senkrecht .stehende Schnittebenen derart. begrenzt ist, daß die in Scheitelnähe liegende hintere Ebene kreisförmig, die in der Reflektoröffnung liegende Lichtaustrittsebene dagegen nicht kreisförmig ist, dadurch , gekennzeichnet, daß zwischen der ,hinteren kreisförmigen Ebene mit dem Halbmesser (r) und der vorderen Lichtaustrittsebene, welche in mehrere radial gerichtete Zonen mit je einem mittleren Halbmesser (Ra) aufgeteilt ist, auf diese Zonen projizierte Abschnitte von Umdrehungsparaboloiden mit dem Parameter angeordnet sind.
2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte der Umdrehungsparaboloide denselben Brennpunkt haben.
3. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paraboloidabschnitte miteinander durch Radialebenen verbunden sind, welche auf der Lichtaustrittsebene senkrecht stehen.
4. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht kreisförmige Umriß der Lichtaustrittsebene ein abgeflachtes Rechteck mit Kreisbögen als seitlichen Begrenzungen bildet, deren Mittelpunkt der Mittelpunkt des Umrisses ist.
5. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er aus Kunststoff besteht.