DE4112988A1 - Scheinwerfer fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Scheinwerfer für Fahrzeuge nach der Gattung des Anspruchs 1.

Ein solcher Scheinwerfer ist durch die DE-A1 33 34 459 bekannt. Die­ ser Scheinwerfer weist einen Reflektor auf, der in axialen Längs­ schnitten Ellipsen enthält. Die ersten Brennpunkte der Ellipsen fal­ len etwa zusammen und in deren Bereich ist die Glühwendel einer Glühlampe angeordnet. In Lichtrichtung vom Reflektor entfernt ist eine sich im wesentlichen unterhalb der optischen Achse des Reflektors erstreckende Blende und ein Objektiv angeordnet. Der zweite Brennpunkt, der sich im vertikalen Längsschnitt durch den Reflektor ergebenden Ellipse liegt im Bereich der Blende. Der zweite Brenn­ punkt, der sich im horizontalen Längsschnitt ergebenden Ellipse liegt im Bereich des Objektivs. Durch das Objektiv wird die Ober­ kante der Blende als Hell-Dunkel-Grenze in der vom Scheinwerfer erzeugten Lichtverteilung abgebildet. Der Reflektor ist dabei zur optimalen Nutzung des Lichts der Glühlampe ausgelegt.

Bei neuartigen Scheinwerfern werden anstelle von Glühlampen als Lichtquellen Gasentladungslampen eingesetzt, die einen wesentlich höheren Lichtstrom bieten und eine längere Lebensdauer besitzen. Bei der Verwendung einer Gasentladungslampe in dem Reflektor der DE-A1 33 34 459 kann der größere Lichtstrom der Gasentladungslampe jedoch nicht sinnvoll genutzt werden, vielmehr entsteht dort im Zen­ trum der Lichtverteilung eine gesetzlich unzulässig hohe maximale Lichtstärke. Mehrere, an verschiedenen Stellen der Lichtverteilung liegende Gesetzesmeßwerte werden dadurch nicht erfüllt.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Scheinwerfer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß in dessen Licht­ verteilung die gesetzlich zulässigen maximalen Lichtstärkewerte nicht überschritten werden und der mit der Gasentladungslampe zur Verfügung stehende höhere Lichtstrom sinnvoll genutzt wird d. h. hohe Lichtstärkewerte in den seitlichen Bereichen der Lichtverteilung vorhanden sind, so daß eine gute Ausleuchtung der Fahrbahnränder erreicht ist.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter­ bildungen des Scheinwerfers gekennzeichnet. Durch die Weiterbildung des Scheinwerfers nach Anspruch 2 gelangt ein Teil des von den un­ teren Reflektorteilen reflektierten Lichts an der Blende vorbei und trägt zur Lichtverteilung bei. Mit der Ausbildung gemäß Anspruch 4 kann die Lichtverteilung des Scheinwerfers gezielt geformt werden. Mit der Weiterbildung nach Anspruch 8 können unerwünschte lokale Lichtstärkeabweichungen in der Lichtverteilung korrigiert werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 stark vereinfacht einen Scheinwerfer in perspek­ tivischer Darstellung, Fig. 2 den Reflektor des Scheinwerfers von Fig. 1 in der Rückansicht, Fig. 3 den Reflektor im horizontalen Längsschnitt entlang Linie III-III in Fig. 2, Fig. 4 eine auf einem Meßschirm vom Scheinwerfer erzeugte Lichtverteilung und Fig. 5 eine auf einem Meßschirm vom Scheinwerfer erzeugte Lichtverteilung mit einem Reflektor gemäß einer Variante.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein in Fig. 1 dargestellter Scheinwerfer für Abblendlicht von Fahr­ zeugen weist einen Reflektor 10 auf, in den als Lichtquelle eine Gasentladungslampe 11 eingesetzt ist, deren Lichtbogen 12 sich bei deren Betrieb entlang der optischen Achse 13 des Reflektors er­ streckt. In Lichtrichtung vom Reflektor 10 entfernt sind hinterein­ ander eine im wesentlichen unterhalb der optischen Achse 13 des Re­ flektors sich erstreckende Blende 14 sowie ein Objektiv 16 angeord­ net. In Lichtrichtung vom Objektiv 16 entfernt kann noch eine nicht dargestellte Lichtscheibe als Abdeckung vorgesehen sein. Durch das Objektiv 16 wird die Oberkante 17 der Blende 14 als Hell-Dun­ kel-Grenze in der vom Scheinwerfer erzeugten Lichtverteilung abge­ bildet. Der Reflektor 10 enthält in axialen Längsschnitten, d. h. in Längsschnitten, die die optische Achse 13 enthalten im wesentlichen ellipsenförmige Kurven mit jeweils zwei Brennpunkten F1 und F2. Die Kurven weisen entsprechend deren zwei Brennpunkten eine erste Brenn­ weite auf, die als der Abstand zwischen dem Scheitel des Reflektors und dem jeweiligen ersten Brennpunkt F1 definiert ist und eine zwei­ te Brennweite, als Abstand zwischen dem Scheitel des Reflektors und dem jeweiligen zweiten Brennpunkt F2.

Der Reflektor 10 ist in einen in Lichtrichtung gesehen linken Teil 18 und einen rechten Teil 19 unterteilt, die in der vertikalen Mittel­ ebene 20 stufenlos ineinander übergehen. Der in den Figuren dargestellte Reflektor 10 ist für Rechtsverkehr ausgelegt. Die sich im horizontalen axialen Längsschnitt durch den rechten Teil 19 des Reflektors ergebende Kurve 21 weist eine längere erste und zweite Brennweite f1hr und f2hr auf, als die sich im horizontalen axialen Längsschnitt des linken Teils 18 des Reflektors sich ergebende Kurve 22. Der erste Brennpunkt F1HR der Kurve 21 des rechten Teils 19 liegt dabei weiter vom Scheitel des Reflektors entfernt, als der erste Brennpunkt F1HL der linken Kurve 22. Beispielsweise kann der erste Brennpunkt F1HL der linken Kurve 22 etwas vor dem Ende des Lichtbogens 12 zum Scheitel hin liegen und der erste Brennpunkt F1HR der rechten Kurve 21 kann etwas weiter als F1HL vom Scheitel entfernt hin zum Mittelbereich des Lichtbogens 12 liegen. Der zweite Brennpunkt F2HR der Kurve 21 des rechten Teils 19 liegt in Lichtrichtung vom Objektiv 16 weiter entfernt, als der zweite Brennpunkt F2HL der Kurve 22 des linken Teils 18, der ebenfalls in Lichtrichtung etwas vom Objektiv entfernt liegt. Die ersten und zweiten Brennpunkte der sich in zwischen dem horizontalen und vertikalen axialen Längsschnitt liegenden axialen Längsschnitten ergebenden Kurven liegen zwischen den ersten Brennpunkten bzw. den zweiten Brennpunkten der Kurve des horizontalen und vertikalen Längsschnitts.

Durch diese Ausbildung des Reflektors 10 trägt der vom rechten Teil 19 des Reflektors reflektierte Teil des großen Lichtstroms der Gasentladungs­ lampe 12 gegenüber einem Reflektor nach dem Stand der Technik nicht mehr so stark zum Reichweitemaximum im Zentrum der Lichtverteilung bei, sondern durch den rechten Teil 19 wird Licht nach links gestreut, so daß eine bessere Seitenausleuchtung erreicht ist. Dies wird bei der in Fig. 4 dargestellten, vom Scheinwerfer auf einem senkrecht zu dessen optischer Achse 13 angeordneten Meßschirm erzeugten Lichtverteilung deutlich. In Fig. 4 sind Linien gleicher Lichtstärke, sogenannte Isoluxlinien, eingezeichnet mit Angabe der jeweiligen Lichtstärke. Der rechte Teil 19 des Reflektors 10 wird vorteilhaft so ausgelegt, das im Zentrum der Lichtverteilung ein ausgeprägtes Lichtstärkemaximum 23 mit einer Lichtstärke von ca. 40 bis 50 Lux gebildet wird. Die Lage des Licht­ stärkemaximums 23 kann in horizontaler Richtung durch ein Verschie­ ben der Blende 14 in horizontaler Richtung und senkrecht zur opti­ schen Achse 13 sowie durch ein Verschieben der Gasentladungslampe 11 verändert werden. Die Blende 14 sowie die Gasentladungslampe 11 kön­ nen auch vertikal leicht versetzt angeordnet werden, um die Lage des Lichtstärkemaximums in vertikaler Richtung zu verändern. Bei einer Auslegung des Reflektors für Linksverkehr weist entsprechend die sich beim horizontalen Längsschnitt durch den linken Teil des Re­ flektors ergebende Kurve eine längere erste und zweite Brennweite auf, als die sich beim rechten Teil ergebende Kurve, so daß durch den linken Teil des Reflektors Licht nach rechts gestreut reflek­ tiert wird.

Bei einer Weiterbildung ist der linke und rechte Teil 18, 19 des Reflektors 10 jeweils in einen oberen Teil und einen unteren Teil unterteilt, die in der horizontalen Mittelebene 29 stufenlos inein­ ander übergehen, so daß der Reflektor 10 in Lichtrichtung gesehen aus einem oberen linken Quadranten 25, einem oberen rechten Qua­ dranten 26, einem unteren linken Quadranten 27 und einem unteren rechten Quadranten 28 besteht. Im horizontalen Längsschnitt sind die linken Quadranten 25, 27 und die rechten Quadranten 26, 28 wie vor­ stehend beschrieben ausgebildet. Im vertikalen Längsschnitt sind die oberen Quadranten 25, 26 und die unteren Quadranten 27, 28 unter­ schiedlich ausgebildet. Die sich im vertikalen axialen Längsschnitt durch die unteren Quadranten 27, 28 ergebende Kurve 31 weist eine kürzere zweite Brennweite f2VU auf, als die sich im vertikalen axialen Längsschnitt durch die oberen Quadranten 25, 26 ergebende Kurve 32. Der zweite Brennpunkt F2VU der unteren Kurve 31 kann dabei in Lichtrichtung vor der Blende 14 liegen und der zweite Brennpunkt F2VO der oberen Kurve 32 kann in Lichtrichtung hinter der Blende 14 liegen.

Die ersten Brennweiten, der sich im vertikalen axialen Längsschnitt der oberen und unteren Quadranten ergebenden Kurven können gleich sein. Die erste Brennweite der Kurve 32 der oberen Quadranten 25, 26 kann jedoch auch verschieden (kürzer) sein als die der Kurve 31 der unteren Quadranten 27, 28. Durch diese Unterteilung des Reflektors in unterschiedliche obere und untere Quadranten kann ein Teil des von den unteren Quadranten 27, 28 reflektierten Lichts welches nor­ malerweise von der Blende abgeschattet wird, noch vom Objektiv 16 erfaßt werden und zur Erzeugung der Lichtverteilung genutzt werden.

Die sich in den axialen Längsschnitten durch den Reflektor 10 erge­ benden Kurven können, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet, im Außenrandbereich, das heißt zu dessen Vorderrand hin, von der Ellip­ senform abweichen und mit einer anderen Krümmung verlaufen. Hier­ durch kann die vom Scheinwerfer erzeugte Lichtverteilung im Detail optimiert werden.

In der vom vorbeschriebenen Scheinwerfer erzeugten Lichtverteilung kann, wie in Fig. 4 dargestellt, links vom Lichtstärkemaximum 23 zunächst ein Lichtstärkeminimum 35 und danach ein Nebenmaximum 36 vorhanden sein. Das Lichtstärkeminimum 35 in diesem Bereich der Lichtverteilung ist erforderlich, zur Verhinderung einer Blendung des Gegenverkehrs bei Reflexion auf nasser Fahrbahn. Der Bereich des Lichtstärkeminimums 35 ist in gesetzlichen Vorschriften als Meßpunkt E50L bezeichnet. Das sich an das Lichtstärkeminimum 35 nach links anschließende Nebenmaximum 36 ist jedoch nicht erwünscht. Bei einer in Fig. 2 und 3 dargestellten Variante des vorbeschriebenen Schein­ werfers ist der Reflektor in die vier vorstehend beschriebenen Qua­ dranten 25 bis 28 unterteilt. Von einem Bereich des Reflektors 10, der sich im übergangs-Bereich zwischen dem oberen und unteren rech­ ten Quadranten 26, 28 nahe dem Scheitel des Reflektors 10 erstreckt, wird Licht in das Nebenmaximum 36 reflektiert. Der Reflektor 10 der Variante weist in diesem Bereich, der das Nebenmaximum 36 erzeugt, eine Facette 40 auf. Die Facette 40 weist eine Reflexionsfläche 41 auf, durch die Licht gestreut reflektiert wird, so daß das uner­ wünschte Nebenmaximum 36 beseitigt ist und Licht auf einen größeren Bereich verteilt wird und sich, wie in Fig. 5 dargestellt, unter Berücksichtigung des Meßpunktes E50L, eine kontinuierliche Abnahme der Lichtstärke nach links ergibt. Die Facette 40 ist bezüglich der diese umgebenden übrigen Reflexionsfläche des Reflektors 10 geneigt angeordnet, wobei die Facettenseiten stufenlos in die übrige Reflek­ torfläche übergehen, sich jedoch am äußeren Übergang zwischen der Facette 40 und der übrigen Reflexionsfläche eine Stufe 42 ergibt. Die Facette 40 kann, wie in Fig. 3 dargestellt, eine ebene Reflexionsfläche 41 aufweisen. Die Reflexionsfläche der Facette kann jedoch auch konkav oder konvex gekrümmt sein. Außerdem kann die Facette 40 auch durch eine einfache Anplanung der Reflexionsfläche des Reflektors gebildet sein, wobei sich dann rundum ein stufenloser Übergang zwischen Facette und übriger Reflexionsfläche ergibt, was fertigungstechnisch günstig ist. Durch die Anordnung einer oder mehrerer Facetten mit von der kontinuierlichen Reflexionsfläche des Reflektors abweichender Konfiguration können auch sonstige uner­ wünschte lokale Lichtstärkeabweichungen in der Lichtverteilung des Scheinwerfers beseitigt oder zumindest gemindert werden.

Claims (15)

1. Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor (10) und mit einer Lichtquelle (11), wobei der Reflektor in axialen Längsschnitten im wesentlichen ellipsenförmige Kurven mit gemeinsamem Scheitel ent­ hält, deren erste Brennpunkte (F1) im Bereich der Lichtquelle (11) angeordnet sind, und mit einer Blende (14) und einem Objektiv (16), die in Lichtrichtung vom Reflektor (10) entfernt angeordnet sind, wobei der zweite Brennpunkt (F2VU; F2VO), der sich im vertikalen Längsschnitt ergebenden Kurve (31; 32) im Bereich der Blende (14) liegt und der zweite Brennpunkt (F2HL, F2HR), der sich im horizon­ talen Längsschnitt ergebenden Kurve (21; 22) im Bereich des Objek­ tivs (16) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (10) in einen linken Teil (18) und einen rechten Teil (19) unterteilt ist, die stufenlos ineinander übergehen, wobei der erste und zweite Brennpunkt (F1HR, F2HR) der sich im horizontalen Längsschnitt durch den auf der dem Gegenverkehr abgewandten Seite liegenden Teil (19) ergebenden Kurve (21) in einem größeren Abstand vom Scheitel des Reflektors angeordnet sind als der erste und zweite Brennpunkt (F1HL, F2HL), der sich beim Schnitt durch den auf der Seite des Gegenverkehrs liegenden Teil (18) ergebenden Kurve (22).

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (18, 19) weiter jeweils in einen oberen und einen unte­ ren Teil unterteilt sind, so daß der Reflektor (10) aus vier Qua­ dranten (25, 26, 27, 28) besteht, wobei der zweite Brennpunkt (F2VU), der sich im vertikalen Längsschnitt durch die unteren Qua­ dranten (27, 28) ergebenden Kurve (31) in einem geringeren Abstand vom Scheitel des Reflektors angeordnet ist, als der zweite Brenn­ punkt (F2VO), der sich bei den oberen Quadranten (25, 26) ergebenden Kurve (32).

3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Brennpunkt (F2VU), der sich im vertikalen Längsschnitt der unteren Quadranten (27, 28) ergebenden Kurve (31) in Lichtrichtung vor der Blende (14) liegt und der zweite Brennpunkt (F2VO), der sich im vertikalen Längsschnitt der oberen Quadranten (25, 26) ergebenden Kurve (32) in Lichtrichtung nach der Blende (14) liegt.

4. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in den axialen Längsschnitten erge­ benden Kurven im Außenrandbereich des Reflektors (10) von der Ellip­ senform abweichen.

5. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (11) zur optischen Achse (13) des Reflektors (10) versetzt angeordnet ist.

6. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Blende (14) zur optischen Achse (13) des Reflektors (10) versetzt angeordnet ist.

7. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (11) eine Gasentladungslampe ist.

8. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stufenlos ineinander übergehende Reflexions­ fläche des Reflektors (10) bereichsweise durch eine oder mehrere Facetten (40) mit von der im wesentlichen kontinuierlichen Reflexionsfläche abweichender Form und Ausrichtung unterbrochen ist, wobei die Facette (40) in einem Bereich des Reflektors (10) ange­ ordnet ist, der bei durchgehend im wesentlichen kontinuierlicher Reflexionsfläche unerwünschte lokale Lichtstärkeabweichungen (35, 36) in der Lichtverteilung hervorrufen würde, oder in einem diesem Bereich benachbarten Bereich angeordnet ist und durch das von der Facette (40) reflektierte Licht diese Lichtstärkeabweichungen (35, 36) zumindest gemindert sind.

9. Scheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstärkeabweichung ein lokales Lichtstärkeminimum (35) ist und daß durch die Facette (40) Licht in den Bereich des Lichtstärke­ minimums reflektiert wird.

10. Scheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstärkeabweichung ein lokales Lichtstärkemaximum (36) ist und daß durch die Facette (40) das bei durchgehend kontinuierlicher Re­ flexionsfläche das Lichtstärkemaximum bildende Licht gestreut re­ flektiert wird.

11. Scheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstärkeabweichungen ein lokales Lichtstärkemaximum (36) und ein diesem benachbartes Lichtstärkeminimum (35) sind und daß durch die Facette (40) das Licht, das bei durchgehend kontinuierlicher Re­ flexionsfläche das Lichtstärkemaximum bilden würde, in das bei durchgehend kontinuierlicher Reflexionsfläche gebildete Licht­ stärkeminimum reflektiert wird und gegebenenfalls zugleich breiter zerstreut wird.

12. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Facette (40) eine ebene Reflexionsfläche (41) auf­ weist.

13. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Facette (40) eine konkav oder konvex gekrümmte Reflexionsfläche aufweist.

14. Scheinwerfer nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang zwischen der Facette (40) und der kontinuierlichen Reflexionsfläche stufenlos ist.

15. Scheinwerfer nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsfläche der Facette (40) zu der diese umgebenden kontinuierlichen Reflexionsfläche geneigt angeordnet ist und am Übergang zwischen der Facette (40) und der kontinuierlichen Re­ flexionsfläche eine Stufe (42) gebildet ist.