DE19645061A1 - Kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents
KraftfahrzeugscheinwerferInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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- F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
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- F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
- F21S41/334—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors
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Description
Diese Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, der
einen Reflektor mit einer reflektierenden Fläche aufweist, in
der eine Vielzahl von Lichtverteilungsstufen angeordnet sind.
Viele herkömmliche Kraftfahrzeugscheinwerfer sind so aufge
baut, daß sie die Lichtverteilung paralleler Lichtflüsse
steuern, die durch reflektierte Lichtstrahlen an einer re
flektierenden Oberfläche, die als parabolische Fläche ausge
bildet ist, erhalten werden.
Viele der herkömmlichen Scheinwerfer weisen jedoch einen
starken Neigungswinkel ihrer Linse auf, um die Designanforde
rungen im Kraftfahrzeugbau zu erfüllen, und derartige Schein
werfer leiden daher unter einer Begrenzung der Lichtvertei
lungssteuerung, die nur auf Stufen in der Linse begründet
ist. Weiter gibt es einen Bedarf für ein Design, bei dem der
Scheinwerfer eine verbesserte Erscheinung nach außen hin
durch eine Transparenz der Linsen aufweist.
Kürzlich wurden Scheinwerfer entwickelt, in denen die gesamte
oder ein Teil der Lichtverteilungsfunktion, die durch die
Linse durchgeführt wurde, auf einen Reflektor übertragen wur
de. Wie in dem US-Patent 5 171 082 offenbart ist, ist ein Re
flektor in derartigen Scheinwerfern dadurch charakterisiert,
daß er eine reflektierende Oberfläche aufweist, in der eine
Vielzahl von Lichtverteilungsstufen angeordnet ist, und daß
eine gewünschte Lichtverteilung erhalten wird entweder ohne
Bildung von Linsenstufen oder nur durch Bildung von partiell
flachen Linsenstufen und Ausbilden der Lichtverteilungsstufen
als geeignet gekrümmte Oberflächen. Ein Reflektor, der eine
derartige reflektierende Oberfläche aufweist, wird nachfol
gend als ein "gestufter Reflektor" bezeichnet werden.
Ein derartiger gestufter Reflektor erfordert, daß der ent
sprechende Reflektor in eine Vielzahl von Segmenten unter
teilt ist. Es ist jedoch wünschenswert, daß die äußere Er
scheinung eines Scheinwerfers durch Minimieren einer derarti
gen Unterteilung der reflektierenden Oberfläche verbessert
wird.
Nebenbei sei angemerkt, daß zum Erhalten klarer horizontaler
und schiefer Trennlinien (die Grenzlinien zwischen Helligkeit
und Dunkelheit) das folgende Design herkömmlich gewählt wur
de. Ein Glühfaden ist auf der optischen Achse des Reflektors
angeordnet, und nach unten gerichtete Lichtstrahlen werden
mit einem Abschattungselement innerhalb der Glühbirne (oder
einem Abschattungselement außerhalb der Glühbirne) abge
schnitten, um die zuvor erwähnten Trennlinien zu erhalten.
Das gleiche gilt für einen gestuften Reflektor. Beispielswei
se verwendet der in der zuvor erwähnten Veröffentlichung of
fenbarte Scheinwerfer eine Glühbirne mit einem Abschattungse
lement innerhalb der Glühbirne.
Wenn jedoch die Trennlinien unter Verwendung eines Abschat
tungselements gebildet werden, wird nahezu die Hälfte des ge
samten Gebiets des Reflektors nicht verwendet, d. h. keine
Lichtstrahlen aus der Glühbirne werden auf dieses Gebiet ge
worfen. Folglich kann der Wirkungsgrad des Scheinwerfers
nicht ausreichend verbessert werden.
Es ist daher wünschenswert, daß die Trennlinien durch Ausnüt
zung der Charakteristiken des gestuften Reflektors gebildet
werden. Andererseits ist es unter dem Gesichtspunkt der Ver
besserung des äußeren Erscheinungsbildes eines Scheinwerfers
auch wünschenswert, daß die Unterteilung der reflektierenden
Oberfläche sogar in diesem Fall minimiert wird.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben er
wähnten Umstände gemacht. Es ist daher eine Aufgabe der vor
liegenden Erfindung, einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit ei
nem gestuften Reflektor zu schaffen, der nicht nur ermög
licht, daß die Trennlinien durch den Glühfaden und den Re
flektor ohne Beanspruchung von Abschattungselementen gebildet
werden, sondern der auch einen Beitrag zur Verbesserung des
äußeren Erscheinungsbildes des Scheinwerfers leistet.
Die obige Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den nachfolgend
beschriebenen Kraftfahrzeugscheinwerfer gelöst. Horizontale
oder schiefe Trennlinien bildende Abstufungen erstrecken sich
über solche obere und untere Gebiete, zwischen denen gedachte
Linien (Phantomlinien) auf einer reflektierenden Oberfläche
liegen. Die gedachten Linien werden den Trennlinien entspre
chen. Die Formen von Schnitten vertikal zu den gedachten Li
nien sind jeweils auf vorbestimmte Parabeln in dem oberen und
unteren Gebiet festgelegt.
Das heißt, daß in bezug auf die Bildung einer horizontalen
Trennlinie die Erfindung einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
schafft, der zum Bilden horizontaler Trennlinien von Licht
verteilungsmustern eines Hilfsscheinwerfers durch einen Re
flektor entworfen wurde, wobei der Kraftfahrzeugscheinwerfer
umfaßt: einen Reflektor mit einer reflektierenden Oberfläche,
wobei der Reflektor ein erstes Segment, das eine Vielzahl von
ersten Lichtverteilungsstufen umfaßt, und ein zweites Segment
umfaßt, das eine Vielzahl von zweiten Lichtverteilungsstufen
umfaßt, wobei die ersten und zweiten Lichtverteilungsstufen
auf der reflektierenden Oberfläche angeordnet sind; eine
Glühbirne mit einem Glühfaden, dessen Achse sich in einer
Richtung einer optischen Achse des Reflektors erstreckt, und
die an dem Reflektor so angebracht ist, daß das untere Ende
des Glühfadens mit der optischen Achse zusammenfällt, und
wobei die Lichtverteilungsstufen des ersten Segments horizon
tale Trennlinien bildende Stufen zu seiten der optischen Ach
se enthalten, wobei sich das erste Segment über solche obere
und untere Gebiete erstreckt, zwischen denen eine horizontale
Ebene liegt, wobei die horizontale Ebene die optische Achse
enthält; und wobei in dem Gebiet des ersten Segments oberhalb
der horizontalen Ebene vertikale Schnitte der Stufen parallel
zu der optischen Achse eine lange Brennweite an einem hinte
ren Ende des Glühfadens auf der optischen Achse aufweisen und
die gleichen Formen wie eine Parabel aufweisen, die einen
vorbestimmten Spitzenwertpunkt hinter dem Brennpunkt als
Scheitelpunkt aufweist, und wobei in dem Gebiet unterhalb der
horizontalen Ebene die vertikalen Schnitte der Stufen paral
lel zu der optischen Achse eine kurze Brennweite an einem
vorderen Ende des Glühfadens auf der optischen Achse aufwei
sen und die gleichen Formen wie die Parabel aufweisen, die
den vorbestimmten Spitzenwertpunkt aufweist.
Andererseits ist in bezug auf die Bildung schiefer Trennlini
en die Erfindung auf einen Kraftfahrzeugscheinwerfer gerich
tet, der zur Bildung horizontaler Trennlinien des Lichtver
teilungsmusters eines Hilfsscheinwerfers durch einen Reflek
tor entworfen ist, wobei der Kraftfahrzeugscheinwerfer um
faßt: einen Reflektor mit einer reflektierenden Fläche, wobei
der Reflektor ein erstes Segment, das eine Vielzahl von er
sten Lichtverteilungsstufen umfaßt, und ein zweites Segment
umfaßt, das eine Vielzahl von zweiten Lichtverteilungsstufen
umfaßt, wobei die ersten und zweiten Lichtverteilungsstufen
auf der reflektierenden Fläche angeordnet sind; eine Glühbir
ne mit einem Glühfaden, dessen Achse sich in einer Richtung
einer optischen Achse des Reflektors erstreckt und an dem Re
flektor angebracht derart ist, daß das untere Ende des Glüh
fadens mit der optischen Achse zusammenfällt, und
wobei die zweiten Lichtverteilungsstufen des zweiten Segments
schiefe Trennlinien bildende Stufen zu seiten der optischen
Achse sind, wobei sich das zweite Segment über solche obere
und untere Gebiete erstreckt, zwischen denen eine schiefe
Ebene liegt, wobei die schiefe Ebene die optische Achse ent
hält; und wobei in dem Gebiet des zweiten Segments oberhalb
der schiefen Ebene Schnitte der Stufen orthogonal zu der
schiefen Ebene parallel zu der optischen Achse einen ersten
Brennpunkt an einem hinteren Ende des Glühfadens auf der op
tischen Achse aufweisen und die gleichen Formen wie eine
zweite Parabel mit einem vorbestimmten Spitzenwertpunkt, der
hinter dem ersten Brennpunkt als Scheitelpunkt gelegen ist,
aufweisen, und wobei in dem Gebiet unterhalb der schiefen
Ebene parallel zu der optischen Achse Schnitte der Stufen ei
nen zweiten Brennpunkt an einem vorderen Ende des Glühfadens
auf der optischen Achse aufweisen und die gleichen Formen wie
die zweite Parabel mit dem vorbestimmten Spitzenwertpunkt
aufweisen.
Unter dem Begriff "Glühfaden" sollen nicht nur Glühfäden im
engen Sinn des Wortes, sondern auch zylindrische Lichtquellen
verstanden werden.
In dem Fall, daß eine Glühbirne mit einem Glühfaden, dessen
Achse sich in einer Richtung der optischen Achse eines Re
flektors erstreckt, an dem Reflektor angebracht wird, ist das
untere Ende des Glühfadens so angeordnet, daß es mit der op
tischen Achse zusammenfällt. Als Folge dieser Anordnung kön
nen die horizontalen Trennlinien des Lichtverteilungsmusters
eines Hilfsscheinwerfers unter Verwendung der reflektierenden
Oberflächengebiete, die zu den Seiten der optischen Achse ge
legen sind, gebildet werden.
Wie durch den zuvor erwähnten Aufbau angedeutet ist, ist die
Erfindung so entworfen, daß sie die horizontale Trennlinien
bildenden Stufen zu den Seiten der optischen Achse aus der
Vielzahl von Lichtverteilungsstufen, die die reflektierende
Oberfläche umfaßt, über solche obere und untere Gebiete aus
dehnt, daß die die optische Achse enthaltende horizontale
Ebene dazwischen angeordnet ist.
Zusätzlich ist die Erfindung auch so entworfen, daß in dem
oberen Gebiet zu der horizontalen Ebene die horizontale
Trennlinien bildenden Stufen die gleichen Formen aufweisen
wie Parabeln, wobei jede Parabel nicht nur das hintere Ende
des Glühfadens durch die optische Achse als Brennpunkt auf
weist, sondern auch einen vorbestimmten Punkt, der hinter dem
Brennpunkt liegt, als Scheitelwert besitzt, und daß in dem
unteren Gebiet die horizontale Trennlinien bildenden Stufen
die gleichen Formen wie Parabeln aufweisen, wobei jede Para
bel nicht nur das vordere Ende des Glühfadens durch die opti
sche Achse als einen Brennpunkt aufweist, sondern auch den
vorbestimmten Punkt als den Scheitelpunkt. Daher können die
folgenden Vorteile erhalten werden.
Wenn die vertikalen Schnitte sowohl in dem oberen als auch
dem unteren Gebiet jeweils die Form von vorbestimmten Para
beln mit kurzen Brennweiten und vorbestimmten Parabeln mit
langen Brennweiten aufweisen, können die horizontalen Trenn
linien aufgrund der Lichtflüsse reflektierten Lichts von bei
den Gebieten gebildet werden. Da weiter jede Parabel mit ei
ner kurzen Brennweite mit der entsprechenden Parabel mit ei
ner langen Brennweite an ihrem Scheitelpunkt eine fließende
Verbindung aufweisen, können die horizontale Trennlinien bil
denden Stufen auf eine einzige Stufe ohne Abstufungen und
Krümmungen verringert werden. Als Folge davon kann das äußere
Erscheinungsbild des Scheinwerfers unter Minimierung der Un
terteilung des Reflektors verbessert werden.
Wie weiter in dem zuvor erwähnten Aufbau gezeigt ist, können
die schiefen Trennlinien des Lichtverteilungsmuster für den
Hilfsscheinwerfer mit minimierter Unterteilung der reflektie
renden Fläche auf ähnliche Weise zu dem Fall der Bildung der
horizontalen Trennlinien gebildet werden.
Folglich kann ein erfindungsgemäßer Kraftfahrzeugscheinwerfer
mit einem gestuften Reflektor nicht nur die Trennlinien ohne
Abschattungselemente bilden, sondern er kann auch sein äuße
res Erscheinungsbild verbessern.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung beispielhaft an
hand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. In
den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Vorderseitenansicht, die einen Kraftfahrzeug
scheinwerfer gemäß einer Ausführungsform der Erfin
dung zeigt;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die eine aus Lichtver
teilungsstufen gebildete gekrümmte Fläche zeigt, wo
bei die gekrümmte Fläche eine reflektierende Fläche
in einem Reflektor in der zuvor erwähnten Ausfüh
rungsform bildet;
Fig. 3 eine Grundrißansicht, die eine parabolische Referenz
fläche der zuvor erwähnten reflektierenden Fläche
zeigt;
Fig. 4A eine Schnittansicht, die entlang einer Linie IVA-IVA
der Fig. 1 genommen wurde;
Fig. 4B eine Schnittansicht, die entlang einer Linie IVB-IVB
der Fig. 1 genommen wurde;
Fig. 4C eine Schnittansicht, die entlang einer Linie IVC-IVC
der Fig. 1 genommen wurde;
Fig. 5A eine Schnittansicht, die entlang einer Linie VA-VA
der Fig. 1 genommen wurde;
Fig. 5B eine Schnittansicht, die entlang einer Linie VB-VB
der Fig. 1 genommen wurde;
Fig. 5C eine Schnittansicht, die entlang der Linie VC-VC der
Fig. 1 genommen wurde;
Fig. 6 ein Diagramm, das Lichtverteilungsmuster zeigt, die
durch horizontale Trennlinien bildende Stufen der zu
vor erwähnten Ausführungsform gebildet werden; und
Fig. 7 ein Diagramm, das Lichtverteilungsmuster zeigt, die
durch schiefe Trennlinien bildende Stufen der zuvor
erwähnten Ausführungsform gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung wird nun im einzelnen beschrieben.
Fig. 1 ist eine Vorderseitenansicht, die einen Kraftfahrzeug
scheinwerfer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Kraftfahrzeugscheinwerfer
nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Hilfsschein
werfer in einem Scheinwerfer eines Vierlichttyps. Ein Reflek
tor 10 des Kraftfahrzeugscheinwerfers ist ein gestufter Re
flektor mit einer reflektierenden Fläche 12, die eine Viel
zahl von Lichtverteilungsstufen 12a aufweist, die auf einer
vorbestimmten parabolischen Referenzfläche angeordnet sind.
Dieser Reflektor 10 ist geeignet entworfen zum Erzeugen eines
gewünschten Lichtverteilungsmusters für einen Scheinwerfer
ohne die Notwendigkeit einer Lichtverteilungssteuerung auf
Grundlage gestufter Linsen. Aus diesem Grund ist eine normale
Linse vor dem Reflektor 10 angeordnet.
Eine Glühbirneneinfügungsöffnung 10a ist in dem Scheitelpunkt
im hinteren Bereich des Reflektors 10 ausgebildet. Eine Glüh
birne 14 ist in die Glühbirneneinfügungsöffnung 10 eingefügt.
Die Glühbirne 14 weist einen einzigen Glühfaden 16 auf, wobei
sich die Achse des Glühfadens 16 in der Richtung einer opti
schen Achse Ax des Reflektors 10 erstreckt. Die Glühbirne 14
ist in die Öffnung 10a auf solche Weise eingefügt, daß das
untere Ende des Glühfadens 16 mit der optischen Achse Ax zu
sammenfällt.
Eine Vielzahl von Lichtverteilungsstufen 12a, die die reflek
tierende Oberfläche 12 aufbauen, sind Rechtecke oder schief
geneigte Trapezoide. Die jeweiligen Lichtverteilungsstufen
12a werden durch hyperbolische Paraboloide gebildet, die an
jeweiligen Positionen einer parabolischen Referenzfläche vor
gesehen sind. Hier soll durch den Begriff "hyperbolisches Pa
raboloid" ein hyperbolisches Paraboloid verstanden werden,
das eine Parabel umfaßt, wobei sich ein vertikaler Schnitt
(oder ein um einen vorbestimmten Winkel θ (θ = 15°) aus einer
vertikalen Richtung geneigter Schnitt) gegen eine Vorderseite
des Scheinwerfers erstreckt und wobei sich ein horizontaler
Schnitt (oder ein um einen vorbestimmten Winkel θ aus einer
horizontalen Richtung geneigter Schnitt) gegen die Rückseite
des Scheinwerfers erstreckt, oder eine gekrümmte Fläche ana
log zu einer wie in Fig. 2 gezeigten Parabel.
In der reflektierenden Fläche 12 ist die parabolische Refe
renzfläche, an der die Lichtverteilungsstufen 12a auszubilden
sind, eine parabolische Fläche, deren Brennweite fo ist, wo
bei ein Brennpunkt FO an der Mitte des Glühfadens 16 bei Be
trachtung in der Längsrichtung des Glühfadens gelegen ist,
und die einen vorbestimmten Punkt, der hinter dem Brennpunkt
FO gelegen ist, als Scheitelpunkt O besitzt, wie in Fig. 3
gezeigt ist.
In dieser Ausführungsform sind horizontale und schiefe Trenn
linien des Lichtverteilungsmusters des Hilfsscheinwerfers so
entworfen, daß sie durch die reflektierende Oberfläche 12 oh
ne die Verwendung von Abschattungselementen oder ähnlichem
gebildet werden. Das heißt, daß wie in Fig. 1 gezeigt, Licht
verteilungsstufen 12aH, die zu den zu den Seiten der opti
schen Achse Ax gelegenen Zonen Z1, Z2, Z3 gehören, die hori
zontale Trennlinien bildenden Stufen bilden, wogegen Licht
verteilungsstufen 12aD, die zu den zu schiefen Seiten der op
tischen Achse gelegenen Zonen Z4, Z5, Z6 gehören, schiefe
Trennlinien bildende Stufen bilden in der Vielzahl von Licht
verteilungsstufen 12a, die die reflektierende Fläche 12 bil
den.
Die jeweiligen horizontale Trennlinien bildenden Stufen 12aH
erstrecken sich über solche obere und untere Gebiete, daß ge
dachte Linien Lh1, Lh2 (die Linien, entlang derer eine hori
zontale Ebene durch die optische Achse Ax die reflektierende
Fläche 12 schneidet) auf der reflektierenden Fläche 12 dazwi
schen liegen. Die gedachten Linien werden den horizontalen
Trennlinien entsprechen. Die vertikalen Schnitte dieser je
weiligen horizontale Trennlinien bildenden Stufen 12aH, die
parallel zu der optischen Achse Ax sind, weisen solche Formen
auf, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Die Fig. 4A, 4B und 4C
sind Schnittansichten der horizontale Trennlinien bildenden
Stufen 12aH, die zu den jeweiligen Zonen Z1, Z2, Z3 gehören,
die entlang der Linien VIA-IVA, IVB-IVB und IVC-IVC der Fig.
1 genommen wurden.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind die horizontale Trennlinien
bildenden Stufen 12aH, die zu jeder der Zonen Z1, Z2, Z3 ge
hören, auf die folgenden Formen festgelegt. Das heißt, im Ge
biet oberhalb der gedachten Linien Lh1, Lh2 weisen die hori
zontale Trennlinien bildenden Stufen 12aH die gleichen Formen
wie Parabeln P1 auf, wobei jede Parabel eine Brennweite von
f1 (f1 < fo) aufweist mit dem hinteren Ende des Glühfadens 16
auf der optischen Achse Ax als Brennpunkt F1 und mit einem
vorbestimmten Punkt O, der hinter dem Brennpunkt F1 (der
gleiche Punkt wie der Scheitelpunkt der parabolischen Refe
renzfläche 120) als Scheitelpunkt. Andererseits weisen in dem
Gebiet unterhalb der gedachten Linien Lh1, Lh2 diese horizon
tale Trennlinien bildenden Stufen 12aH die gleichen Formen
wie Parabeln P2 auf, wobei jede Parabel eine Brennweite von
f2 (f2 < fo) aufweist mit dem vorderen Ende des Glühfadens
auf der optischen Achse Ax als Brennpunkt F2 und mit dem vor
bestimmten Punkt O als Scheitelpunkt.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, erstrecken sich andererseits die
schiefe Trennlinien bildenden Stufen 12aD über solche obere
und untere Gebiete, daß gedachte Linien Ld1, Ld2 (die Linien,
entlang denen eine schiefe Ebene (eine nur um den Winkel θ
gegen den Uhrzeigersinn bei Betrachtung von der Vorderseite
des Scheinwerfers in bezug auf eine vertikale Ebene gedrehte
Ebene) durch die optische Achse Ax die reflektierende Fläche
12 schneidet) auf der reflektiereden Fläche 12 dazwischen
liegen. Der gedachten Linien Ld1, Ld2 entsprechen den schie
fen Trennlinien. Die zu der um θ geneigten Ebene orthogonalen
Schnitte dieser jeweiligen schiefe Trennlinien bildenden Stu
fen 12aD, die parallel zu der optischen Achse Ax sind, weisen
solche Formen auf, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Fig. 5A,
5B und 5C sind Schnittansichten der schiefe Trennlinien bil
denden Stufen 12aD, die zu den jeweiligen Zonen Z4, Z5, Z6
gehören, die entlang der Linien VA-VA, VB-VB und VC-VC der
Fig. 1 genommen wurden.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, sind die schiefe Trennlinien bil
denden Stufen 12aD, die zu jeder der Zonen Z4, Z5, Z6 gehö
ren, mit den folgenden Formen auf eine Weise ähnlich zu der
der horizontale Trennlinien bildenden Stufen 12aH versehen.
Das heißt, in dem oberen Gebiet der gedachten Linien Ld1, Ld2
weisen diese schiefe Trennlinien bildende Stufen 12aD die
gleichen Formen wie Parabeln P1 auf, wobei jede Parabel eine
Brennweite von f1 (f1 < fo) aufweist mit dem hinteren Ende
des Glühfadens 16 auf der optischen Achse Ax als Brennpunkt
F1 und mit einem vorbestimmten Punkt O, der hinter dem Brenn
punkt F1 liegt, als dem Scheitelwert. Andererseits weisen in
dem unteren Gebiet zu den gedachten Linien Ld1, Ld2 diese
schiefe Trennlinien bildenden Stufen 12aD die gleichen Formen
wie Parabeln P2 auf, wobei jede Parabel eine Brennweite von
f2 (f2 < fo) aufweist mit dem vorderen Ende des Glühfadens 16
auf der optischen Achse Ax als einem Brennpunkt F2 und mit
dem vorbestimmten Punkt O als dem Scheitelpunkt.
Falls gewünscht, können die zu jeder der Zonen Z4, Z5 und Z6
gehörenden Stufen so abgewandelt werden, daß sie eine weitere
horizontale Trennlinie für den Fall bilden, daß der Schein
werfer ein Nebelscheinwerfer ist. In diesem Fall erstrecken
sich ähnlich zu den Stufen der Zonen Z1, Z2 und Z3 die Licht
verteilungsstufen über solche obere und untere Gebiete, daß
dazwischen eine horizontale Ebene liegt. Die horizontale Ebe
ne enthält die optische Achse, und in dem Gebiet oberhalb der
horizontalen Ebene weisen vertikale Schnitte der Stufen par
allel zu der optischen Achse einen ersten Brennpunkt an einem
hinteren Ende des Glühfadens auf der optischen Achse auf und
weisen die gleichen Formen auf wie eine zweite Parabel mit
einem vorbestimmten Spitzenwertpunkt, der hinter dem ersten
Brennpunkt liegt, als Scheitelpunkt. Andererseits weisen in
dem Gebiet unterhalb der horizontalen Ebene die vertikalen
Schnitte der Stufen parallel zu der optischen Achse einen
zweiten Brennpunkt an einem vorderen Ende des Glühfadens auf
der optischen Achse auf und weisen die gleichen Formen auf
wie eine zweite Parabel mit dem vorbestimmten Spitzenwert
punkt.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Lichtverteilungsmuster
zeigt, die durch die horizontale Trennlinien bildenden Stufen
12aH gebildet werden. Die Lichtverteilungsmuster, die durch
die horizontale Trennlinien bildenden Stufen 12aH gebildet
werden, die zu den jeweiligen Zonen Z1, Z2, Z3 gehören, sind
so wie in den Fig. 6A, 6B, 6C gezeigt ist. Die Bezugszei
chen P1 und P2 in diesen Lichtverteilungsmustern bezeichnen
durch die Lichtflüsse aus reflektiertem Licht von den oberen
und unteren Gebieten in bezug auf die gedachten Linien Lh1,
Lh2 gebildeten Muster. Weiter ist Fig. 7 ein Diagramm, das
die Lichtverteilungsmuster zeigt, die durch die schiefe
Trennlinien bildenden Stufen 12aD gebildet werden. Die Licht
verteilungsmuster, die durch die schiefe Trennlinien bilden
den Stufen 12aD gebildet werden, die zu den jeweiligen Zonen
Z4, Z5, Z6 gehören, sind so wie in den Fig. 7A, 7B, 7C ge
zeigt ist. Die Bezugszeichen P1 und P2 in diesen Lichtvertei
lungsmustern bezeichnen durch die Lichtflüsse des reflektier
ten Lichts von den oberen und unteren Gebieten in bezug auf
die gedachten Linien Ld1, Ld2 gebildeten Muster.
Wie vorhergehend im einzelnen beschrieben wurde, ist diese
Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, daß die Glühbirne 14
mit dem Glühfaden 16 auf solche Weise angeordnet ist, daß das
untere Ende des Glühfadens 16 mit der optischen Achse Ax des
Reflektors 10 zusammenfällt. Daher können die horizontalen
wie auch die schiefen Trennlinien des Lichtverteilungsmusters
des Hilfsscheinwerfers unter Verwendung der reflektierenden
Oberflächengebiete, die zu den Seiten der optischen Achse Ax
gelegen sind, gebildet werden.
Die vorliegende Ausführungsform ist auch dadurch charakteri
siert, daß nicht nur die horizontale Trennlinien bildenden
Stufen 12aH aus der Vielzahl die reflektierende Fläche 12
bildenden Lichtverteilungsstufen 12a, die zu den Seiten der
optischen Achse Ax gelegen sind, über solche obere und untere
Gebiete sich ausdehnen, daß die gedachten Linien Lh1, Lh2 auf
der reflektierenden Fläche 12 dazwischenliegen, wobei die ge
dachten Linien den horizontalen Trennlinien entsprechen, son
dern daß auch die vertikalen Schnitte in den oberen und unte
ren Gebieten bezüglich dieser gedachten Linien Lh1, Lh2 als
Parabeln P1 mit kurzen Brennweiten und als Parabeln P2 mit
langen Brennweiten ausgebildet sind. Daher können die hori
zontalen Trennlinien gebildet werden mittels der Lichtflüsse
aus reflektiertem Licht von diesen Gebieten. Andererseits ist
die vorliegende Erfindung auch dadurch gekennzeichnet, daß
sich nicht nur die schiefe Trennlinien bildenden Stufen 12aD,
die zu den schiefen Seiten der optischen Achse Ax gelegen
sind, über solche obere und untere Gebiete erstrecken, daß
die gedachten Linien Ld1, Ld2 auf der reflektierenden Fläche
12 dazwischen liegen, wobei die gedachten Linien den schiefen
Trennlinien entsprechen, sondern daß auch die Schnitte senk
recht zu den gedachten Linien in den oberen und unteren Ge
bieten als Parabeln P1 mit kurzen Brennweiten und als Para
beln P2 mit langen Brennweiten ausgebildet sind. Daher können
die schiefen Trennlinien gebildet werden mittels der Licht
flüsse aus reflektiertem Licht von diesen Gebieten.
Weiter weist jede Parabel P1 mit kurzer Brennweite mit einer
entsprechenden Parabel P2 mit langer Brennweite in dieser
Ausführungsform an dem Scheitelpunkt O eine fließende Verbin
dung auf. Daher können die horizontale Trennlinien bildenden
Stufen 12aH zu einer einzigen Stufe ohne Abstufungen und
Krümmungen verringert werden. Folglich ist eine Unterteilung
der reflektierenden Oberfläche 12 minimiert, wodurch ein Bei
trag zur Verbesserung des äußeren Erscheinungsbilds des
Scheinwerfers geleistet wird.
Nach der erfindungsgemäßen Ausführungsform weist der Kraft
fahrzeugscheinwerfer einen gestuften Reflektor auf, der nicht
nur eine Bildung der Trennlinien ohne Abschattungselemente
erlaubt, sondern auch zur Verbesserung des äußeren Erschei
nungsbilds des Scheinwerfers beiträgt.
Obwohl der Fall beschrieben wurde, daß die Lichtverteilungs
stufen 12a, die die reflektierende Fläche 12 bilden, in der
zuvor erwähnten Ausführungsform auf einem hyperbolischen Pa
raboloid gebildet sind, ist diese Erfindung natürlich nicht
auf diese Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise könnten
andere gekrümmte Oberflächen, die ein elliptisches Paraboloid
oder eine parabolische Oberfläche enthalten, verwendet wer
den. Es sei bemerkt, daß durch den Begriff "elliptisches Pa
raboloid" ein elliptisches Paraboloid verstanden wird, das
eine Parabel umfaßt, in der sowohl ein vertikaler Schnitt
(oder ein um einen vorbestimmten Winkel θ (θ = 15°) von einer
vertikalen Richtung geneigter Schnitt) als auch ein horizon
taler Schnitt (oder ein um einen vorbestimmten Winkel θ von
einer horizontalen Richtung geneigter Schnitt) sich gegen die
Vorderseite des Scheinwerfers erstrecken, oder daß eine ge
krümmte Oberfläche analog zu einer solchen Parabel gemeint
ist.
Während weiter der Hilfsscheinwerfer mit einer Glühbirne mit
einem einzigen Glühfaden in der zuvor erwähnten Ausführungs
form beschrieben wurde, kann die Erfindung auch auf einen
Scheinwerfer mit einer Glühbirne mit zwei Glühfäden, die als
Haupt- und Hilfsscheinwerfer dienen, angewendet werden. Eine
Glühbirne mit einem Paar von Glühfäden, die im wesentlichen
nebeneinander liegen oder eine ähnliche Glühbirne, können als
ein bestimmtes Beispiel der Glühbirne mit zwei Glühfäden an
gesehen werden, die in dem obigen Fall verwendet wird.
Claims (10)
1. Ein Kraftfahrzeugscheinwerfer, der zur Bildung horizontaler
Trennlinien eines Lichtverteilungsmusters für einen
Hilfsscheinwerfer durch einen Reflektor entworfen ist, wobei
der Kraftfahrzeugscheinwerfer umfaßt:
einen Reflektor mit einer reflektierenden Oberfläche, wobei der Reflektor ein erstes Segment, das eine Vielzahl von er sten Lichtverteilungsstufen umfaßt, und ein zweites Segment umfaßt, das eine Vielzahl von zweiten Lichtverteilungsstufen umfaßt, wobei die ersten und zweiten Lichtverteilungsstufen auf der reflektierenden Oberfläche angeordnet sind;
eine Glühbirne mit einem Glühfaden, dessen Achse sich in ei ner Richtung einer optischen Achse des Reflektors erstreckt und die an dem Reflektor so angebracht ist, daß das untere Ende des Glühfadens mit der optischen Achse zusammenfällt, und
wobei die Lichtverteilungsstufen des ersten Segments horizon tale Trennlinien bildende Stufen zu seiten der optischen Ach se enthalten, wobei sich das erste Segment über solche obere und untere Gebiete erstreckt, zwischen denen eine horizontale Ebene liegt, wobei die horizontale Ebene die optische Achse enthält; und wobei in dem Gebiet des ersten Segments oberhalb der horizontalen Ebene vertikale Schnitte der Stufen parallel zu der optischen Achse einen ersten Brennpunkt an einem hin teren Ende des Glühfadens auf der optischen Achse aufweisen und die gleichen Formen wie eine erste Parabel aufweisen, die einen vorbestimmten Spitzenwertpunkt, der hinter dem Brenn punkt liegt, als Scheitelpunkt aufweist, und wobei in dem Ge biet unterhalb der horizontalen Ebene die vertikalen Schnitte der Stufen parallel zu der optischen Achse einen zweiten Brennpunkt an einem vorderen Ende des Glühfadens auf der op tischen Achse aufweisen und die gleichen Formen wie die erste Parabel aufweisen, die den vorbestimmten Spitzenwertpunkt aufweist.
einen Reflektor mit einer reflektierenden Oberfläche, wobei der Reflektor ein erstes Segment, das eine Vielzahl von er sten Lichtverteilungsstufen umfaßt, und ein zweites Segment umfaßt, das eine Vielzahl von zweiten Lichtverteilungsstufen umfaßt, wobei die ersten und zweiten Lichtverteilungsstufen auf der reflektierenden Oberfläche angeordnet sind;
eine Glühbirne mit einem Glühfaden, dessen Achse sich in ei ner Richtung einer optischen Achse des Reflektors erstreckt und die an dem Reflektor so angebracht ist, daß das untere Ende des Glühfadens mit der optischen Achse zusammenfällt, und
wobei die Lichtverteilungsstufen des ersten Segments horizon tale Trennlinien bildende Stufen zu seiten der optischen Ach se enthalten, wobei sich das erste Segment über solche obere und untere Gebiete erstreckt, zwischen denen eine horizontale Ebene liegt, wobei die horizontale Ebene die optische Achse enthält; und wobei in dem Gebiet des ersten Segments oberhalb der horizontalen Ebene vertikale Schnitte der Stufen parallel zu der optischen Achse einen ersten Brennpunkt an einem hin teren Ende des Glühfadens auf der optischen Achse aufweisen und die gleichen Formen wie eine erste Parabel aufweisen, die einen vorbestimmten Spitzenwertpunkt, der hinter dem Brenn punkt liegt, als Scheitelpunkt aufweist, und wobei in dem Ge biet unterhalb der horizontalen Ebene die vertikalen Schnitte der Stufen parallel zu der optischen Achse einen zweiten Brennpunkt an einem vorderen Ende des Glühfadens auf der op tischen Achse aufweisen und die gleichen Formen wie die erste Parabel aufweisen, die den vorbestimmten Spitzenwertpunkt aufweist.
2. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei die
zweiten Lichtverteilungsstufen des zweiten Segments schiefe
Trennlinien bildende Stufen zu seiten der optischen Achse
sind, wobei sich das zweite Segment über solche obere und un
tere Gebiete erstreckt, zwischen denen eine schiefe Ebene
liegt, wobei die schiefe Ebene die optische Achse enthält;
und wobei in dem Gebiet des zweiten Segments oberhalb der
schiefen Ebene Schnitte der Stufen orthogonal zu der schiefen
Ebene parallel zu der optischen Achse einen ersten Brennpunkt
an einem hinteren Ende des Glühfadens auf der optischen Achse
aufweisen und die gleichen Formen wie eine zweite Parabel
aufweisen mit einem vorbestimmten Spitzenwertpunkt, der hin
ter dem ersten Brennpunkt gelegen ist, als Scheitelpunkt, und
wobei in dem Gebiet unterhalb der schiefen Ebene Schnitte der
Stufen parallel zu der optischen Achse einen zweiten Brenn
punkt an einem vorderen Ende des Glühfadens auf der optischen
Achse aufweisen und die gleichen Formen wie die zweite Para
bel mit dem vorbestimmten Spitzenwertpunkt aufweisen.
3. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei die
zweiten Lichtverteilungsstufen des zweiten Segments horizon
tale Trennlinien bildende Stufen zu seiten der optischen Ach
se sind, wobei die zweiten Segmente sich über derartige obere
und untere Gebiete erstrecken, daß dazwischen eine horizonta
le Ebene liegt, wobei die horizontale Ebene die optische Ach
se enthält; und wobei in dem Gebiet des zweiten Segments
oberhalb der horizontalen Ebene vertikale Schnitte der Stufen
parallel zu der optischen Achse einen ersten Brennpunkt an
einem hinteren Ende des Glühfadens auf der optischen Achse
aufweisen und die gleichen Formen wie eine zweite Parabel mit
einem vorbestimmten Spitzenwertpunkt, der hinter dem ersten
Brennpunkt liegt, als ein Scheitelpunkt aufweisen, und wobei
in dem Gebiet unterhalb der horizontalen Ebene die vertikalen
Schnitte der Stufen parallel zu der optischen Achse einen
zweiten Brennpunkt an einem vorderen Ende des Glühfadens auf
der optischen Achse aufweisen und die gleichen Formen wie die
zweiten Parabeln mit dem vorbestimmten Spitzenwertpunkt auf
weisen.
4. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei die
ersten und zweiten Parabeln eine fließende Verbindung mitein
ander aufweisen.
5. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei ein
unteres Ende des Glühfadens mit der optischen Achse zusammen
fällt.
6. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei jede
der Lichtverteilungsstufen rechteckig ist.
7. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei jede
der Lichtverteilungsstufen ein schiefgeneigtes Trapezoid ist.
8. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei die
Lichtverteilungsstufen, die die reflektierende Fläche bilden,
aus einem hyperbolischen Paraboloid gebildet sind.
9. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei die
Lichtverteilungsstufen, die die reflektierende Fläche bilden,
aus einem elliptischen Paraboloid gebildet sind.
10. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei die
Lichtverteilungsstufen, die die reflektierende Fläche bilden,
aus einer parabolischen Fläche gebildet sind.
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- 1996-12-31 GB GB9627136A patent/GB2320321B/en not_active Expired - Fee Related
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GB2320321A (en) | 1998-06-17 |
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