DE19651957B4

DE19651957B4 - Lampeneinrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE19651957B4
Application number: DE19651957A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Shimizu Serizawa; Hiroyuki Shimizu Ishida
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1996-12-13
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2016-12-14
Also published as: JPH09161504A; DE19651957A1; CN1155047A; JP3168506B2; CN1088170C; US5902036A

Abstract

Lampeneinrichtung (1) für ein Fahrzeug, die
einen Reflexionsspiegel (2) mit einer Reflexionsfläche,
eine Streuscheibe (4) mit Stufen zur Streuung von Licht und
eine Lichtquelle (3) umfasst, die zwischen dem Reflexionsspiegel (2) und der Streuscheibe (4) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein erster Bereich (2l) der Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels (2) auf einer ersten Seite des Reflexionsspiegels (2) bezüglich einer vertikalen Ebene angeordnet ist, die eine optische Hauptachse (L-L) des Reflexionsspiegels (2) enthält und die den Reflexionsspiegel (2) in die erste und eine zweite Seite unterteilt, wobei der erste Bereich (2l) so angeordnet ist, dass das von dem ersten Bereich (2l) oder von einem Teil des ersten Bereiches (2l) reflektierte Licht der Lichtquelle (3) sich in einer Richtung fortpflanzt, die bezüglich der optischen Hauptachse (L-L) des Reflexionsspiegels (3) geneigt ist und die vertikale Ebene nicht kreuzt;
ein zweiter Bereich (2r) der Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels (2) auf...

Description

Die Erfindung betrifft eine Lampeneinrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei der ein lokaler Bereich mit hoher Temperatur in einer Streuscheibe vermieden wird und Stufen in der Streuscheibe einfach hergestellt sind.

Eine solche Lampeneinrichtung ist beispielsweise bereits aus der DE-GM 7335191 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt im Wesentlichen eine Lampeneinrichtung wie sie auch nachfolgend unter Bezugnahme der 11 beschrieben wird. Im Detail offenbart diese Druckschrift dabei eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem Streuglas mit Rillen, wobei das Streuglas auf der Vorderseite der Beleuchtungsvorrichtung angeordnet ist und zur horizontalen Streuung von einfallendem Licht verwendet wird. Die Lichtstrahlen, die durch zwei Paraboloidteile auf der linken und rechten Seite der Reflektorfläche angebracht sind, reflektieren Licht in Richtungen, die die vertikale Ebene schneiden, die die optische Hauptachse des Reflektors beinhaltet und deshalb werden sich die von dem linken bzw. rechten Paraboloidteil reflektierten Lichtstrahlen in einem zentralen Bereich des Streuglases überlappen.

Die DE-PS 434609 offenbart einen Reflexionsspiegel, wobei die Anordnung der Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels divergente Strahlen verursacht, die von den linken bzw. rechten Bereichen des Reflektors reflektiert werden. Dabei ist die Lampeneinrichtung von einer konventionellen Glasabdeckung abgedeckt.

11 zeigt schematisch den Aufbau einer vorbekannten Lampeneinrichtung. Die Lampeneinrichtung A weist einen Reflexionsspiegel b, eine Lichtquelle c und eine Streuscheibe d auf, die vor diesen Bauteilen angeordnet ist (es wird angenommen, daß die Abstrahlrichtung der Lampeneinrichtung a nach vorne gerichtet ist).

In der Fig. kennzeichnet "L-L" die optische Hauptachse des Reflexionsspiegels d. Das Lichtemissionszentrum der Lichtquelle c liegt auf der optischen Hauptachse L-L. Von dem durch die Lichtquelle c emittierten Licht wird auf den Reflexionsspiegel b gerichtetes Licht von dessen Reflexionsfläche reflektiert und anschließend nach vorne emittiert, wobei das Licht hauptsächlich in Horizontalrichtungen durch die Streuscheibenstufen e auf der Streuscheibe d gestreut werden.

In dem Fall, indem eine Abschirmung SCN vor der Lampeneinrichtung a angeordnet ist, wobei die Abschirmung ausreichend weil von der Lampeneinrichtung entfernt ist und eine Gerade, durch die die vertikale Ebene, die die optische Hauptachse L-L enthält, die Abschirmung SCN (in der Fig. wird die Gerade durch den Punkt N gekennzeichnet), geht, wird von einem Bereich b1^l des Reflexionsspiegel d reflektiertes Licht, welcher Bereich auf der linken Seite der Fig. bezüglich der vertikalen Ebene mit der optischen Hauptachse L-L angeordnet ist, wie durch die Lichtstrahlen f angezeigt sich fortpflanzen, um in einem Bereich (gekennzeichnet durch "AR" in der Fig.) der Abschirmung SCN auftreffen, der auf der rechten Seite des Punktes N angeordnet ist. Im Gegensatz dazu, wird von einem Bereich br des Reflexionsspiegels b reflektiertes Licht, welcher Bereich auf der rechten Seite der Fig. bezüglich der vertikalen Ebene mit der optischen Hauptachse L-L angeordnet ist, sich wie durch die Lichtstrahlen g gekennzeichnet fortpflanzen, um in einem Bereich (gekennzeichnet durch "AL" in der Fig.) der Abschirmung SCN aufzutreffen, welcher Bereich auf der linken Seite des Punktes N angeordnet ist.

Bei der oben beschriebenen Lampeneinrichtung a wird die Korrelation zwischen der Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels b und den Bestrahlungsbereichen auf der Abschirmung SCN bezüglich der vertikalen Ebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegel b invertiert. Folglich weist eine solche Lampeneinrichtung als Nachteil auf, das reflektiertes Licht im Mittelbereich der Streuscheibe d konzentriert ist.

Dies wird im folgenden genauer beschrieben.

Von dem Bereich bl und vom Bereich br des Reflexionsspiegels b reflektiertes Licht pflanzt sich so fort, daß es die optische Hauptachse L-L kreuzt und in den Bereichen AR und AL, die entsprechend gegenüberliegend bezüglich des Punktes N angeordnet sind, auftrifft. Folglich wird Licht in einem Bereich h der Streuscheibe d konzentriert, der nahe der optischen Hauptachse L-L liegt. Dies führt dazu, daß die Temperatur dieses Bereichs lokal erhöht ist. Ist die Streuscheibe d aus einem Harz- oder Kunststoffmaterial hergestellt, kann daher der lokale Temperaturanstieg eine thermische Verformung oder ein teilweises Schmelzen der Streuscheibe d verursachen. Ist die Streuscheibe d aus einem Glasmaterial hergestellt, kann bei einem irrtümlichen Kontakt eine Hand mit der Oberfläche der Streuscheibe die Hand verbrannt werden aufgrund der hohen Temperatur der Streuscheibe d.

Die in dem Bereich h der Streuscheibe d gebildeten Stufen müssen so ausgebildet sein, daß sie die reflektierten Lichtstrahlen f und g von beiden Bereichen bl und br des Reflexionsspiegels b steuern. Aufgrund dieser Steuerung dieser Richtung beider der Lichtstrahlen, um einem Lichtverteilungsstandard zu genügen, ergeben sich Schwierigkeiten beim Entwurf der Streuscheiben.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Entstehen eines lokalen Hochtemperaturbereiches in einer Streuscheibe zu verhindern und den Entwurf von auf der Streuscheibe gebildeten Stufen zu vereinfachen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung tritt folglich von den Reflexionsbereichen oder einem Teil davon reflektiertes Licht nicht konzentrisch durch einen bestimmten Bereich der Streuscheibe, sondern wird von der gesamten Streuscheibe gestreut.

Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.
Es zeigen:
1 einen horizontalen Querschnitt zur schematischen Darstellung des Aufbaus einer Lampeneinrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung;
2 ein Diagramm zur Darstellung der Neigung der Drehachse eines Rotationsparaboloids;
3 ein Diagramm zur Darstellung einer Relation zwischen einem Tragbereich für einen Schirm und Reflexionsflächen;
4 eine Ansicht, die zusammen mit 5 bis 10 zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung dient und welche ein Längsschnitt der Lampeneinrichtung ist;
5 einen Horizontalschnitt zur Darstellung eines Hauptbereichs der Lampeneinrichtung;
6 eine perspektivische Ansicht der Lampeneinrichtung mit entfernter Streuscheibe und teilweise geschnitten;
7 eine Vorderansicht mit entfernter Streuscheibe;
8 eine Vorderansicht des Lampenkörpers;
9 eine vergrößerte Seitenansicht eines Schirms;
10 eine schematische Ansicht zur Darstellung einer Korrelation zwischen Reflexionsbereichen und von den Reflexionsbereichen projizierten Mustern, und
11 einen Horizontalschnitt zur schematischen Darstellung einer bekannten Lampeneinrichtung.
1 zeigt schematisch die Konfiguration einer Lampeneinrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung. Die Lampeneinrichtung für ein Fahrzeug 1 weist einen Reflexionsspiegel 2, eine Lichtquelle 3 und eine Streuscheibe 4 auf.
In der Fig. ist eine optische Hauptachse des Reflexionsspiegels 2 durch "LL" gekennzeichnet. Das Lichtemissionszentrum F der Lichtquelle 3 ist im wesentlichen auf der optischen Hauptachse L-L positioniert. Eine Glühlampe oder eine Entladungslampe können als Lichtquelle 3 verwendet werden. Im Falle beispielsweise der Verwendung einer Glühlampe wird angenommen, daß die Glühwendel idealerweise zylindrisch geformt ist und das die Mittelachse der Glühwendel so ausgerichtet ist, daß sie senkrecht zur optischen Hauptachse L-L oder entlang der optischen Hauptachse L-L gerichtet ist. Bei Verwendung einer Entladungslampe soll ein Endbereich eines Entladungsbogens auf oder in Nachbarschaft der optischen Hauptachse L-L und das Lichtemissionszentrum des Bogens etwas höher als die optische Hauptachse L-L angeordnet sein. Tatsächlich weist die Lichtquelle eine bestimmte Größe auf. Daher wird nicht immer der Brennpunkt des Reflexionsspiegels 2 oder ein Referenzpunkt zur Bildung des Reflexionsspiegels 2 mit dem Lichtemissionszentrum F zusammenfallen.
Die Linse ist vor dem Reflexionsspiegel 2 angeordnet (es wird angenommen, daß die Abstrahlrichtung der Lampeneinrichtung 1 nach vorne gerichtet ist). Die Streuscheibenstufen 5 zum Streuen von Licht hauptsächlich in Horizontalrichtungen sind auf der Streuscheibe 4 gebildet. Das Lichtverteilungsmuster der Lampeneinrichtung wird dadurch gebildet, daß von dem Reflexionsspiegel 2 reflektiertes Licht der Wirkung der Stufen 5 ausgesetzt wird und dann nach vorne emittiert wird.
In dem Fall, indem eine Abschirmung SCN vor der Lampeneinrichtung 1 in einem ausreichenden Abstand angeordnet ist, und eine Gerade, bei der die vertikale Ebene mit der optischen Hauptachse L-L die Abschirmung SCN kreuzt (in der Fig. durch den Punkt N dargestellt), bestimmt ist, pflanzt sich von einer Reflexionsfläche eines Bereiches 21 des Reflexionsspiegels 2 reflektiertes Licht, welcher Bereich auf der linken Seite der Fig. bezüglich der vertikalen Ebene mit der optischen Hauptachse L-L angeordnet ist, wie durch die Lichtstrahlen i angezeigt in einer Richtung fort, die bezüglich einer Geraden parallel zur optischen Hauptachse L-L des Reflexionsspiegels 2 geneigt ist. Dann trifft das Licht in einem Bereich (gekennzeichnet durch "AL" in der Fig.) auf der Abschirmung SCN auf, der auf der linken Seite des Punktes N angeordnet ist. Im Gegensatz dazu pflanzt sich von einer Reflexionsfläche eines Bereiches 2r des Reflexionsspiegels 2 reflektiertes Licht, welcher Bereich auf der rechten Seite der Fig. bezüglich der vertikalen Ebene mit der optischen Hauptachse L-L angeordnet ist, wie durch Lichtstrahlen j angezeigt in einer Richtung fort, die bezüglich einer Geraden parallel zur optischen Hauptachse L-L des Reflexionsspiegels 2 geneigt ist. Anschließend trifft dieses Licht in einen Bereich (gekennzeichnet durch "AR" in der Fig.) der Abschirmung SCN auf, der auf der rechten Seiten des Punktes N angeordnet ist.
Mit anderen Worten ist die Form der Reflexionsfläche jedes Bereichs des Reflexionsspiegels 2 so bestimmt, daß von beiden Bereichen 2l und 2r des Reflexionsspiegel reflektiertes Licht ohne Kreuzen der vertikalen Ebene mit der optischen Hauptachse L-L in Bereichen AL und AR auftrifft, welche entsprechend auf den gleichen Seiten bezüglich des Punktes N angeordnet sind.
Wenn die reflektierten Lichtstrahlen i und j durch die Streuscheibe hindurchtreten, ergibt sich daher kein Bereich, in dem Licht lokal konzentriert ist, so daß ein lokales Anheben der Temperatur der Streuscheibe 4 verhindert ist. Von den Streuscheibenstufen 5 wirken Stufen, die im Bereich 4l (der linke Bereich in der Fig.) der Streuscheibe 4 gebildet sind und auf einer Seite bezüglich der vertikalen Ebene mit der optischen Hauptachse L-L angeordnet sind, auf von dem Bereich 2l des Reflexionsspiegels 2 reflektiertes Licht und jene Stufen, die in dem Bereich 4r (dem rechten Bereich in der Fig.) der Streuscheibe 4 auf der anderen Seite bezüglich der vertikalen Ebene mit der optischen Hauptachse 11 angeordnet sind, auf von dem Bereich 2r des Reflexionsspiegels 2 reflektiertes Licht. Folglich können die Streuscheibenstufen der Bereiche unabhängig voneinander entworfen werden. Mit anderen Worten, die Streuscheibe 4 weist keinen Bereich auf, in dem, wenn die reflektierten Lichtstrahlen i und j durch die Streuscheibe 4 hindurchtreten, die reflektierten Lichtstrahlen einander überlappen oder ein solcher Bereich weist nur eine sehr kleine Fläche auf. Demgemäß kann der optische Entwurf der Streuscheibenstufen eines der Bereiche 4l oder 4r der Streuscheibe 4 unter Beachtung nur der Form der Reflexionsfläche eines der Bereiche 2l (oder 2r) des Reflexionsspiegels 2 durchgeführt werden.
Die Form der Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels 2 kann in einfachster Weise durch ein Verfahren verwirklicht werden, bei dem die Drehachse (die mit der optischen Achse zusammenfällt und durch "A-A" gekennzeichnet ist) eines Rotationsparapoloids Pr, wie er in 2 dargestellt ist, (in der Fig. ist der Rotationsparapoloids durch eine Parabe mit einer strichpunktierten Linie dargestellt), in der vorbestimmten Richtung geneigt ist. Wie bekannt ist, wird von dem Rotationsparapoloid Pr reflektiertes Licht parallel zur Drehachse A-A sein, wenn eine Punktlichtquelle im Brennpunkt Fp des Rotationsparapoloids pr angeordnet ist. wie sich hieraus offensichtlich ergibt, kann ein Teil eines Rotationsparapoloids pr (in der Fig. durch eine Parabel mit durchgezogener Linie dargestellt), der durch Neigung nach rechts oder nach links der Drehachse A-A bezüglich des Punktes Fp in der Horizontalebene, die durch "A'-A'" in der Fig. gekennzeichnete Achse enthält, als Reflexionsfläche der Bereiche 2l und 2r des Reflexionsspiegels 2 verwendet werden.
Bei Durchführung dieses Verfahrens unter Verwendung eines Rotationsparapoloids kann eine Reflexionsfläche einer Form zum Streuen der Lichtstrahlen in horizontalen Richtungen in einer solchen Weise verwendet werden, daß die Referenzachse der Fläche geneigt ist. Beispielsweise kann eine Reflexionsfläche nach der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. SHO50-127487 des gleichen Anmelders verwendet werden, wobei die Reflexionsfläche die Referenzachse in einer Horizontalebene mit der optischen Achse aufweist und, wenn die optische Achse gleich der X-Achse sein soll und die Horizontal- und Vertikalachsen senkrecht zur optischen Achse entsprechend als Y- und Z-Achsen bezeichnet werden, wird die Referenzachse durch "y² = 4·f·x + a·xⁿ" gekennzeichnet, wobei "f" die Brennweite und "a" und "n" Konstanten sind. Als Beispiel für eine gekrümmte Fläche von freier Form, die nicht einfach durch einen analytischen algebraischen Ausdruck beschreibbar ist, kann eine Reflexionsfläche verwendet werden, wie sie in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. HEI4-248201 des gleichen Anmelders offenbart ist. Der letzte Fall, in dem eine gekrümmte Fläche mit freier Form verwendet wird, hat als Vorteil, daß die Richtung des reflektierten Lichts frei an einer beliebigen Stelle der gekrümmten Fläche steuerbar ist und hat als weiteren Vorteil, daß Segmentbereiche, die die Reflexionsfläche eines Reflexionsspiegels bilden, gleichmäßig stetig bezüglich der anderen Bereiche ohne Bilden einer Niveaudifferenz (durch die Blendung erzeugt wird) an Übergängen der Segmentbereiche ausgebildet sind. Wenn der Reflexionsspiegel in zwei Bereiche durch die Horizontalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels unterteilt ist und die Reflexionsfläche des im wesentlichen höher als die Horizontalebene positionierten Bereichs in Form eines Rotationsparapoloids beispielsweise geformt ist, kann die Reflexionsfläche des im wesentlichen tiefer als die Horizontalebene angeordneten Bereichs gleichmäßig stetig zu dem höheren Bereich gebildet sein (im allgemeinen ist bevorzugt, daß die Stetigkeit einer n-ten Ableitung (wobei n eine natürliche Zahl ist) an dem Übergang gesichert ist).
Bei dem Vorangehenden ist die Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels 2 vollständig in zwei Bereiche bezüglich der Vertikalebene mit der optischen Hauptachse L-L unterteilt. Die Erfindung kann auch realisiert werden, wenn nur ein Teilbereich der Reflexionsfläche eine Abstrahltendenz für reflektiertes Licht wie in 1 dargestellt, aufweist.
Insbesondere, wenn ein Reflexionsspiegel aus Bequemlichkeitsgründen in zwei Bereiche durch die Vertikalebene mit der optischen Hauptachse L-L unterteilt ist, können die Flächenform dieser Bereiche so bestimmt sein, daß ein Teilbereich auf einer Seite bezüglich der Vertikalebene mit der optischen Hauptachse L-L und ein weiterer Teilbereich auf der anderen Seite, die gleichen Reflexionsfunktionen wie die Bereiche 2l und 2r des Reflexionsspiegels aufweisen.
Wenn die Korrelationen zwischen den Reflexionsflächen des Reflexionsspiegels 2 und den Ausstrahlungsbereichen auf der Abschirmung SCN nach 1 verwendet werden, ergibt sich der folgende Vorteil bei Anordnung eines Schirms, der die Lichtquelle 3 umgibt.
Ein Schirm wird tatsächlich zu dem Zweck angeordnet, daß Licht von der Lichtquelle an einem direkten Eintritt in die Streuscheibe gehindert wird. In 3 ist beispielsweise ein Schirm SD bezüglich der Lichtquelle 3 so angeordnet, daß dieser direktes Licht des von der Lichtquelle 3 in einen durch den Raumwinkel Θ gekennzeichneten Bereich emittiertes Licht abfängt, und das Licht im anderen Bereich auf die Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels auftrifft.
Der Schirm SD muß an dem Reflexionsspiegel durch eine Art von Befestigungseinrichtung befestigt werden. Zur Realisierung der Befestigung wird ein Verfahren angewendet, bei dem ein Halter zum Befestigen des Schirms SD am Reflexionsspiegel am Schirm gebildet ist und der Halter am Reflexionsspiegel befe stigt wird. Bei einem weiteren Verfahren wird ein Tragbereich zum Tragen des Schirms SD am Reflexionsspiegel gebildet und der Schirm SD am Tragbereich befestigt. Außerdem können beide dieser Verfahren in Korrelation benutzt werden.
Wenn allerdings die Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels und die Bestrahlungsbereiche der Abschirmung SCN wie in 11 dargestellt, miteinander korrelieren, beeinflussen der Halter oder der Tragbereich für den Schirm SD nachteilig die Fortpflanzung von reflektiertem Licht. Wird der Halter oder der Tragbereich für den Schirm SD in einer Position näher zum Vorderende des Schirms SD als durch ein Rechteck 6 mit durchgezogener Linie nach 3 angeordnet, beeinflußt der Halter oder der Tragbereich für den Schirm SD das reflektierte Licht von den Reflexionsflächen beider Bereiche bl und br des Reflexionsspiegels, welcher durch die Punkt-Strichlinien in der Fig. dargestellt sind. Dabei wird ein Schatten des Halters oder des Tragbereichs die Lichtverteilung beeinflussen.
Um einen solchen Einfluß zu vermindern, müssen der Halter oder der Tragbereich für den Schirm SD in einem Bereich angeordnet werden, der soweit nach hinten wie möglich versetzt ist, wie durch das Rechteck 6' der Punkt-Strichlinie in der Fig. dargestellt ist. Alternativ kann ein Ort, an dem der Halter oder der Tragbereich die Lichtverteilung nicht beeinflußt, festgestellt werden und der Halter oder der Tragbereich können an diesem Ort angeordnet werden. Diese Einschränkung reduziert den Freiheitsgrad beim Entwurf bezüglich der Anordnung des Schirms SD.
Im Gegensatz dazu, wenn Bereich 2l und 2r des Reflexionsspiegels, wie durch eine durchgehende Linie in 3 dargestellt, verwendet werden, sind die Korrelationen zwischen den Reflexionsflächen des Reflexionsspiegels und den Strahlungsbereichen auf der Abschirmung SCN so bestimmt, daß die Reflexionsflächen und die entsprechenden Bestrahlungsbereiche auf gleichen Seiten bezüglich der Vertikalebene mit der optischen Hauptachse L-L angeordnet sind. Halter oder Tragbereich des Schirm SD stören nicht das von den Reflexionsflächen der beiden Bereiche 2l und 2r reflektierte Licht und üben einen graduell sehr kleinen Einfluß auf das reflektierte Licht aus. Daher kann der Einfluß eines Schattens des Halters oder des Tragbereichs für den Schirm SD bei der Lichtverteilung vernachlässigt werden. Die Lampeneinrichtung gemäß der Erfindung ist frei von Beschränkungen für die Position des Halters oder des Tragbereichs für den Schirm SD und die Position kann beliebig ausgewählt werden, wobei sie auf der Schnittgraden der Vertikalebene mit der optischen Hauptachse L-L und der Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels oder in Nachbarschaft dieser Graden sind.
4 bis 10 zeigen ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung in Anwendung bei einem Scheinwerfer für ein Automobil.
Eine Lampeneinrichtung 7, die im wesentlichen von vorne gesehen rechteckig ist, weist eine Lampenkörper 8 auf, die an einem Ende offen und aus einem synthetischen Harz oder Kunststoff ist. Eine vordere Streuscheibe 9 deckt die Öffnung des Lampenkörpers 8 ab. Eine Metallhalogenlampe 11 dient als Lichtquelle und ist in einem Lampenraum 10 angeordnet, der vom Lampenkörper und der vorderen Streuscheibe bestimmt ist.
Ein Reflexionsspiegel 12 ist durch Anwenden eines bekannten Reflexionsverfahrens auf der Innenseite des Lampenkörpers 8 gebildet. Die obere Konfiguration des Reflexionsspiegels 2 ist bei dem Reflexionsspiegel 12 zur Anwendung gekommen.
Wie in der Vorderansicht nach 8 dargestellt, ist ein Kreisloch 12a im Mittelbereich des Reflexionsspiegels 2 zum Einsetzen der Metallhalogenlampe 11 in den Lampenraum 10 ausgebildet. Die optische Hauptachse des Reflexionsspiegels 12 ist eine Achse, die den Mittelpunkt des Kreislochs 12a durchsetzt und sich longitudional erstreckt. In der Fläche um das Kreisloch 12a ist eine Vorwölbwand 12b gebildet, die sich nach vorne in einem vorbestimmten Winkelbereich um die optische Hauptachse erstreckt.
Die Reflexionsfläche 13 des Reflexionsspiegels 12 ist in drei Bereichen 13 U, 13 LL und 13 LR unterteilt, die um die optische Hauptachse angeordnet sind. Alle diese Bereiche sind in Form eines Rotationsparapoloids gebildet.
Der Bereich 13 U ist im wesentlichen höher als die Horizontalebene angeordnet, die die optische Hauptachse des Reflexionsspiegels 12 enthält (in 8 ist der Bereich durch den Winkelbereich ϕ um die optische Hauptachse gekennzeichnet). Ein Teil des Bereichs reicht bis in eine Position tiefer als die Horizontalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels 12. Die Drehachse des Rotationsparapoloids, der die Fläche des Bereichs 13 U festlegt, fällt mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels 12 zusammen. Der Brennpunkt des Rotationsparapoloids ist an einer Stelle, die etwas weiter hinten als ein Referenzpunkt ist, der als Lichtemissionszentrum der Metallhalogenlampe 11 festgesetzt ist und auf oder in Nachbarschaft der optischen Hauptachse lokalisiert ist.
Sowohl der Bereich 13 LL als auch 13 LR sind tiefer als die Horizontalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels 12 angeordnet. Wie von vorne erkennbar ist, ist der Bereich 13 LL auf der linken Seite der Vertikalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels 12 und der Bereich 13 LR auf der rechten Seite der Vertikalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels 12 angeordnet. Die Flächenformen dieser Bereiche werden durch das oben erwähnte Verfahren bestimmt, bei dem die Drehachse des Rotationsparapoloids nach links oder rechts geneigt ist. Der Bereich 13 LR entspricht dem Bereich 2l und der Bereich 13 LL dem Bereich 2r. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Brennweiten der Rotationsparapoloide der beiden Bereiche gleich und die Brennpunkte der Rotationsparapoloide sind an einer Stelle, die etwas weiter vorne als der Referenzpunkt liegt, der als Lichtemissionszentrum der Metallhalogenlampe 11 festgesetzt ist, und auf oder in Nachbarschaft der optischen Hauptachse lokalisiert ist.
Die Konfiguration, bei der die gekrümmten Flächen der Bereiche 13 U, 13 LL und 13 LR rotationsparapoloidförmig sind, hat als Vorteil, daß die Flächen einfach konfigurierbar sind und folglich der Reflexionsspiegel leicht herstellbar ist. Ein Nachteil ist, daß die Unterschiede zwischen den Übergängen der Bereiche ein Blenden verursacht. Daher muß eine Gegenmaßnahme für diesen Nachteil ergriffen werden.
Nach 4 und 5 weist die Metallhalogenlampe 11 eine Isolationsbasis 14 und eine Lichtbogenröhre 15 auf. Die Mittelachse der Lichtbogenröhre 15, die von der Isolationsbasis 14 absteht und aus Glas besteht, ist am Lampenkörper 18 durch nicht dargestellte Mittel befestigt, wobei sie sich entlang der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels 12 erstreckt. Ein Edelgas Quecksilber, ein Metalljodid oder dergleichen sind in einem Kolben 15a der Lichtbogenröhre 15 eingefüllt. Eine Glasglocke 16 filtert schädliche Wellenlängenkomponenten im Ultraviolettbereich des Lichtes aus, die durch die Bogenentladung zwischen einem Paar von Elektroden erzeugt werden, wobei die Glasglocke an der Lichtbogenröhre 15 befestigt ist und diese umgibt.
Eine Abdeckung 17 aus einem Metall enthält einen Startschaltkreis für die Metallhalogenlampe 11 (siehe 5). Ein Flansch 17a ist an einem Ende der Abdeckung gebildet und durch Schrauben an Vorsprüngen 18 befestigt, die sich nach hinten von der Rückseite des Lampenkörpers 8 erstrecken, wodurch die Abdeckung am Lampenkörper 8 befestigt wird. Das rückwärtige Ende der Isolationsbasis 14 der Metallhalogenlampe 11 ist an einem Teil, wie einer Fassung in der Abdeckung, gekoppelt. Dieses Teil ist mit dem Starterschaltkreis durch Kabel verbunden, so daß die Lampe mit einem Startsignal und Leistung versorgt werden kann.
Ein Schirm 19 weist eine zylindrische Haupteinheit 20 und einen Halter 21 zum Befestigen des Schirms am Reflexionsspiegel 12 auf. Der Schirm 19 kann beispielsweise in folgender Weise geformt. Eine gebildete Form des Schirms 19 wird durch Stanzen einer Metallplatte erzeugt. Der sich ergebenden Metallplatte wird eine zylindrische Form gegeben und eine schwarze Farbe wird dann auf den Zylinder aufgetragen.
Nach 9 wird die Haupteinheit 20 des Schirms 19 durch einen zylindrischen Bereich 20a und eine vordere Abdeckung 20b gebildet, die eine vordere Endöffnung des zylindrischen Bereichs abdeckt. Die vordere Abdeckung 20b ist auf dem vorderen Endbereich des zylindrischen Bereichs 20a aufgesetzt und dann an der Außenseite des zylindrischen Bereichs 20a durch Punktschweißen oder dergleichen befestigt.
Im hinteren Endbereich der Haupteinheit 20 des Schirms 19 ist ein Paar von Schirmteilen 20c gebildet, die sich nach hinten erstrecken und mit dem zylindrischen Bereich 20a einteilig ausgebildet sind und voneinander um die Mittelachse des zylindrischen Bereichs 20a um einen Winkel beabstandet sind, der im wesentlichen gleich dem Winkel ϕ ist. Die Schirmteile 20c sind dazu angeordnet, um von der Metallhalogenlampe 11 in Richtung der Übergänge der Bereiche 13 U, 13 LL und 13 LR des Reflexionsspiegels 12 emittiertes Licht abzufangen, wodurch unnötiges Licht eliminiert wird, das ein Blenden verursacht. Ein Ringbereich 20d mit einem Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem des zylindrischen Bereichs 20a ist, ist einteilig mit den Endbereichen der Schirmteile 20c in solcher Weise gebildet, daß der Ringbereich die Schirmteile überprüft. Die Anzahl und Positionen der Schirmteile 20c werden angemessen bezüglich der Art der Unterteilung der Reflexionsfläche 13 festgelegt.
Der Halter 21 des Schirms 19 erstreckt sich nach unten von der Außenfläche des zylindrischen Bereichs 20a und besteht aus einem Verbindungsbereich 21a, der eine umgekehrte Y-ähnliche Form von vorne gesehen aufweist, und einen Befestigungsbereich 21b, der am unteren Endbereich des Verbindungsbereichs angeordnet ist und im wesentlichen die Form eines quadratischen Kastens aufweist. Eine Öffnung 21c ist nach hinten gerichtet und in dem Befestigungsbereich 21b ausgebildet. Eine Einsatzöffnung 21d ist in der Mitte der vorderen Endseite des Befestigungsbereichs gebildet.
Nach 8 steht in dem Reflexionsspiegel 12 ein Vorsprung 22 zum Befestigen des Befestigungsbereichs 21d am Reflexionsspiegel 12 nach vorne von dem Übergang der Bereiche 13 LL und 13 LR ab. Eine Gewindebohrung 22a, die am vorderen Ende offen ist und sich in Längsrichtung erstreckt, ist in der Mitte des Vorsprungs 22 angeordnet.
Wenn der Schirm 19 am Reflexionsspiegel 12 befestigt werden soll, wird die Haupteinheit 20 des Schirms 19 in Richtung Reflexionsspiegel 12 bewegt, um die Lichtbogenröhre 15 und die Glocke 16 der Metallhalogenlampe 11 zu umgeben, und der ringförmige Bereich 20d des Schirms 19 wird an der Vorwölbwand 20d des Reflexionsspiegels 12 angepaßt, wodurch der Schirm 19 positioniert wird. Anschließend wird der Befestigungsbereich 21b des Halters 21 in einer äußeren Anpaßart am Vorsprung 22 des Reflexionsspiegels 12 positioniert und eine Befestigungsschraube 23 wird in die Gewindebohrung 22a des Vorsprungs 22 durch die Einsatzöffnung 21d des Befestigungsbereichs 21b eingeschraubt, wodurch der Befestigungsbereich 21b des Halters 21 am Vorsprung 22 befestigt wird. Nach 8 sind eine Vielzahl von Rippen 22d auf der Außenseite des Vorsprungs 22 einteilig mit diesem gebildet. Schlitze 21e, die im Befestigungsbereich 21b des Halters 21 (in 9 ist nur einer der Schlitze dargestellt) gebildet sind, sind in Eingriff mit entsprechenden Rippen 22b, so daß der Schirm 90 vor einer zufälligen Drehung geschützt ist.
Die Streuscheibe 9 ist aus einem Glasmaterial oder aus einem transparenten synthetischen Harz oder Kunststoff hergestellt. Die Streuscheibe 9 ist am Lampenkörper 8 durch Kleben, einen Streuscheibeneindrücker oder dergleichen so befestigt, daß eine Außenkante der Streuscheibe in eine Scheibenmontagenut 8a im vorderen Endbereich des Lampenkörpers 8 eingepaßt ist. Die auf der Streuscheibe gebildeten Stufen 9 haben eine bekannte Form mit einer Funktion zum Streuen des von der Reflexionsfläche 13 des Reflexionsspiegels 12 reflektierten Lichts hauptsächlich in horizontale Richtungen (beispielsweise mit Fischaugenstufen). Wie oben beschrieben, wird der optische Entwurf der Streuscheibe 9 so durchgeführt, daß bei Unterteilung der Streuscheibe in zwei Bereiche durch die Vertikalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels 12, die in der Streuscheibe gebildeten Stufen, die auf einer Seite bezüglich der vertikalen Ebene angeordnet sind, auf von der Reflexionsfläche 13 reflektiertes Licht einwirken, entsprechend zu der Streuscheibenfläche.
10 zeigt schematisch die Korrelationen zwischen einem Beispiel von durch die den Reflexionsspiegel 12 bildenden Bereichen projizierten Mustern und den Reflexionsbereichen. Insbesondere zeigt die Fig. eine Anordnung von Mustern, die erhalten werden, wenn die Metallhalogenlampe 11 in einem Zustand gezündet wird, indem die Streuscheibe 9 von der Lampeneinrichtung 7 abgenommen ist. In der Fig. kennzeichnet die Grade "H-H" eine horizontale Grade, entlang der die Horizontalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels 12 die Vorderabschirmung kreuzt. Die Grade "V-V" kennzeichnet eine vertikale Grade, entlang der die vertikale Ebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels 12 die vordere Abschirmung kreuzt.
Das Muster 24 wird durch den Bereich 13 U gebildet und hat eine Sektorform, die in Nachbarschaft der Kreuzung der hori zontalen Graden "H-H" und der vertikalen Graden "V-V" zentriert ist. Der obere linke Kantenbereich ist um einen vorbestimmten Winkel bezüglich der horizontalen Graden "H-H" geneigt und trägt zur Bildung der geneigten Schnittlinie im Lichtverteilungsmuster durch die Streuscheibenfunktion bei. Der obere rechte Kantenbereich, der sich im wesentlichen parallel zur horizontalen Graden "H-H" erstreckt, trägt zur Bildung der horizontalen Schnittlinie im Lichtverteilungsmuster durch die Streuscheibenfunktion bei.
Die Muster 25 und 26, die niedriger als die horizontale Grade "H-H" angeordnet sind, und neben dem Muster 24 werden entsprechend durch die Bereiche 13 LR und 13 LL projiziert. Das Muster 25 auf der linken Seite des Musters 24 ist ein Muster durch den Bereich 13 LR und das Muster 26 auf der rechten Seite des Musters 24 ist ein Muster durch den Bereich 13 LL. Wird die Metallhalogenlampe 11 gezündet, kann der Fall auftreten, daß ein Teil des eingefüllten Materials in der Nähe des unteren Bereichs des Kolbens 15a der Lichtentladungsröhre 15 bleibt und dieses Material verursacht, daß von der Metallhalogenlampe 11 zur unteren Halbfläche des Reflexionsspiegels 12 gerichtetes Licht farbig sein kann (beispielsweise gelb). Bei dem Reflexionsspiegel 12 können beispielsweise die Muster 25 und 26 von den Bereichen 13 LR und 13 LL farbig sein. Die Muster sind auf beiden Seiten des Musters 24 angeordnet, das farblos oder im wesentlichen weiß ist. Die drei Muster 24 bis 26 werden im wesentlichen in horizontalen Richtungen durch die Funktion der Streuscheibenstufen gestreut, um miteinander vermischt zu werden, wodurch die Lichtfarbe so angepaßt wird, daß eine ungleichmäßige Farbdosis im gesamten Lichtverteilungsmuster nicht auftritt.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Reflexionsfläche 13 des Reflexionsspiegels 12 in drei Bereiche unterteilt. Es ist selbstverständlich, daß Ausführungsbeispiele der Erfindung nicht auf eine solche Art der Unterteilung beschränkt sind und die Erfindung nicht auf eine Lam peneinrichtung mit rechteckiger Form beschränkt ist und statt dessen die Erfindung bei einem breiten Bereich von Lampen anwendbar ist, wie beispielsweise solchen mit kreisförmiger Vorderform.
Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, wird gemäß der Erfindung, wenn der Reflexionsspiegel in zwei Bereiche durch die Vertikalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels unterteilt ist, von den Reflexionsbereichen oder einem Teil von diesen reflektiertes Licht nicht konzentrisch durch einen bestimmten Bereich der Streuscheibe hindurchtreten, sondern unter Verteilung auf die gesamte Streuscheibe durch diese hindurchtreten. Daher wird in der Streuscheibe kein Bereich mit lokal hoher Temperatur erzeugt. Beim Entwurf der in der Streuscheibe gebildeten Stufen, wenn die Streuscheibe in zwei Bereiche durch die vertikale Ebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels unterteilt ist, kann der optische Entwurf dieser Stufen unabhängig bezüglich des nur von dem Reflexionsbereich entsprechend zu einem der Bereiche oder einem Teil des Reflexionsbereichs reflektierten Lichts durchgeführt werden.
Weiter kann gemäß der Erfindung, selbst wenn ein Halter an einem Schirm angeordnet ist, um Licht der Lichtquelle an einem direkten Eintritt in die Streuscheibe zu hindern, und/oder ein Tragbereich für den Schirm, der auf dem Reflexionsspiegel angeordnet ist, an dem Reflexionsspiegel befestigt oder an diesem gebildet ist, und in auf oder in der Nähe einer Geraden angeordnet ist, wo die vertikale Ebene mit der optischen Hauptachse den Reflexionsspiegel kreuzt, ein Einfluß der Lichtverteilung, aufgrund eines Abfangens des reflektierten Lichts durch den Halter oder den Tragbereich verhindert oder vermindert werden.
Weiterhin, da die Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt ist und die Flächen dieser Bereiche die Form eines Rotationsparapoloids aufwei sen, kann die Konfiguration der Reflexionsfläche vereinfacht werden und die Produktionskosten können gesenkt werden.
Schließlich weist die Reflexionsfläche des Bereichs des Reflexionsspiegels, die im wesentlichen höher als die Horizontalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels angeordnet ist, eine Form eines Rotationsparapoloids auf, und die Reflexionsfläche des Bereichs, der im wesentlichen tiefer als die Horizontalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels angeordnet ist, ist stetig zur Reflexionsfläche des oberen Bereichs gebildet, wodurch ein Niveauunterschied am Übergang der Bereiche verhindert ist. Als Ergebnis ist es möglich, das Auftreten von einer Blendung zu vermeiden.
Letztendlich kann in dem Fall, indem der Reflexionsspiegel in eine Vielzahl von Bereichen um die optische Hauptachse des Reflexionsspiegels unterteilt ist, ein Lichtabfangmittel zum Abfangen von der Lichtquelle in Richtung eines Niveauunterschieds an einem Übergang zwischen den Bereichen angeordnet sein, wodurch Blendung verursachendes Licht eliminiert werden kann.

Claims

Lampeneinrichtung (1) für ein Fahrzeug, die einen Reflexionsspiegel (2) mit einer Reflexionsfläche, eine Streuscheibe (4) mit Stufen zur Streuung von Licht und eine Lichtquelle (3) umfasst, die zwischen dem Reflexionsspiegel (2) und der Streuscheibe (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Bereich (2l) der Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels (2) auf einer ersten Seite des Reflexionsspiegels (2) bezüglich einer vertikalen Ebene angeordnet ist, die eine optische Hauptachse (L-L) des Reflexionsspiegels (2) enthält und die den Reflexionsspiegel (2) in die erste und eine zweite Seite unterteilt, wobei der erste Bereich (2l) so angeordnet ist, dass das von dem ersten Bereich (2l) oder von einem Teil des ersten Bereiches (2l) reflektierte Licht der Lichtquelle (3) sich in einer Richtung fortpflanzt, die bezüglich der optischen Hauptachse (L-L) des Reflexionsspiegels (3) geneigt ist und die vertikale Ebene nicht kreuzt; ein zweiter Bereich (2r) der Reflexionsfläche des Reflexionsspiegels (2) auf der dem ersten Bereich (2l) gegenüberliegenden zweiten Seite des Reflexionsspiegels (2) angeordnet ist, wobei der zweite Bereich (2r) so angeordnet ist, dass das von dem zweiten Bereich (2r) oder von einem Teil des zweiten Bereiches (2r) reflektierte Licht der Lichtquelle (3) sich in einer Richtung fortpflanzt, die bezüglich der optischen Hauptachse (L-L) des Reflexionsspiegels (2) geneigt ist und die vertikale Ebene nicht kreuzt; und die Streuscheibe (4) einen ersten Streuscheibenbereich (4l) zur Streuung des von dem ersten Bereich (2l) oder von dem Teil des ersten Bereichs (2l) der Reflexionsfläche reflektierten Lichtes und einen zweiten Streuscheibenbereich (4r) zur Streuung des von dem zweiten Bereich (2r) oder von dem Teil des zweiten Bereichs (2r) der Reflexionsfläche reflektierten Lichtes umfasst, wobei der erste und der zweite Streuscheibenbereich (4l, 4r) im Wesentlichen nicht überlappen, und dass ein Schirm (19) zum Abfangen von Licht, welches direkt von der Lichtquelle (3) auf die Streuscheibe (4) auftrifft, angeordnet ist, und ein Halter (21) zum Anbringen des Schirms (19) am Reflexionsspiegel (2) und/oder ein Tragbereich für den Schirm (19) zur Anordnung auf dem Reflexionsspiegel (2) angebracht am oder gebildet auf dem Reflexionsspiegel (2) ist und auf oder in Nachbarschaft einer Geraden angeordnet ist, bei der die vertikale Ebene mit der optischen Hauptachse (L-L) den Reflexionsspiegel (2) kreuzt.
Eine Lampeneinrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entladungslampe (11) als Lichtquelle (3) eingesetzt ist; eine Reflexionsfläche eines Bereichs (13U), welcher, wenn der Reflexionsspiegel (12) in zwei Bereiche durch eine Horizontalebene geteilt ist, welche die optische Hauptachse des Reflexionsspiegels (12) enthält, im wesentlichen höher als die Horizontalebene angeordnet ist und eine Form eines Rotationsparapoloids aufweist, ein Brennpunkt der Reflexionsfläche in einer Position näher zum Reflexionsspiegel (12) als eine Position angeordnet ist, die als Lichtemissionszentrum der Entladungslampe (11) gilt; eine Reflexionsfläche eines Bereichs (13LL, 13LR), der tiefer als die Horizontalebene angeordnet ist, die die optische Hauptachse des Reflexionsspiegels (12) enthält, die Form eines Rotationsparapoloids aufweist und ein Brennpunkt der Reflexionsfläche an einer Position näher zur Streuscheibe (4) als die Position ausgebildet ist, die als Lichtemissionszentrum der Entladungslampe (11) gilt.
Lampeneinrichtung für ein Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Bereich (13LL), der im wesentlichen niedriger als die Horizontalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels (12) angeordnet ist, und welcher, wenn der Reflexionsspiegel (12) in zwei Bereiche durch die Vertikalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels (12) unterteilt ist, auf der vertikalen Ebene auf einer linken Seite von vorne gesehen, angeordnet ist, oder ein Teil des ersten Bereichs eine Form eines Rotationsparaboloids aufweist, wobei eine Drehachse des Rotationsparaboloids nach links geneigt bezüglich der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels (12) ist, und ein zweiter Bereich (13LR), der auf einer rechten Seite positioniert ist, oder ein Teil des ersten oder zweiten Bereichs eine Form eines Rotationsparaboloids aufweist, wobei eine Drehachse des Rotationsparaboloids nach rechts bezüglich der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels (12) geneigt ist.
Lampeneinrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reflexionsfläche eines ersten Bereichs (13U), welche, wenn der Reflexionsspiegel (12) in zwei Bereiche durch eine Horizontalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels (12) unterteilt ist, im wesentlichen höher als die Horizontalebene angeordnet ist, und die Form eines Rotationsparaboloids aufweist, und eine Reflexionsfläche eines zweiten Bereichs (13LL, 13LR), der im wesentlichen niedriger als die Horizontalebene mit der optischen Hauptachse des Reflexionsspiegels (12) angeordnet ist, als Fläche ausgebildet ist, die kontinuierlich in die Reflexionsfläche des ersten Bereichs (13U) an einem Übergang der Reflexionsflächen vom ersten und zweiten Bereich übergeht.
Lampeneinrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflexionsspiegel (2, 12) in eine Vielzahl von Bereichen um die optische Hauptachse des Reflexionsspiegels (2, 12) unterteilt ist und eine Lichtabfangeinrichtung (20c) zum Abfangen von Licht angeordnet ist, das von der Lichtquelle (3, 11) in Richtung eines Übergangs der Bereiche emittierbar ist.