DE19805216A1 - Scheinwerfer mit einer Zweifadenlampe zur Erzeugung eines Lichtbündels mit Helldunkel-Grenze und eines Lichtbündels ohne Helldunkel-Grenze - Google Patents
Scheinwerfer mit einer Zweifadenlampe zur Erzeugung eines Lichtbündels mit Helldunkel-Grenze und eines Lichtbündels ohne Helldunkel-GrenzeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Schein
werfer für die Beleuchtungsanlage eines Kraftfahr
zeugs.
Sie betrifft insbesondere einen neuen Scheinwerfer,
der mit einer Lampe mit zwei Fäden ausgerüstet ist,
von denen einer ohne Abdeckkappe ausgeführt ist und
die Erzeugung eines Fernlichtbündels ermöglicht, wäh
rend der andere eine solche Abdeckkappe umfaßt, um
ein Abblendlicht zu erzeugen, das aus verschiedenen
Typen ausgewählt wird, wie dies weiter unten noch im
einzelnen darzulegen ist. Bei einer solchen Lampe
kann es sich insbesondere um eine genormte sogenannte
"H4"-Lampe handeln.
Eine solche Lampe wird in der Regel in Verbindung mit
einem Parabolspiegel verwendet, dessen Brennpunkt
zwischen den Fäden der Lampe angeordnet ist. Außerdem
umfaßt der Scheinwerfer eine Abdeckscheibe, die Rei
hen von Prismen und/oder Rillen enthält, um eine
Streuung des Lichtbündels im allgemeinen horizontal
und entlang dem geneigten Teil der Helldunkel-Grenze
herbeizuführen, so daß ein guter Beleuchtungskomfort
erzielt wird und die Vorschriften zur Photometrie
eingehalten werden.
Darüber hinaus hat die Anmelderin seit einigen Jahren
Spiegel entwickelt, die in Verbindung mit Fäden ohne
Abdeckkappe die Erzeugung von Lichtbündeln, etwa ei
nes europäischen Abblendlichtbündels, ermöglichen,
bei denen sich sowohl eine gute Einhaltung der "V"
förmigen Helldunkel-Grenze als auch eine gute seitli
che Streuung des Lichts ergeben. In diesem Fall kann
die Abdeckscheibe glatt oder praktisch glatt ausge
führt sein, was sowohl in bezug auf ihre Herstel
lungskosten als auch in ästhetischer Hinsicht vor
teilhaft ist. Die FR-A-2 664 677 offenbart vor allem
einen derartigen Scheinwerfer.
Vor diesem Hintergrund hat eine derartige reflektie
rende Oberfläche, wie bereits erwähnt, die Aufgabe,
mit einem Faden ohne Abdeckkappe zusammenzuwirken,
während sie von vornherein als wenig sinnvoll erach
tet wird, wenn der Faden eine Abdeckkappe umfaßt, um
die Helldunkel-Grenze zu bilden. Lampen mit zwei Fä
den, von denen einer mit einer Abdeckkappe verbunden
ist, und zwar insbesondere genormte "H4"-Lampen, wer
den weiterhin in großem Umfang verwendet, um haupt
sächlich Abblend-/Fernlicht-Scheinwerfer herzustel
len.
Aus der FR-A-2 720 476 auf den Namen der Anmelderin
ist außerdem die Verwendung von mathematisch defi
nierten Oberflächen, wie sie vorstehend angesprochen
wurden, mit einer Lampe des Typs "H4" oder einer
gleichwertigen Lampe bekannt, um Lichtbündel mit ver
besserter Qualität zu erzeugen.
Die in diesem Dokument beschriebenen Scheinwerfer
weisen jedoch gewisse Beschränkungen auf. Wenn man
insbesondere auf der Grundlage der Lehren dieses Do
kuments Scheinwerfer in Abstimmung auf verschiedene
Vorschriften ausführen möchte, insbesondere einen Ab
blend-/Fernlicht-Scheinwerfer mit einem genormten eu
ropäischen Abblendlichtbündel für Rechtsverkehr oder
einen Abblend-/Fernlicht-Scheinwerfer mit einem ge
normten europäischen Abblendlichtbündel für Linksver
kehr oder einen Abblend-/Fernlichtscheinwerfer mit
einem Abblendlichtbündel, das den Vorschriften der
Vereinigten Staaten von Amerika entspricht, dann müs
sen jeweils verschiedene Reflektoren ausgeführt wer
den, und zwar nicht nur mit unterschiedlichen Form
stempeln, sondern auch mit unterschiedlichen
Formaufnahmen. Dies ist dadurch zu erklären, daß die
Grundflächen, von denen aus diese verschiedenen Re
flektoren hergestellt werden, ziemlich grundlegend
voneinander abweichen und daß die Verwendung einer
gemeinsamen Formaufnahme zu erheblichen Dickenände
rungen des Reflektors führen würde, was einen hohen
Formmaterialverbrauch und Risiken einer mechanischen
Instabilität bei hoher Temperatur zur Folge hätte.
Das Dokument EP-A-0 736 726 schlägt zwar einen
Scheinwerfer vor, der ein Lichtbündel mit Helldunkel-
Grenze erzeugen kann, dessen Reflektoren für Links-
und Rechtsverkehr anhand einer gleichen Formaufnahme
herzustellen sind. Die Lehren dieses Dokuments ermög
lichen hingegen nicht die Ausführung eines Abblend-/
Fernlicht-Scheinwerfers, der die gleichen Vorteile
aufweist. Dieses Dokument enthält vor allem keine An
gaben zur Positionierung der vorerwähnten Abdeckkap
pe.
Eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
darin, einen Scheinwerfer, der zwei Arten von Licht
bündeln erzeugen kann, vorzuschlagen, dessen Reflek
tor anhand der gleichen Formaufnahme geformt werden
kann, unabhängig davon, ob der Scheinwerfer für
Rechts- oder Linksverkehr bestimmt ist.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ei
nen Scheinwerfer vorzuschlagen, dessen Reflektor mit
dem gleichen Formstempel geformt werden kann, unab
hängig davon, ob der Scheinwerfer für Rechts- oder
Linksverkehr bestimmt ist.
Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zu
grunde, einen Scheinwerfer vorzuschlagen, dessen Re
flektor mit dem gleichen Formstempel geformt werden
kann, um ein Abblendlichtbündel zu erzeugen, das so
wohl mit den europäischen Vorschriften als auch mit
den Vorschriften der Vereinigten Staaten von Amerika
vereinbar ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher einen Kraft
fahrzeugscheinwerfer, umfassend eine Lampe mit zwei
Fäden, von denen der erste zur Bildung eines Licht
bündels mit Helldunkel-Grenze bestimmt ist, wobei ihm
dazu eine Abdeckkappe zugeordnet ist, um die Lichtab
strahlung auf einen gegebenen Winkelbereich zu be
grenzen, und von denen der zweite zur Bildung eines
Lichtbündels ohne Helldunkel-Grenze bestimmt ist und
Licht frei um sich herum abstrahlt, sowie einen Spie
gel und eine im wesentlichen glatte oder schwach ab
lenkende Abdeckscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß
der Spiegel folgende Zonen umfaßt:
- - eine erste Zone, die sich im oberen Teil des Spie gels zwischen zwei Übergangshalbebenen erstreckt, die in der Nähe der optischen Achse des Spiegels verlau fen und um einen gleichen Wert unterhalb einer hori zontalen Ebene geneigt sind, wobei die besagte erste Zone eine Winkelausdehnung aufweist, die die Ab strahlwinkelausdehnung des ersten Fadens abdeckt und über diese hinausragt, wobei die besagte erste Zone zwei seitliche Teilzonen umfaßt, die zwei symmetri sche Grundflächen, bezogen auf eine vertikale Ebene, aufweisen, die durch die optische Achse des Spiegels verläuft, und wobei die reflektierenden Oberflächen der besagten seitlichen Teilzonen durch Projektion von Rillen auf die besagten Grundflächen erhalten werden, um zwei Komponenten des Lichtbündels mit Helldunkel-Grenze zu erzeugen, wobei die besagten Rillen in Abhängigkeit von einem besonderen zu erzeu genden Lichtbündeltyp mit Helldunkel-Grenze bestimmt sind,
- - eine zweite Zone, die sich im restlichen Teil des Spiegels erstreckt, wobei die besagte zweite Zone ei ne Oberfläche besitzt, die nur mit dem zweiten Faden zusammenwirken kann, und die in der Lage ist, einen breiten Lichtbündelteil zu erzeugen, der sich zumin dest teilweise oberhalb der Helldunkel-Grenze des Lichtbündels mit Helldunkel-Grenze erstreckt.
Nach bevorzugten, aber nicht einschränkenden Aspekten
des Scheinwerfers der vorliegenden Erfindung ist fol
gendes vorgesehen:
- - Die erste Zone des Spiegels umfaßt außerdem eine mittlere Teilzone, die in eine Mehrzahl von elementa ren Bereichen unterteilt ist, die jeweils einen nicht auf den zweiten Faden fokussierten axialen Horizon talabschnitt besitzen, wobei sich die besagten ele mentaren Bereiche mit Steigungsunterbrechungen ent lang ihren Überschneidungen anschließen.
- - Die mittlere Teilzone und die seitlichen Teilzonen der ersten Zone schließen sich mit Kontinuität null ter Ordnung aneinander an.
- - Die Grundflächen der seitlichen Teilzonen der er sten Zone gehören zu einem gleichen Rotationspara boloid, dessen Achse mit der optischen Achse des Spiegels zusammenfällt.
- - Das besagte Rotationsparaboloid ist in einem Punkt fokussiert, der sich unmittelbar vor dem ersten Faden befindet.
- - Die auf die Grundflächen der beiden seitlichen Teilzonen projizierten Rillen umfassen in jeder seit lichen Teilzone eine erste Gruppe von im wesentlichen vertikalen geradlinigen Rillen, um das Licht horizon tal zu streuen, und eine zweite Gruppe von Rillen, die sich unterhalb der ersten Rillen und auf kreis förmigen Bahnen erstrecken, die in der Nähe der opti schen Achse des Spiegels zentriert sind.
- - Die dem ersten Faden zugeordnete Abdeckkappe defi niert einen Abstrahlwinkelbereich, der zwischen einer ersten Abdeckkappen-Halbebene, die unterhalb der Ho rizontalen geneigt ist und eine erste der beiden seitlichen Teilzonen in Höhe der Rillen mit kreisför migen Bahnen der besagten ersten Teilzone schneidet, und einer horizontalen zweiten Abdeckkappen-Halbebene enthalten ist, die die zweite seitliche Teilzone in Höhe der geradlinigen vertikalen Rillen der besagten zweiten Teilzone schneidet.
- - Die Rillen mit kreisförmigen Bahnen der beiden seitlichen Teilzonen erstrecken sich symmetrisch, be zogen auf eine vertikale Ebene, die durch die op tische Achse des Spiegels verläuft, zwischen einer horizontalen Halbebene und einer zugehörigen Über gangshalbebene, und der Spiegel umfaßt Mittel zum Einbau der Lampe in einer der beiden möglichen Aus richtungen, so daß die Winkelausdehnung des ersten Fadens zwei unterschiedliche Teilmengen der ersten Zone des Spiegels abdeckt, um wahlweise ein Lichtbün del mit Helldunkel-Grenze für Linksverkehr oder ein Lichtbündel mit Helldunkel-Grenze für Rechtsverkehr zu erzeugen.
- - Die Lampe ist eine genormte Lampe des Typs "H4", und das Lichtbündel mit Helldunkel-Grenze und das Lichtbündel ohne Helldunkel-Grenze sind ein Abblend lichtbündel bzw. ein Fernlichtbündel.
- - Die mittlere Teilzone der ersten Zone des Spiegels bewirkt eine größere seitliche Streuung des Lichts als die seitlichen Teilzonen der besagten ersten Zo ne, um in Höhe des Lichtbündels mit Helldunkel-Grenze ein komplexes Helldunkel-Halbprofil zu erzeugen.
Weitere Aspekte, Ziele von Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachstehen
den detaillierten Beschreibung von bevorzugten Aus
führungsformen der Erfindung, die als Beispiel ohne
einschränkende Wirkung und unter Bezugnahme auf die
beigefügte Zeichnung angeführt wird. Darin zeigen im
einzelnen:
Fig. 1 eine Rückansicht des Spiegels eines erfin
dungsgemäßen Scheinwerfers;
Fig. 2 eine axiale Horizontalschnittansicht des
Spiegels von Fig. 1;
Fig. 3a bis 3c anhand von Isocandela-
Kurvenscharen auf einem Projektionsschirm den Verlauf
der Lichtbündelteile, die durch verschiedene Teile
des Spiegels im Zusammenwirken mit einem ersten Faden
der Lampe erzeugt werden;
Fig. 4 anhand einer Isocandela-Kurvenschar den
Verlauf eines Abblendlichtbündels, das durch die
Übereinanderlagerung der in den Fig. 3a bis 3c
veranschaulichten Lichtbündelteile entsteht;
Fig. 5a bis 5d anhand von Isocandela-
Kurvenscharen auf einem Projektionsschirm den Verlauf
der Lichtbündelteile, die durch verschiedene Teile
des Spiegels im Zusammenwirken mit einem zweiten Fa
den der Lampe erzeugt werden;
Fig. 6 anhand einer Isocandela-Kurvenschar den
Verlauf eines Fernlichtbündels, das durch die Über
einanderlagerung der in den Fig. 5a bis 5d veran
schaulichten Lichtbündelteile entsteht; und
Fig. 7a und 7b Rückansichten von zwei iden
tischen Spiegeln, die zur Erzeugung von zwei ver
schiedenen Abblendlichtbündeltypen, für Rechtsverkehr
bzw. für Linksverkehr, verwendet werden.
Zunächst wird auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen,
in denen ein Scheinwerfer dargestellt ist, der einen
Spiegel 200 umfaßt, in dem eine Zweifadenlampe einge
baut ist, von der ein sogenannter Abblendlichtfaden
mit einer Abdeckkappe versehen ist. Im dargestellten
Beispiel handelt es sich um eine genormte "H4"-Lampe,
die einen ersten Faden Fc für das Abblendlichtbündel
in Verbindung mit der Abdeckkappe C und hinter dem
Abblendlichtfaden, und leicht nach unten versetzt,
einen ohne Abdeckkappe ausgeführten Faden Fr für das
Fernlichtbündel umfaßt.
Eine solche Lampe ist normalerweise für das Zusammen
wirken mit einem Spiegel mit allgemeiner Paraboloid
form bestimmt, dessen Brennpunkt sich irgendwo zwi
schen den Fäden befindet, wobei die Form der
Abdeckkappe, die sich auf einem Winkel von annähernd
165° um den Faden Fc herum und unter diesem er
streckt, eine genormte europäische Helldunkel-Grenze
in "V"-Form mit einer Anhebung des Winkels der Hell
dunkel-Grenze δ von typischerweise 15° in der rechten
Hälfte des Lichtbündels bei Rechtsverkehr bestimmt.
Außerdem umfaßt der Scheinwerfer auf an sich herkömm
liche Weise eine (nicht dargestellte) Abdeckscheibe,
die im wesentlichen glatt oder schwach ablenkend aus
geführt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Spiegel kein
Paraboloid, sondern er umfaßt hauptsächlich zwei Zo
nen 210, 220, 230, die im folgenden zu definieren
sind.
Die erste Zone 210 befindet sich allgemein im oberen
Teil des Spiegels und wird durch zwei axiale Ebenen
begrenzt, und zwar durch eine Halbebene P1, die um
einen mit α bezeichneten Winkel leicht nach unten,
unterhalb der axialen Horizontalebene X0Y, im linken
Teil des Spiegels geneigt ist, und durch eine Halb
ebene P2, die sich um rechten Teil des Spiegels be
findet und um den gleichen Winkel α nach unten, un
terhalb der axialen Horizontalebene X0Y, geneigt ist.
Der Winkel α wird größer als der Winkel δ für die An
hebung der Helldunkel-Grenze gewählt und liegt vor
zugsweise in der Nähe von 25°.
Durch den Wert des Neigungswinkels α der Halbebenen
P1 und P2 kann sichergestellt werden, daß sich die
Gesamtheit der vom Abblendlichtfaden Fc kommenden
Strahlung vollständig in der Zone 210 des Spiegels
befindet.
Der Spiegel umfaßt eine zweite Zone 220, die sich
allgemein im unteren Teil des Spiegels erstreckt und
durch die Halbebenen P1 und P2 begrenzt wird. Sie hat
die Aufgabe, nur mit dem Fernlichtfaden Fr zusammen
zuwirken (dem natürlich auch die gesamte Zone 210
ausgesetzt ist).
Die Zone 210 des Spiegels ist in drei Teilzonen un
terteilt, und zwar in eine mittlere Teilzone 211 und
zwei seitliche Teilzonen, bei denen es sich um eine
linke 217 und eine rechte Teilzone 218 handelt.
Die mittlere Teilzone 211 ist vorzugsweise aus einer
Mehrzahl von elementaren Bereichen 211 bis 216 kon
struiert. Im einzelnen weist jeder elementare Bereich
eine horizontale Erzeugende (das heißt einen axialen
Horizontalabschnitt) in Form einer Hyperbel auf und
ist nach Art einer Oberfläche mit selbsttätiger Er
zeugung einer Helldunkel-Grenze konstruiert, das
heißt mit einer Defokussierung im Verhältnis zur
Lichtquelle Fc, die so gestaltet ist, daß die Bilder
dieser Lichtquelle im wesentlichen unterhalb der
Helldunkel-Grenze ausgerichtet sind. Die hyperboli
sche horizontale Erzeugende ermöglicht ihrerseits die
Herbeiführung einer kontrollierten horizontalen
Streuung des Lichts.
Diese verschiedenen elementaren Bereiche bewirken
vorzugsweise unterschiedliche Streuungen unterhalb
einer gleichen horizontalen Helldunkel-Grenze, die
sich auf der Höhe des horizontalen Teils der Helldun
kel-Grenze des angestrebten Abblendlichtbündels be
findet, so daß die verschiedenen Komponenten des
Lichtbündels im Gesamtlichtbündel homogen verschmel
zen.
Darüber hinaus sind die verschiedenen elementaren Be
reiche 211 bis 216 Flächen, die untereinander Über
schneidungen aufweisen, die sich zwischen der Ober-
und Unterkante des Spiegels erstrecken, wobei sie
sich mit Steigungsunterbrechung (das heißt nur mit
Kontinuität nullter Ordnung) entlang diesen Über
schneidungen aneinander anschließen.
Die seitlichen Teilzonen 217 und 218 sind dazu be
stimmt, den durch die Teilzone 211 erzeugten Licht
bündelteil zu ergänzen, um dem Gesamtlichtbündel den
nach Maßgabe der jeweiligen Vorschriften erforderli
chen Verlauf zu geben.
Im vorliegenden Beispiel geschieht dies dadurch, daß
diese Teilzonen durch Projektion von genau bestimmten
Rillen auf eine Grundfläche ausgeführt werden.
Nach einem Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß
diese Grundfläche, unabhängig von dem zu erzeugenden
Lichtbündeltyp, symmetrisch im Verhältnis zur axialen
Vertikalebene Y0Z für die linke Teilzone und für die
rechte Teilzone ist. Als Grundflächen der beiden
Teilzonen 217 und 218 werden vorteilhafterweise Teile
eines gleichen Rotationsparaboloids verwendet, dessen
Brennpunkt F78 sich vorzugsweise etwas vor dem Ab
blendlichtfaden Fc und besonders vorteilhafterweise
etwa 1 mm vor diesem Faden befindet (siehe Fig. 2).
Die auf diese Fläche projizierten Rillen sind so ge
staltet, daß sie eine Refokussierung des Abblend
lichtfadens Fc bewirken. Da das in F78 fokussierte
Paraboloid, wie vorstehend beschrieben, selbsttätig
Bilder des Fadens erzeugt, die oberhalb der Helldun
kel-Grenze hinausragen können, ist im einzelnen vor
gesehen, daß die auf die Teilzonen 217 und 218 proji
zierten Rillen eine kontrollierte Ablenkung des
Lichts nach unten bewirken. Eine solche Ablenkung er
folgt durch die Projektion von Rillen, deren Höhe,
das heißt der entlang 0X im Verhältnis zur Grundflä
che gemessene Überstandsgrad, im oberen Bereich der
Rillen größer als in ihrem unteren Bereich ist.
Diese Rillen bewirken vorzugsweise eine relativ be
grenzte Streuung des Lichts, wobei sie mit großen
Krümmungsradien ausgeführt werden.
Im vorliegenden Beispiel zu einem Scheinwerfer, der
ein genormtes europäisches Abblendlichtbündel für
Rechtsverkehr erzeugen kann, sind in der Teilzone 217
eine erste Gruppen von Rillen S7a, die sich vertikal
zwischen der Oberkante des Spiegels und der Ebene X0Y
erstrecken, und eine zweite Gruppe von Rillen S7b mit
einer auf die optische Achse 0Y zentrierten kreisför
migen Führung vorgesehen, die sich kurvenförmig zwi
schen der Ebene X0Y und der Halbebene P1 erstrecken,
wobei diese Rillen S7b die Rillen S7a in Höhe ihrer
Übergänge in der vorgenannten Ebene X0Y verlängern.
In dem vorstehend angenommenen Fall eines Lichtbün
dels für Rechtsverkehr ist die Abdeckkappe C so ange
ordnet, daß das vom Abblendlichtfaden Fc kommende
Licht auf die Teilzone 217 bis zu einer Abdeckkappen-
Halbebene PC1 trifft, die sich 15° unterhalb der ho
rizontalen Ebene X0Y befindet, das heißt in einem
Zwischenbereich des Teils, der die Rillen mit kreis
förmiger Führung S7b enthält.
In diesem Fall erzeugt, vor allem aufgrund der Krüm
mung der Rillen S7b, die durch die Abdeckkappe C ge
bildete Halbebene PC1 den um 15° nach oben geneigten
Teil der Helldunkel-Grenze in der rechten Hälfte des
Lichtbündels, und zwar analog zum Fall einer Lampe
des Typs "H4" oder einer entsprechenden Lampe, die
mit einem herkömmlichen reinen Rotationsparaboloid
verbunden ist.
Die seitliche Teilzone 218 umfaßt ebenfalls proji
zierte Rillen, und zwar eine erste Gruppe von verti
kalen Rillen S8a, die sich mit einer leichten Neigung
unterhalb der horizontalen Ebene X0Y erstrecken, wo
bei der Neigungswinkel beispielsweise 7,5° beträgt,
und eine zweite Gruppe von Rillen S8b mit einer auf
die Achse 0Y zentrierten kreisförmigen Führung, die
sich zwischen der vorgenannten Halbebene P8 und der
Übergangshalbebene P2 zur Zone 220 erstrecken.
Diese Rillen sind, ebenso wie die Rillen der Teilzone
217, dazu bestimmt, eine begrenzte Streuung des
Lichts herbeizuführen, wie dies weiter unten noch
eingehender erläutert wird. Dabei wirkt insbesondere
der Abblendlichtfaden Fc aufgrund des Vorhandenseins
seiner Abdeckkappe C nur mit dem Teil der Rillen S8a
zusammen, der sich zwischen der Oberkante des Spie
gels und der horizontalen Ebene X0Y befindet, um das
Licht horizontal unterhalb einer horizontalen Hell
dunkel-Grenze zu streuen, während die Gesamtheit der
Rillen S8a und S8b mit dem Fernlichtbündel zusammen
wirkt, um eine hauptsächlich horizontale Streuung
herbeizuführen, wobei die Rillen mit kreisförmiger
Führung S8b eine Korrekturfunktion haben, die dazu
bestimmt ist, das Fernlichtbündel unter Berücksichti
gung der Ablenkung zu symmetrisieren, die durch die
Rillen S7b mit kreisförmiger Führung bewirkt wird,
die sich auf der gegenüberliegenden Seite befinden.
Dabei ist zu beachten, daß sich durch die Verlänge
rung der vertikalen Rillen S8a unterhalb der horizon
talen Ebene X0Y eine gute Einhaltung der horizontalen
Helldunkel-Grenze trotz der unvermeidlichen Ungenau
igkeiten bei der Positionierung der Abdeckkappe C und
damit der Abdeckkappen-Halbebene PC2 sicherstellen
läßt.
Darüber hinaus umfaßt der Spiegel eine Zone 220, die
nicht der vom Abblendlichtfaden Fc kommenden Strah
lung ausgesetzt ist, sondern die nur dem Fernlichtfa
den Fr ausgesetzt ist, so daß die Zonen 210 und 220
gemeinsam ein Fernlichtbündel definieren.
Bei der Zone 220 handelt es sich um eine Fläche, die
ebenso wie die Teilzone 211 der Zone 210 gestaltet
ist, bis auf den Umstand, daß die Flächen der ver
schiedenen elementaren Bereiche Parabeln und keine
Flächen mit selbsttätiger Erzeugung einer Helldunkel-
Grenze sind. Außerdem verlängern die elementaren Be
reiche, die sich in der Mitte der Zone 220 befinden,
die jeweiligen elementaren Bereiche der Teilzone 210
kontinuierlich nach unten.
Aus den weiter oben im Zusammenhang mit der Teilzone
210 dargelegten Gründen, schließen sich im übrigen
die verschiedenen elementaren Bereiche der Zone 220
des Spiegels ebenfalls mit Kontinuität nullter Ord
nung aneinander an.
Es kann hingegen eine Diskontinuität nullter Ordnung
in Höhe der Trennungshalbebenen P1 und P2 vorliegen.
Da diese Halbebenen dem Licht jedoch nur bei der
Fernlichtfunktion ausgesetzt sind, erzeugt diese Dis
kontinuität keine optische Anomalie im Abblendlicht
bündel.
Das optische Verhalten des vorstehend definierten
Spiegels bei Nichtvorhandensein einer Abdeckscheibe
oder mit einer Abdeckscheibe ohne optisch wirksame
Elemente wird in den Fig. 3 bis 6 veranschaulicht,
aus denen sich die Verläufe der verschiedenen Licht
bündelteile auf einem in Grad unterteilten Projekti
onsschirm ergeben.
Fig. 3a veranschaulicht den Verlauf des Lichtbündel
teils, der durch den Teil der Teilzone 211 erzeugt
wird, der dem Abblendlichtfaden ausgesetzt ist. Dabei
ist eine starke seitliche Streuung und das Fehlen ei
nes ausgeprägten Konzentrationsflecks, wie weiter
oben angegeben, festzustellen. Außerdem ist der Ver
lauf der "V"-förmigen Helldunkel-Grenze mit Anhebung
nach rechts zu beachten, der für ein europäisches Ab
blendlichtbündel für Rechtsverkehr typisch ist.
Fig. 3b veranschaulicht den Verlauf des Lichtbündel
teils, der durch den Teil der Teilzone 217 erzeugt
wird, der dem Abblendlichtfaden ausgesetzt ist, mit
einer hohen Konzentration, die mit einer begrenzten
seitlichen Streuung zusammenhängt. Außerdem ist fest
zustellen, daß die Rillen mit kreisförmiger Führung
S7b eine effiziente Streuung des Lichts unterhalb des
aufsteigenden Teils der Helldunkel-Grenze auf der
rechten Seite ermöglichen.
Fig. 3c veranschaulicht den Verlauf des Lichtbündel
teils, der durch den Teil der Teilzone 218 erzeugt
wird, der dem Abblendlichtfaden ausgesetzt ist, mit
einer begrenzten horizontalen Streuung und einer Po
sitionierung unter dem linken Teil der horizontalen
Helldunkel-Grenze.
Die Gesamtheit des Abblendlichtbündels ist in Fig. 4
veranschaulicht.
Die Fig. 5a bis 5d veranschaulichen die Lichtbün
delteile, die durch die Teilzonen 211, 217 und 218
bzw. durch die Zone 220 mit dem Fernlichtfaden er
zeugt werden.
Dabei ist insbesondere in den Fig. 5b und 5c eine
gewisse Symmetrie zwischen den Lichtbündelteilen, die
durch die Teilzonen 217 und 218 erzeugt werden, dank
des Vorhandenseins von Rillen mit kreisförmiger Füh
rung in diesen beiden Teilzonen festzustellen.
Insbesondere bei der Betrachtung der Fig. 3a, 3b
und 3c wird verständlich, daß es möglich ist, unter
Beibehaltung der gleichen Grundflächen für alle Zonen
des Spiegels durch einfache Veränderung der Parameter
der verschiedenen Rillengruppen Abblendlichtbündel
oder andere Lichtbündel mit Helldunkel-Grenze, wie
etwa Nebellichtbündel, zu erzeugen.
Die Beibehaltung der Grundflächen ermöglicht im we
sentlichen die Verwendung der gleichen Formaufnahme
(genauer gesagt, einer gleichen Formaufnahme für den
linken Scheinwerfer und einer gleichen Formaufnahme
für den rechten Scheinwerfer) für diese verschiedenen
Lichtbündeltypen.
Darüber hinaus zeigt in dem vorstehend beschriebenen
besonderen Beispiel die Fig. 4, daß das erzeugte Ab
blendlichtbündel sowohl den europäischen Vorschriften
(Fall mit Rechtsverkehr) als auch den amerikanischen
Vorschriften entsprechen kann. Im einzelnen ist im
rechten Teil von Fig. 4 sowohl das Vorhandensein des
mit etwa 15° auf einer bestimmten Ausdehnung anstei
genden Teils der Helldunkel-Grenze als auch das Vor
handensein einer Verlängerung der Helldunkel-Grenze
über diesen ansteigenden Teil hinaus in Form eines
Absatzes festzustellen, der im Verhältnis zum linken
Teil der horizontalen Helldunkel-Grenze in der Höhe
leicht versetzt ist.
Dies ergibt sich erfindungsgemäß durch die Kombinati
on der stark gerillten Teilzone 211 einerseits, deren
zwischen der Ebene X0Y und der Abdeckkappen-Halbebene
PC1 gelegener Teil den rechten Teilabsatz erzeugt,
wie dies in Fig. 3a zu erkennen ist, und der Teilzo
ne 217, insbesondere in Höhe der Rillen S7b mit
kreisförmiger Führung, andererseits, die den rechts
ansteigenden Teil der Helldunkel-Grenze erzeugt, wie
dies in Fig. 3b veranschaulicht ist.
Das bedeutet, daß zur Ausführung eines Fern-/Abblend
lichtscheinwerfers für den europäischen Rechtsverkehr
und eines Fern-/Abblendlichtscheinwerfers für den
amerikanischen Verkehr für jeden Scheinwerfer (das
heißt für den linken Scheinwerfer und den rechten
Scheinwerfer) nicht nur die gleiche Formaufnahme,
sondern auch der gleiche Formstempel verwendet werden
kann, wodurch sich erhebliche Einsparungen bei den
Werkzeugen erzielen lassen.
An dieser Stelle ist sinnvollerweise daran zu erin
nern, daß bei den modernen Techniken zur Spiegelher
stellung die Spiegel durch Spritzgießen von formbaren
Kunststoffen in Formwerkzeugen hergestellt werden,
die eine ortsfeste Aufnahme, die die Rückseite des
Spiegels definiert, und einen beweglichen Stempel um
fassen, der seine Vorderseite definiert, an der nach
einander eine Lackierung und eine reflektierende Me
tallisierung aufgebracht werden.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 7a und 7b folgt nun
die Beschreibung einer Ausführungsvariante der Erfin
dung, mit der sich anhand der gleichen Formaufnahme
und des gleichen Formstempels nicht nur Fern-/Ab
blendlicht-Scheinwerfer für den europäischen Rechts
verkehr und für den amerikanischen Verkehr, sondern
auch Scheinwerfer für den europäischen Linksverkehr
ausführen lassen.
Nach dieser Variante sind die Teilzone 211 und die
Zone 220 des Spiegels wie vorstehend beschrieben aus
geführt. Die Teilzonen 217 und 218, die auf symmetri
schen Paraboloidgrundflächen erstellt bleiben, umfas
sen hingegen Gruppen von Rillen S7a, S7b bzw. S8a',
S8b', die, bezogen auf die axiale Vertikalebene Y0Z,
vollständig symmetrisch sind. Dabei sind insbesondere
die Rillen S7b mit kreisförmiger Führung mit den zu
vor unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Rillen
identisch, während die Rillen S8b' ebenfalls auf die
Achse 0Y zentrierte Rillen mit kreisförmiger Führung
sind, die sich zwischen der horizontalen Ebene X0Y
und der Übergangshalbebene P2 erstrecken.
Im Fall von Fig. 7a ist die Lampe des genormten
Typs "H4" wie im Fall von Fig. l ausgerichtet, wobei
es sich um einen Fern-/Abblendlichtscheinwerfer für
den europäischen Rechtsverkehr handelt, der sich
auch, wie vorstehend dargelegt, für den amerikani
schen Verkehr eignet.
Im Fall von Fig. 7b ist die gleiche Lampe einfach um
15° im Uhrzeigersinn gedreht, um die Abdeckkappen-
Halbebenen PC1 und PC2 wie dargestellt zu versetzen.
In diesem Fall ist es aus naheliegenden Symmetrie
gründen verständlich, daß der Scheinwerfer ohne wei
tere Änderung zu einem Fern-/Abblendlichtscheinwerfer
für Linksverkehr, insbesondere für den europäischen
Verkehr wird.
Nach dieser Variante erfordert daher die Ausführung
der Scheinwerfer nur eine Formaufnahme und einen
Formstempel für den rechten Scheinwerfer. In diesem
Zusammenhang ist festzustellen, daß in bestimmten,
ganz besonderen Fällen die Spiegel des linken und
rechten Scheinwerfers identisch sein können, wodurch
die Verwendung einer gemeinsamen Formaufnahme und ei
nes gemeinsamen Formstempels ermöglicht wird.
Die vorliegende Erfindung ist natürlich keineswegs
auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungs
formen beschränkt, sondern der Fachmann kann daran
alle dem Erfindungsgedanken entsprechenden Varianten
oder Änderungen vornehmen.
So kann sie insbesondere bei jedem anderen Scheinwer
fertyp zur Anwendung kommen, der eine Lampe mit zwei
Fäden umfaßt, von denen einer mit einer Abdeckkappe
verbunden ist, um wahlweise ein Lichtbündel mit Hell
dunkel-Grenze und ein Lichtbündel ohne Helldunkel-
Grenze zu erzeugen.
Abschließend ist darauf hinzuweisen, daß der erfin
dungsgemäß gestaltete Spiegel in bestimmten Zonen op
tische Flächen aufweisen kann, in denen die Rillen
überflüssig sind. In diesem Fall können in diesen Zo
nen Zierrillen vorgesehen sein, das heißt Rillen, die
keine optische Funktion haben, sondern mit denen ein
einheitliches Aussehen des Spiegels herbeigeführt
werden kann.
Claims (10)
1. Kraftfahrzeugscheinwerfer, umfassend eine Lampe
mit zwei Fäden, von denen der erste (Fc) zur Bildung
eines Lichtbündels mit Helldunkel-Grenze bestimmt
ist, wobei ihm dazu eine Abdeckkappe (C) zugeordnet
ist, um die Lichtabstrahlung auf einen gegebenen Win
kelbereich zu begrenzen, und von denen der zweite
(Fr) zur Bildung eines Lichtbündels ohne Helldunkel-
Grenze bestimmt ist und Licht frei um sich herum ab
strahlt, sowie einen Spiegel (200) und eine im we
sentlichen glatte oder schwach ablenkende Abdeck
scheibe, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spiegel folgende Zonen umfaßt:
- - eine erste Zone (210), die sich im oberen Teil des Spiegels zwischen zwei Übergangshalbebenen (P1, P2) erstreckt, die in der Nähe der optischen Achse des Spiegels verlaufen und um einen gleichen Wert unter halb einer horizontalen Ebene (X0Y) geneigt sind, wo bei die besagte erste Zone eine Winkelausdehnung auf weist, die die Abstrahlwinkelausdehnung des ersten Fadens abdeckt und über diese hinausragt, wobei die besagte erste Zone zwei seitliche Teilzonen (217, 218) umfaßt, die zwei symmetrische Grundflächen, be zogen auf eine vertikale Ebene (Y0Z), aufweisen, die durch die optische Achse des Spiegels verläuft, und wobei die reflektierenden Oberflächen der besagten seitlichen Teilzonen durch Projektion von Rillen (S7a, S7b; S8a, S8b; S8a', S8b') auf die besagten Grundflächen erhalten werden, um zwei Komponenten des Lichtbündels mit Helldunkel-Grenze zu erzeugen, wobei die besagten Rillen in Abhängigkeit von einem beson deren zu erzeugenden Lichtbündeltyp mit Helldunkel- Grenze bestimmt sind,
- - eine zweite Zone (220), die sich im restlichen Teil des Spiegels erstreckt, wobei die besagte zweite Zone eine Oberfläche besitzt, die nur mit dem zweiten Fa den zusammenwirken kann, und die in der Lage ist, ei nen breiten Lichtbündelteil zu erzeugen, der sich zu mindest teilweise oberhalb der Helldunkel-Grenze des Lichtbündels mit Helldunkel-Grenze erstreckt.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die erste Zone des
Spiegels außerdem eine mittlere Teilzone (211) um
faßt, die in eine Mehrzahl von elementaren Bereichen
(212-216) unterteilt ist, die jeweils einen nicht auf
den zweiten Faden fokussierten axialen Horizontalab
schnitt besitzen, wobei sich die besagten elementaren
Bereiche mit Steigungsunterbrechungen entlang ihren
Überschneidungen anschließen.
3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß sich die mittlere Teil
zone (211) und die seitlichen Teilzonen (217, 218)
der ersten Zone (210) mit Kontinuität nullter Ordnung
aneinander anschließen.
4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3,da
durch gekennzeichnet, daß die
Grundflächen der seitlichen Teilzonen (217, 218) der
ersten Zone zu einem gleichen Rotationsparaboloid ge
hören, dessen Achse mit der optischen Achse (0Y) des
Spiegels zusammenfällt.
5. Scheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das besagte Rotations
paraboloid in einem Punkt (F8) fokussiert ist, der
sich unmittelbar vor dem ersten Faden (Fc) befindet.
6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 4 und 5,da
durch gekennzeichnet, daß die auf
die Grundflächen der beiden seitlichen Teilzonen pro
jizierten Rillen in jeder seitlichen Teilzone eine
erste Gruppe von im wesentlichen vertikalen geradli
nigen Rillen (S7a, S8a; S7a, S8a'), um das Licht ho
rizontal zu streuen, und eine zweite Gruppe von Ril
len (S7b, S8b; S7b, S8b') umfassen, die sich
unterhalb der ersten Rillen und auf kreisförmigen
Bahnen erstrecken, die in der Nähe der optischen Ach
se (0Y) des Spiegels zentriert sind.
7. Scheinwerfer nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die dem ersten Faden
zugeordnete Abdeckkappe (C) einen Abstrahlwinkel
bereich definiert, der zwischen einer ersten Abdeck
kappen-Halbebene (PC1), die unterhalb der Horizonta
len geneigt ist und eine erste (217) der beiden seit
lichen Teilzonen in Höhe der Rillen mit kreisförmigen
Bahnen (S7b) der besagten ersten Teilzone schneidet,
und einer zweiten horizontalen Abdeckkappen-Halbebene
(PC2) enthalten ist, die die zweite seitliche Teilzo
ne (218) in Höhe der geradlinigen vertikalen Rillen
(S8a; S8a') der besagten zweiten Teilzone schneidet.
8. Scheinwerfer nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß sich die Rillen mit
kreisförmigen Bahnen (S7b, S8b') der beiden seitli
chen Teilzonen symmetrisch, bezogen auf eine vertika
le Ebene (Y0Z), die durch die optische Achse des
Spiegels verläuft, zwischen einer horizontalen Halbe
bene (X0Y) und einer zugehörigen Übergangshalbebene
(Pl, P2) erstrecken, und daß der Spiegel Mittel zum
Einbau der Lampe in einer der beiden möglichen Aus
richtungen umfaßt, so daß die Winkelausdehung des er
sten Fadens (Fc) zwei unterschiedliche Teilmengen der
ersten Zone (210) des Spiegels abdeckt, um wahlweise
ein Lichtbündel mit Helldunkel-Grenze für Linksver
kehr oder ein Lichtbündel mit Helldunkel-Grenze für
Rechtsverkehr zu erzeugen.
9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8,da
durch gekennzeichnet, daß die
Lampe eine genormte Lampe des Typs "H4" ist, daß das
Lichtbündel mit Helldunkel-Grenze ein Abblendlicht
bündel ist und daß das Lichtbündel ohne Helldunkel-
Grenze ein Fernlichtbündel ist.
10. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 3 bis 9
in Kombination mit Anspruch 2 , dadurch ge
kennzeichnet, daß die mittlere Teilzone
(211) der ersten Zone des Spiegels eine größere seit
liche Streuung des Lichts als die seitlichen Teilzo
nen (217, 218) der besagten ersten Zone bewirkt, um
in Höhe des Lichtbündels mit Helldunkel-Grenze ein
komplexes Helldunkel-Halbprofil zu erzeugen.
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