DE2056996C3 - Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

35 Vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Steuereinrichtung zu deren Einstellung in Abhängigkeit von der Fahrlage des Fahrzeugs.

Es gibt bereits zahlreiche Einrichtungen zur Kor-Betätigungsorgan (7, 8) auf zwei Stellungen ein- 40 rektu: der Lichtkegel von Scheinwerfern in Abhänstellbar ist. gigkeit von der Fahrlage des Fahrzeugs. Die bekann-

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- teren dieser Einrichtungen wirken entweder auf die kennzeichnet, daß das bewegliche Abdeckelement Gesamteinheit des Projektors oder auf die Lampe (9) von einem auf die Fahrlage des Fahrzeugs allein, indem man sie mit Bezug auf den zugehöriüber die Steuereinrichtung ansprechenden Beta- 45 gen, im allgemeinen parabolischen Reflektor, vertigungsorgans steuerbar ist und die Sleuerein- schiebt, oder sie wirken auf den Reflektor selbst, um richtung Meßfühler der Fahrlage aufweist und die gewünschte Korrektur in der Richtung der Lichtderart aufgebaut ist, daß Änderungen der Fahr- kegel zu erhalten.

lage dann berücksichtigt werden, wenn die Be- Diese verschiedenen Korrektursysteme weisen der

leuchtungseinrichtung in Abblendstellung ar- 50 Nachteil auf, sei es, daß sie eine große Masse aufbeitet. weisen und damit trag reagieren bzw. eine große

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- Ansprechzeit haben, sei es, daß ihre Lichtausbeutt kennzeichnet, daß das Betätigungsorgan des Ab- gering ist, da die optimale Stellung der Lichtquelle deckelementes (9) zusätzlich einer eine photo- zur Frontglasscheibe des Scheinwerfers mit ihrer elektrische Zelle aufweisenden und auf die Um- 55 optischen Prismen nicht mehr eingehalten ist.
gebungslichtstärke ansprechenden Steuereinrich- Es ist außerdem bekannt, bei einem Scheinwerfe tung unterworfen ist. ■ eines Kraftfahrzeuges, im wesentlichen bestehem

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- aus einer Lichtquelle und aus einem Reflektor, dii kennzeichnet, daß die Glühfadenlampe (2), die Richtung des von dem Scheinwerfer ausgesandtci Blende (9) und ihr Betätigungsorgan (7, 8), der 60 Lichtkegels mit Hilfe eines schwenkbaren Spiegel Ellipsoid- (4) und der Paraboloidspiegel (6) auf zu variieren, der das von der Lichtquelle ausgesandt

einem gemeinsamen Träger (10) angeordnet sind, der mit Hilfe eines innerhalb des Gehäuses (1) der Beleuchtungseinrichtung angeordneten Betätigungsorgans (13) um am Gehäuse (1) befestigte Zapfen (11, 12) bewegbar ist, um die Beleuchtung automatisch in Abhängigkeit von Veränderungen in der Fahrlage zu steuern.

Licht reflektiert. Die Schwenkbewegung des Spiegel kann z. B. über eine Einrichtung erfolgen, die di Fahrlage des Fahrzeugs abfühlt.

An diesem System ist nachteilig, daß auf Gruni der Ausmaße des Spiegels keine gute Lichtausbeut möglich ist. Das Strahlenbündel ist von schlechte Qualität, d. h. nicht nur die Straße wird schlecht aus

geleuchtet, sondern die Streuung des Strahlenbündel* entspricht auch nicht den Beleuchtungsnormen eines Fahrzeugs.

Schließlich ist bereits vorgeschlagen worden, die gewünschte Korrektur dadurch zu erhalten, daß ein Paraboloidspiegel schwenkbar angeordnet wird: die Schwenkbewegung des Spiegels kann dabei entweder in Abhängigkeit von der Fahrlage des Fahrzeugs oder von Hand erfolgen.

Es gibt Tuch noch Einrichtungen, die einen Ellipsoidspiegel verwenden, um ein reelles 3ild zu erhallen, in dessen Höhe Blenden entweder fest angeordnet sind, um den Lichtkegel zu begrenzen, oder beweglich und von einer z.B. photoelektrischen Zelle steuerbar angeordnet sind. Es ist jedoch festzustel- !en, daß die Blenden einerseits nicht auf die Fuhrhisie des Fahrzeugs ansprechen und andererseits die Einrichtungen sehr große Linsen verwenden, um darnii die Divergenz des Lichtkegels sehr gering /u hüllen. Es folgt daraus, daß diese Einrichtungen -20 '.el'wer und sehr voluminös sind, so daß sie schwie- ! ; in einem Kraftfahrzeug unterzubringen sind.

Außerdem sind die beweglichen Blenden in ziemlichem Absland vom zweiten Brennpunkt des Ellips.iidspiegels, d. h. vom reellen Bild ungeordnet, so Λιβ kein glattes Abschneiden des Lichlbündels zu e'lKilten ist. Zudem erstrecken sich diese Blenden liber einen wesentlichen Teil der Scheinwerferllüehe. ο daß deren Antrieb nicht nur kostspielig und kompliziert, sondern auch mit einer großen Trägheit behaltet wäre. Der Ellipsoidspiegel selbst ist bei den !ekannten Einrichtungen groß, während ein kleiner !Ellipsoidspiegel besser den Lichtfluß von Glühfaden bekannter Lampen ausnutzen könnte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge zu ■diaffen. die es erlaubt, ausgehend von einer einzigen Lichtquelle (mit einem einzigen Lichtfaden), sowohl als Fernlicht als auch als Abblendlicht zu arbeiten und auch automatisch eine optimale Einstellung des einen oder beider Lichtkegel einerseits in Abhängigkeit von der Fahrlace des Fahr/eui's und andererseits von der Umgebungslichtstärke (eingeschlossen die Beleuchtungen anderer Fahrzeuge) zu erhalten, um ein Blenden anderer Fahrzeuge zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird mit einer Beleuchtungseinrichtung mit einer Steuereinrichtung zu deren Einstellung gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Glühfadenlampe, einen Ellipsoidspiegel mil einer Exzentrizität zwischen 0,4 und 0,6, dessen erster Brennpunkt dem Spiegelboden näher liegt ais der zweite Brennpunkt und in dessen erstem Brennpunkt der Glühfaden der Lampe derart angeordnet ist, daß ein reelles Bild des Glühfadens in einem Bereich von etwa 1 cm Durchmesser etwa am Ort des zweiten Brennpunktes gebildet svird, ein Teilstück eines Paraboloidspiegels mit großem Parameter von z.B. ρ = 10 cm ± 5 cm, das auf einer einzigen Seite einer Ebene durch die Rotationsachse dieses Spiegels angeordnet i·:, wobei diese Rotationsachse etwa einen Winke! von 45 mit der Achse des Ellipsoidspiegel einschließt und der zweite Brennpunkt des Ellipsoidspiegel derart mit dem Brennpunkt des Paraboloidspiegels zusammenfällt, daß dieser die von dem reellen Bild ausgehenden Strahlen parallel zu seiner Rotationsachse abstrahlt, und mindestens ein in der Höhe des zweiten Brennpunktes des Ellipsoidspiegels eingeschaltetes Abdeckelement, das von einem der genannten Steuereinrichtung unterworfenen Betätigungsorgan derart steuerbar ist, daß es Teile des reellen Bildes abdecken kann.

Die Glühfadenlampe ist vorteilhaft eine Halogenlampe.

Das Teilstück des Paraboloidspiegels kann um eine durch seinen Brennpunkt gehende Achse schwenkbar aneeordnet sein, oder auch der gesamte Scheinwerfer kann schwenkbar angeordnet werden, wobei die Schwenkbewegung in jedem Fall von einem Betätigungsorgan ausgeführt wird, das in Abhängigkeit von der Steuereinrichtung steht. Es ist somit ein Wechsel /wischen Fern- und Abblendlicht möglich, als auch den Lichtkegel in Abhängigkeit von der Fahrlage des Fahrzeuges zu steuern, wobei die Form des Abdeckelements den jeweils zu erfüllenden Funktionen anpaßbar ist.

Das Abdeckelement kann z. B. aus einem oder mehreren Abdeckschirmen bestehen, die \on einem oder mehreren Betätigungsorganen verlegbar sind, oder aus einer Irisblende, die ebenfalls von einem Betätigungsorgan gesteuert werden kann.

Es ist leicht einzusehen, daß das gleiche Ergebnis mit Hilfe von schwenkbaren Schirmen erhalten werden konnte.

Die Betätigungsorgane können elektromagnetische Vorrichtungen sein, wie z. B. Elektromagnete mit polarisiertem oder nicht polarisiertem I auchkern. Die Steuereinrichtung kann Elemente zur Auslösung oder Sieuerung enthalten, die zum Beispiel durch Unterbrecher, Umkehrschalicr. piezoelektrische /eilen oder durch Meßfühler der Fahrlage des Fahrzeuges gebildet werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungseinrichtung gemäß der Erfindung mit einem Betätieunⁿsorean 7ur Steuerung einer beweglichen, in der Ebene des reellen Bildes angeordneten Blende.

F i g. 2 eine Ansicht von oben der aufgeschnittenen Beleuchtungseinrichtung der Fig. 1 zur Darstellung der auf einen beweglichen Träger montierten Anordnung Lichtquelle—Ellipsoid- und Paraboloidspiegel,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Beleuchtungseinrichtung zur Darstellung insbesondere des Beiätigungsorganes. das die Verschiebung des beweglichen Schirmes in der Hohe des reellen Bildes steuert,

Fig. 4 einen Schnitt eines Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungseinrichtung gemäß der Erfindung, mit einem Betätigungsorgan zur Steuerung der aus Lichtquelle und Spiegeln bestehenden Einheit.

Wie dies insbesondere aus den drei ersten Figuren hervorgeht, enthalt das Gehäuse 1 der Beleuchtungseinrichtung bzw. des Scheinwerfers gemäß der Erfindung die Halogenlampe 2, deren Glühfaden 3 in einem der Brennpunkte des Ellipsoidspiegels 4 angeordnet ist. Der zweite Brennpunkts des Ellipsoidspiegels 4 fällt mit dem Brennpunkt des Paraboloidspiegels 6 zusammen. Ein elektromagnetisches Betätigungsorgan 7 kleiner Abmessungen steuert über Verbindungseinrichtungen 8 irgendwelcher Art den beweglichen Schirm 9 in der Höhe des reellen Bildes, das sich im Brennpunkt 5 bildet. Man wird bemerken, daß die Einheit 8,9 eine sehr geringe Trägheit auf-

weist. Die Verschiebung des durch das Betätigungsorgan 7 gesteuerten Sclvrmes 9 gewährleistet in einer ersten Ausführungsform nur den Wechsel zwischen den Stellungen »Fernlicht« und »Abblendlicht«. Das Betätigungsorgan 7 ist dann direkt mit einem Unterbrecher oder Umkehrschalter am Armaturenbrett verbunden, oder der gleiche Wechsel kann evtl. mit Hilfe einer Einrichtung wie z. B. einer (nicht dargestellten) photoelektrischen Zelle erzielt werden, die automatisch die Abblendung des Lichtkegels in Abhängigkeit von der Umgebungslichtstärke steuert, insbesondere dann, wenn andere beleuchtete Fahrzeuge entgegenkommen. In einer zweiten Ausführungsform könnte das Betätigungsorgan 7 mit einem Meßfühler der Fahrlage des Fahrzeuges zusammenwirken, derart, um durch Verschiebung des Schirmes 9 das Abblendlicht optimal horizontal zu beschneiden, so daß ein Blenden anderer Fahrzeuge vermieden wird.

Besonders aus den F i g. 2 und 4 erkennt man, daß die Einheit Lichtquelle — Ellipsoid- und Paraboloidspiegel auf einen beweglichen Träger 10 montiert ist. der um am Gehäuse 1 befestigte Drehzapfen 11 und 12 verschwenkbar ist. Es ist somit möglich, mit Hilfe eines anderen, stärkeren Betätigungsorgans 13 die mit dem Träger 10 verbundene Einheit über eine beliebige Einrichtung, z. B. die Hebel 14, in Abhängigkeit von Veränderungen der Fahrlagc des Fahrzeuges derart zu verschwenken, daß man die zur Führung und zur Sicherheit des Fahrzeugs bestmögliche Beleuchtung erhält. Der Vorteil dieses zweiten Betätigungsorgans besteht in der Möglichkeit für jeden möglichen Verwendungszweck der Scheinwerfer. In der Stellung »Abblendlicht« wird man jedoch offensichtlich eine größere Ansprechzeit, im wesentlichen wegen der größeren zu verschiebenden Masse, in Kauf nehmen müssen.

Wünscht man beim Verschwenken der Einheit Lichtquelle — Ellisoid- und Paraboloidspiegel die ausgezeichneten optischen Eigenschaften des Lichtkegels zu erhalten, so wird man die Glasscheibe 15 und das Gehäuse 1 ebenfalls beweglich anordnen können; das Betätigungsorgan 13 wird sodann außerhalb des Gehäuses angeordnet werden und muß noch

ίο stärker ausgeführt sein.

In einer verfeinerten, jedoch offensichtlich komplizierteren Ausführungsform, da man eine doppelte Steuerung vorsehen müßte, kann man das Betätigungsorgan 7 zur horizontalen Beschneidung des Abblcndlichtes verwenden, wie auch die Fahrlage des Fahrzeuges sei, und das Betätigungsorgan 13 kann zur automatischen Steuerung des Fernlichtes herangezogen werden.

Es ist außerdem möglich, mit Hilfe einer Irisblende

ao oder mit Hilfe mehrerer Abdeckschirme, die in der Ebene des reellen Bildes angeordnet und von kleinen, dem Organ 7 analogen Betätigungsorganen gesteuert werden, den gewünschten Ausschnitt des Lichtkegel zu steuern. Diese Ausführung kann, wie oben angedeutet, mit einer photoelektrischen Einrichtung zur automatischen Steuerung in Abhängigkeit von der Umgebungslichtstärke verbunden werden.

Die Steuereinrichtung wird von einer Stromquelle wie z. B. der Fahrzeugbatterie gespeist und ist, soweit erforderlich, mit bekannten Zwischenelementen, wie z. B. Relais, Verstärker oder zwischen die Unterbrecher, Umkehrschalter oder Meßfühler eingeschaltete elektronische Schaltkreise einerseits und mit den Betätigungsorganen andererseits ausgerüstet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer Steuereinrichtung zu deren Einstellung, gekennzeichnet durch eine Glühfadenlampe (2), einen Ellipsoidspiegel (4) mit einer Exzentrizität zwischen 0,4 und 0,6, dessen erster Brennpunkt dem Spiegelboden näher liegt a!s der zweite Brennpunkt und in dessen erstem Brennpunkt der Glühfaden (3) der Lampe (2) derart angeordnet ist, daß ein reelles Bild des Glühfadens (3) in einem Bereich von etwa 1 cm Durchmesser etwa am Ort des zweiten Brennpunkts (5) gebildet wird, ein Teilstück eines Paraboloidspiegels (6) mit großem Parameter von z.B. ρ =10 cm ±5 cm, das auf einer einzigen Seite einer Ebene durch die Rotationsachse dieses Spiegels (C) angeordnet ist, wobei diese Rotationsachse etwa einen Winkel von 45° mit der Achse des Ellipsoidspiegel (4) einschließt und der zweite Brennpunkt (S) des Ellipsoidspiegel (4) derart mit dem Brennpunkt des Paraboloidspiegels (6) zusammenfällt, daß dieser die von dem reellen Bild ausgehenden Strahlen parallel zu seiner Rotationsachse abstrahlt, und mindestens ein in der Höhe des zweiten Brennpunktes (5) des Ellipsoidspiegel (4) eingeschaltetes Abdeckelement (9), das von einem der genannten Steuereinrichtung unterworfenen Betätigungsorgan (7, 8) derart steuerbar ist, daß es Teile des reellen Bildes abdecken kann.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühfadenlampe (2) eine Halogeiilampe ist.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement eine bewegliche Blende (9) ist, die zwecks Wechsel zwischen Fern- und Abblendlicht von dem

   7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Beleuchtungseinrichtung, einschließlich Gehäuse (1) mit Glasscheibe (15), des Ellipsoid- (4) und Paraboloidspiegels (6), der Glühfadenlampe (2) und des Abdeckelementes (9) mit seinem Betätigungsorgan (7, 8) zur Einstellung von Fern- und Abblendlicht, bewegbar ist und über ein außerhalb des Gehäuses (1) angeordnetes, auf Veränderungen der Fahrlage ansprechendes Betätigungsorgan steuerbar ist.

   'S. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine' auf die Umgebungslichtstärkc ansprechende photoelektrische Zelle aufweist die ein oder mehrere Betätigungsorgane für das Abdeckelement steuert, welches seinerseits aus einer Irisblende oder aus einer Einheit mit mehreren Abdeckschirmen besteht.

   9. Einrichtung nach Anspruch 4 in Verbin dung mit ,einem der Ansprüche 5 oder 8, d;>duich gekennzeichnet, daß das auf Veränderungen der Fahrlage ansprechende Betätigunes organ und die Steuereinrichtung derart ausgebil det sind daß dieses Betätigungsorgan sehr rasch anspricht, und daß ein weiteres, stärkeres Betätigungsorgan vorgesehen ist, um die automatische Steuerung in Abhängigkeit von der Fahrlage des Fahrzeugs bei Fernlicht sicherzustellen.