DE4020080C2 - Reflektor als Bestandteil eines Kraftfahrzeugfernlichtscheinwerfers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Reflektor als Bestandteil eines Kraftfahrzeugfernlichtscheinwerfers nach der Gattung des Anspruchs 1.

Ein solcher Reflektor ist durch die DE 32 41 826 C2 bekannt. Dieser Reflektor ist in zwei sich in der vertikalen Mittelebene stoßende Hälften unterteilt, wobei die optischen Achsen der beiden Hälften in der horizontalen Mittelebene des Reflektors voneinander abweichend verlaufen. Die beiden Hälften weisen Reflexionsflächen auf, die in Axialschnitten Schnittkurven aufweisen, die Ellipsen sind. Koaxial zur Mittelachse des Reflektors ist ein Leuchtkörper angeordnet. Bei Kraftfahrzeugen werden in zunehmendem Maße getrennte Scheinwerfer für das Abblendlicht und das Fernlicht eingesetzt, wobei diese in stark geneigte Fahrzeugfrontpartien einzubauen sind. Bekannte Scheinwerfer für Fernlicht weisen parabolische Reflektoren auf, mit vorgesetzten Streuscheiben, die mit optischen Mitteln versehen sind, zur Erzeugung der gewünschten rechteckförmigen Beleuchtungsstärkeverteilung. Wegen unerwünschter Streuwirkungen an den optischen Mitteln der Streuscheiben können diese nur mit einer geringen Neigung angeordnet werden. Durch die horizontale Versetzung der Reflektorhälften gemäß der DE 32 41 826 C2 ist zwar gegenüber einem parabolischen Reflektor eine Verbreiterung der vom Reflektor erzeugten Beleuchtungsstärkeverteilung erreicht, jedoch ist die maximale Beleuchtungsstärke im Zentrum der Beleuchtungsstärkeverteilung zu gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Reflektor als Bestandteil eines Kraftfahrzeugfernlichtschein­ werfers derart auszubilden, daß die durch diesen erzeugte Beleuchtungsstärkeverteilung in ihrem Zentrum ausreichend hohe Beleuchtungsstärken aufweist, ohne daß hierzu eine Streuscheibe mit optischen Mitteln erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß dem Anspruch 1 gelöst.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Reflektors angegeben.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Scheinwerfers im Vertikalschnitt entlang Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 den Reflektor des Scheinwerfers von Fig. 1 im horizontalen Mittelschnitt, Fig. 3 den Reflektor in der Vorderansicht, Fig. 4 die vom Reflektor er­ zeugte Lichtverteilung, Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel des Scheinwerfers im horizontalen Mittelschnitt und Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel des Scheinwerfers im horizontalen Mittelschnitt.

Ein in den Fig. 1, 2 und 3 als erstes Ausführungsbeispiel darge­ stellter Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge weist einen Reflektor 10 mit einer in der horizontalen Mittelebene 20 liegenden Mittelachse 11 auf, zu der koaxial als Leuchtkörper eine Glühwendel 12 einer nicht dar­ gestellten Glühlampe angeordnet ist. Die Lichtaustrittsöffnung des Reflektors 10 ist durch eine bezüglich der Vertikalen geneigt ange­ ordneten Lichtscheibe 13 abgedeckt. Der Reflektor 10 ist bezüglich der vertikalen Mittelebene 14 in eine rechte 16 und eine linke Hälf­ te 17 unterteilt. Die optische Achse 18 der rechten Hälfte 16 ist parallel und horizontal zur Mittelachse 11 des Reflektors 10 nach rechts versetzt und die optische Achse 19 der linken Hälfte 17 ent­ sprechend nach links. Die optischen Achsen 18, 19 der beiden Hälften 16, 17 können unterschiedlich weit von der Mittelachse 11 versetzt sein.

Die Hälften 16, 17 weisen Reflexionsflächen auf, die in Axialschnit­ ten durch die jeweilige optische Achse 18, 19, Schnittkurven aufweisen, die zumindest im schei­ telnahen Bereich, Kegelschnittkurven enthalten. Im jeweiligen verti­ kalen Axialschnitt enthalten die Reflexionsflächen jeweils eine Pa­ rabel 21 und im horizontalen Axialschnitt jeweils abschnittsweise eine Ellipse 22'. Die Brennpunkte F_PL, F_PR der Parabeln 21 sowie die ersten Brennpunkte F_EL, F_ER der Ellipsen 22 der beiden Hälften 16, 17 fallen für jeweils eine Hälfte zusammen und liegen auf der jeweiligen optischen Achse 18, 19 auf einer Senkrechten zur Mittelachse I1 durch die Mitte der Glühwendel 12. Die zweiten Brenn­ punkte F'_EL, F'_ER der Ellipsen 22' liegen in Lichtaustrittsrich­ tung auf den jeweiligen optischen Achsen 18, 19. Beim Übergang vom horizontalen Axialschnitt zum vertikalen Axialschnitt "wandern" die zweiten Brennpunkte der sich in den jeweiligen Axialschnitten erge­ benden Kegelschnittkurven von der Lage der zweiten Brennpunkte F'_EL, F'_ER der Ellipsen 22' zur Lage der zweiten Brennpunkte der Parabeln 21 im Unendlichen.

Die beiden Hälften 16, 17 stoßen sich in der vertikalen Mittelebene 14 in einer zur Mittelachse 11 des Reflektors 10 weisenden Tallinie 23. Der Übergang zwischen den Hälften 16, 17 ist jedoch ohne Stufe, so daß der Reflektor 10 auch aus Blech hergestellt werden kann.

Im horizontalen Axialschnitt enthalten die Reflexionsflächen in ihrem Scheitelbereich als Schnittkurven 22 die Ellipsen 22'. Im Randbereich des Reflektors 10 zu dessen Öffnungsebene hin sind die Schnittkurven 22 jedoch verformt, d. h. die Schnittkurven 22 des Reflektors weichen von den Ellipsen 22' ab und verlaufen mit geringerer Krümmung als die Ellip­ sen 22'. Beim Übergang vom horizontalen zum vertikalen Axialschnitt nimmt die Verformung der Schnittkurven, d. h. deren Abweichung von den Kegelschnittkurven ab und im jeweiligen vertikalen Axialschnitt ergibt sich die reine Parabel 21.

In Fig. 4 ist die vom Reflektor 10 auf einem senkrecht zur Mittel­ achse 11 angeordneten Meßschirm gelieferte Beleuchtungsstärkeverteilung anhand mehrerer Isoluxlinien 26 bis 29 dargestellt. Die Beleuchtungsstärkeverteilung ist etwa rechteckförmig, wobei im Zentrum eine hohe maximale Beleuchtungsstärke vorhanden ist. Dies wird durch die verformten Randbereiche des Re­ flektors 10 erreicht, die kleine Abbildungen der Glühwendel 12 in das Zentrum Beleuchtungsstärkeverteilung reflektieren und die maximale Beleuchtungs­ stärke dort erhöhen. Infolge der geringeren Krümmung der horizonta­ len Schnittkurven 22 in den Randbereichen überkreuzen sich die von diesen Randbereichen reflektierten Lichtstrahlen weniger als bei den exakten Ellipsen 22' und werden gezielt in das Zentrum der Beleuchtungsstärkever­ teilung gelenkt. Durch die horizontal versetzten Achsen 18, 19 der Hälften 16, 17 und die Ellipsenform im scheitelnahen Reflektorbe­ reich des Horizontalschnitts ist eine horizontale Streuung des Lichts erreicht. Vom vorstehend beschriebenen Reflektor 10 wird somit bereits eine günstige Beleuchtungsstärkeverteilung geliefert, so daß die Lichtscheibe 13 keine optischen Mittel aufzuweisen braucht und als klare Scheibe ausgeführt werden kann und somit stärker geneigt ange­ ordnet werden kann.

Abweichend zum vorstehend Beschriebenen können in einer nicht darge­ stellten Variante die Reflexionsflächen der Hälften im horizontalen Axialschnitt als Schnittkurven anstelle der Ellipsen 22' Parabeln enthalten. Die Schnittkurven weichen im Randbereich des Reflektors von den Parabeln ab und verlaufen mit anderer Krümmung als die Para­ beln, so daß vom Randbereich Abbildungen der Glühwendel 12 in das Zentrum der Beleuchtungsstärkeverteilung reflektiert werden.

Außerdem können die Reflexionsflächen im horizontalen Axialschnitt Hyperbeln enthalten, wobei durch diese die Lichtstrahlen horizontal auseinanderlaufen, das heißt divergieren und die Schnittkurven im horizontalen Axialschnitt im Randbereich so von den Hyperbeln ab­ weichen, daß vom Randbereich Abbildungen der Glühwendel in das Zen­ trum der Beleuchtungsstärkeverteilung reflektiert werden.

In Fig. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel die optischen Achsen 38, 39 der Reflektorhälten 16, 17 so zueinander parallel übereinander geschoben sind, daß die optische Achse 38 der rechten Reflektorhälf­ te 16 innerhalb der linken Reflektorhälfte 17 verläuft und die opti­ sche Achse 39 der linken Reflektorhälfte 17 innerhalb der rechten Reflektorhälfte 16 verläuft. Im Scheitelbereich des Reflektors ent­ steht hierdurch eine Spitze. Durch diese Ausbildung des Reflektors wird wie beim ersten Ausführungsbeispiel eine Verbreiterung der Beleuchtungsstärkeverteilung erreicht. Die Reflexionsflächen der Reflektorhälften enthalten im horizontalen Axialschnitt Schnittkurven 32, die im Scheitelbereich Ellipsen sind und die im Randbereich von den Ellip­ sen so abweichen, daß vom Randbereich kleine Abbildungen der Glüh­ wendel in das Zentrum der Beleuchtungsstärkeverteilung reflektiert werden.

In Fig. 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem abweichend zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel die optischen Achsen 48, 49 der Reflektorhälften 16, 17 in der horizontalen Mit­ telebene des Reflektors so zueinander geschwenkt angeordnet sind, daß diese in Richtung des reflektierten Lichts auseinanderlaufen. Im jeweiligen vertikalen, die Achse 48 bzw. 49 enthaltenden Axial­ schnitt enthalten die Reflexionsflächen der Hälften 16, 17 eine Pa­ rabel. Im horizontalen Axialschnitt enthalten die Reflexionsflächen der Reflektorhälften 16, 17 Schnittkurven 42, 43, die im Scheitelbe­ reich Ellipsen sind und im Randbereich so von den Ellipsen abwei­ chen, daß vom Randbereich Abbildungen der Glühwendel in das Zentrum Beleuchtungsstärkeverteilung reflektiert werden. Die ersten Brennpunkte F_ER bzw. F_EL der Ellipsen sowie die Brennpunkte F_PR bzw. F_PL der Parabeln liegen auf der jeweiligen optischen Achse 48 bzw. 49 in einem durch den Schnitt einer Senkrechten zur jeweiligen optischen Achse 48 bzw. 49 durch den mittleren Bereich der Glühwendel 12 defi­ nierten Punkt. Durch die zueinander geschwenkten optischen Achsen 48, 49 der Reflektorhälften 16, 17 ist eine Verbreitung der Beleuchtungsstärke­ verteilung erreicht, wobei sich gegenüber den zueinander parallel versetzten optischen Achsen beim ersten und zweiten Ausführungsbei­ spiel im Einzelfall je nach den zur Verfügung stehenden Reflektorab­ messungen vorteilhafte Beleuchtungsstärkewerte ergeben.

Bei einer nicht dargestellten Variante zum dritten Ausführungsbei­ spiel können die optischen Achsen der Reflektorhälften auch so zu­ einander geschwenkt sein, daß die optische Achse der rechten Reflek­ torhälfte 16 in Lichtaustrittsrichtung zur linken Reflektorhälfte 17 hin verläuft und die optischen Achse der linken Reflektorhälfte 17 in Lichtaustrittsrichtung zur rechten Reflektorhälfte 16 hin ver­ läuft. Außerdem können die Reflexionsflächen der Reflektorhälften im horizontalen Axialschnitt anstelle der Elipse auch Parabeln oder Hy­ perbeln enthalten, jeweils mit der erforderlichen Verformung im Randbereich, um Abbildungen der Glühwendel in das Zentrum der Beleuchtungsstärke­ verteilung zu reflektieren.

Der erfindungsgemäße Fernlichtscheinwerfer eignet sich besonders bei Kraftfahrzeugen, die mit 4 Scheinwerfern ausgerüstet sind, als Er­ gänzung zu reinen Abblendscheinwerfern nach dem Projektionsprinzip.

Claims (8)

1. Reflektor als Bestandteil eines Kraftfahrzeugfernlichtschein­ werfers, wobei der Reflektor (10) in zwei sich in der vertikalen Mittelebene (14) stoßende Hälften (16, 17) unterteilt ist, wobei die optischen Achsen (18, 19) der beiden Hälften (16, 17) in der horizontalen Mittelebene (20) des Reflektors (10) voneinander abweichend verlaufen und die Hälften (16, 17) Reflexionsflächen aufweisen, die in Axialschnitten Schnittkurven (21, 22', 22) auf­ weisen, die zumindest abschnittsweise Kegelschnittkurven (21, 22') enthalten und mit einem koaxial zur Mittelachse (11) des Reflektors (10) angeordneten Leuchtkörper (12), dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittkurven (22) der Reflexionsflächen zumindest im horizontalen Axialschnitt im Randbereich zur Öff­ nungsebene des Reflektors (10) hin abweichend von den Kegel­ schnittkurven (21, 22') eine derart andere Krümmung als diese aufweisen, daß der Randbereich Abbildungen des Leuchtkörpers (12) im Zentrum der dem Reflektor (10) entsprechenden Beleuch­ tungsstärkeverteilung erzeugt.

2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen der Hälften (16, 17) in ihren vertikalen Axialschnitten als Kegelschnittkurven Parabeln (21) enthalten.

3. Reflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen der Hälften (16, 17) in ihren horizontalen Axialschnitten als Kegelschnittkurven (22') Parabeln enthalten.

4. Reflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen der Hälften (16, 17) in ihren horizontalen Axialschnitten als Kegelschnittkurven (22') Ellipsen enthalten.

5. Reflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflexionsflächen der Hälften (16, 17) in ihren horizontalen Axialschnitten als Kegelschnittkurven (22') Hyperbeln enthalten.

6. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse (19) der linken Hälfte (17) links und die optische Achse (18) der rechten Hälfte (16) rechts der vertikalen Mittelebene (14) verläuft.

7. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen (18, 19) der beiden Hälften (16, 17) so verlaufen, daß die optische Achse einer Hälfte innerhalb der jeweils anderen Hälfte verläuft.

8. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen (18, 19) der beiden Hälften (16, 17) zueinander verschwenkt verlaufen.