DE4304895C2 - Fahrzeugscheinwerfer mit einer Ultraviolettfiltereinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein derartiger Fahrzeugscheinwerfer ist aus DE 41 08 008 A1 bekannt. Dieser herkömm­ liche Fahrzeugscheinwerfer umfaßt einen Reflektor, der aus zwei Rotationsparaboloid- Hälften derart zusammengesetzt ist, daß diese eine gemeinsame optische Hauptachse aufweisen. Die jeweiligen Brennpunkte beider Paraboloid-Hälften liegen an unterschiedli­ chen Orten. Eine in Einbaulage des Fahrzeugscheinwerfers oben liegend angeordnete Paraboloid-Hälfte trägt zur Bildung eines Abblendlichtbündels bei. Die unten liegend an­ geordnete Paraboloid-Hälfte ist in Lichtaustrittsrichtung geringfügig nach vorne versetzt angeordnet und erzeugt ein Lichtbündel aus im wesentlichen parallel gerichteten, aus­ schließlich ultravioletten Lichtstrahlen.

Aus DE 40 19 587 A1 ist ein weiterer Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge bekannt, bei wel­ chem eine Gasentladungslampe von einem Hüllkolben umgeben ist, dessen in Licht­ austrittsrichtung weisende vordere Stirnseite mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung versehen ist. Der Hüllkolben ist derart ausgebildet, daß diese das gesamte, von der Gas­ entladungslampe emittierte UV-Licht sperrt.

Aus DE 31 39 943 A1 ist ein Rechteck-Reflektor für ein Kraftfahrzeugscheinwerfer be­ kannt, welcher sich aus Paraboloidsegmenten zusammensetzt. Die einzelnen Parabo­ loidsegmente sind mit Abstufungen versehen, welche zur optischen Achse des Schein­ werfers konzentrisch verlaufen. Durch diesen Reflektor wird es möglich, ein Lichtbündel mit großer Horizontalstreuung und geringer Vertikalstreuung zu schaffen, so daß eine Ausleuchtung einer Fahrbahn mit einer nur wenig horizontal streuenden Streuschei­ benoptik möglich wird.

In Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt eines weiteren herkömmlichen Fahrzeugscheinwerfers gezeigt. In der genannten Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Lampenkörper und das Bezugszeichen 2 eine vordere Abdeckscheibe. Ein parabolischer Reflektor 3 ist im Inneren des Scheinwerfergehäuses 1 angeordnet. Ein hier als Entladungslampenkol­ ben ausgebildeter Lampenkolben 4 ist im Brennpunkt des Reflektors 3 angeordnet und ein Bandpaßfilter 5, das sichtbare Lichtkomponenten absorbiert, jedoch den Durchgang von ultravioletten Strahlen ermöglicht, ist in einer vorbestimmten Position vor dem Re­ flektor 3 angeordnet. Durch diesen Fahrzeugscheinwerfer können aufgrund des ver­ gleichsweise hohen UV-Anteils im abgestrahlten Licht Verkehrsschilder oder bestimmte Kleidungsstücke besonders gut erkannt werden, da das auftreffende UV-Licht als sicht­ bares Licht zurückgeworfen wird.

Hinsichtlich dieses auf herkömmlicher Bauform aufgebaute Fahrzeugscheinwerfers hat es sich jedoch als nachteilig erwiesen, daß der Beleuchtungswirkungsgrad insgesamt vergleichsweise gering ist, da durch den verwendeten Bandpaßfilter auch in erheblichem Maße Licht in sichtbaren Wellenlängenbereich absorbiert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfachen preiswert herstellbaren Kraftfahrzeugscheinwerfer zu schaffen, bei welchem der dem UV-Anteil des abgegebe­ nen Lichtes zugeschriebene Vorteil hinsichtlich eines Lumineszent-Effektes sowie hin­ sichtlich der reduzierten Blendwirkung genutzt werden kann, und welcher sich im Hinblick auf physiologische Kriterien als weniger bedenklich erweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeugscheinwerfer mit den in Pa­ tentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

In vorteilhafter Weise kann vor dem Reflektor eine Abdeckscheibe angeordnet sein, die das von dem Reflektor reflektierte Licht in einer vorgegebenen Weise beeinflußt, wobei die Abdeckscheibe eine Mehrzahl von Lichtsteuerstufen besitzt, die sich über die gesam­ te Oberfläche der Abdeckscheibe erstrecken.

Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfer enthält der primäre, von dem Ab­ blendlichtbündel auszuleuchtende Bereich ausreichen helle, sichtbare Lichtkomponen­ ten, wogegen der verbleibende Leuchtungsbereich vergleichsweise weiträumig durch ultraviolettes Licht ausgeleuchtet wird, das durch das Bandpaßfilter geht.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die schematisch die durch den in Fig. 1 ge­ zeigten Scheinwerfer ausgeleuchteten Zonen zeigt,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 ein Vertikalschnitt eines herkömmlichen Fahrzeugscheinwerfers.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die beige­ fügten Zeichnungen, die zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele des Scheinwerfers zei­ gen, beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Licht-emittierende Einheit, die in einem Lampenkolbenraum, der im Inneren eines behälterartigen Scheinwerfergehäuses 11 gebildet ist, angeordnet ist. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine transparente Ab­ deckscheibe. Die Licht-emittierende Einheit 10 ist als Integral-Struktur mit einem im we­ sentlichen parabolischen Reflektor 13 und einer darin montierten Linse zum Ausrichten des von dem Reflektor 13 reflektierten Lichtes in Lichtaustrittsrichtung ausgebildet. Die Licht-emittierende Einheit 10 ist weiterhin neigbar in dem Lampengehäuse 11 angeordnet, um eine Einstellung der Strahlrichtung durch ein hier nicht dargestellten Einstellmecha­ nismus zu ermöglichen.

Da das von einer Bogenlampe 14a der Entladungslampe 14 erzeugte Licht zusätzlich zu den sichtbaren Lichtkomponenten ultraviolette Strahlen enthält, ist eine Glocke 15 zum absorptiven Entfernen von ultravioletten Strahlen mit biologisch gefährlichen Wellenlän­ gen in den Entladungslampenkolben derart integriert, daß diese die Bogenlampe 14a umgibt. Somit enthält das von der Bogenlampe 14a emittierte Licht de facto das von der Glocke 15 emittierte Licht Strahlen im nahen Ultraviolettbereich mit Wellenlängen, die von der Glocke 15 nicht entfernt werden und auch physiologisch unbedenklich sind.

Eine Licht-emittierende Linse 16 ist fest an einem Öffnungsbereich am vordersten Ende eines zylindrischen Linsenhalters 17 befestigt, der seinerseits mit Schrauben nicht (gezeigt) fest an einem vordersten Endabschnittes des Reflektors 13 befindlichen Öff­ nungsbereich befestigt ist. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 18 ein Bandpaßfilter zum absorptiven Entfernen ausschließlich von sichtbaren Lichtkomponenten. Das Band­ paßfilter 18 ist in der Licht-emittierenden Einheit 10 in einem Lichtweg angeordnet, der von dem Lichtweg das sichtbare Licht, das zur Bildung des Abblendlichtbündels des Scheinwerfers beiträgt, getrennt ist. Insbesondere ist das Bandpaßfilter 18 in einer auf­ rechten Position in der Nähe des Brennpunktes der Licht-emittierenden Linse 16 inner­ halb von ungefähr der unteren Hälfte des Gesamtgebietes des Linsenhalters 17 unter­ halb dessen zentrale Achse montiert.

Mit dieser Konstruktion wird von der Entladungslampe 14 erzeugtes Licht von dem Reflek­ tor 13 reflektiert, und das reflektierte Licht wird dann auf die Licht-emittierende Linse ge­ strahlt. Ein Teil des reflektierten Lichtes, also sichtbares Licht, das zur Bildung des Ab­ blendlichtbündels des Scheinwerfers beiträgt, geht nicht durch das Bandpaßfilter 18. Auf der anderen Seite enthält Licht, das nicht zur Bildung des Abblendlichtbündels des Scheinwerfers beiträgt und das nicht durch das Bandpaßfilter 18 geht, erhebliche Kom­ ponenten im nahen Ultraviolettbereich, während die sichtbaren Lichtkomponenten dieses Lichtes absorptiv durch das Bandpaßfilter 18 entfernt werden. Zusätzlich ist der obere Kantenbereich des Bandpaßfilters 18 in einer Form ausgeführt, die einer scharfen Linie CL zur Bildung des sichtbaren Abblendlichtstrahles entspricht (sich Fig. 2). Also enthält, wie in Fig. 2 gezeigt, das Licht zum Beleuchten einer Fläche A, die von dem Abblendlicht des Scheinwerfers bedeckt werden soll, starke sichtbare Lichtkomponenten, was zu ei­ ner ausreichenden Helligkeit führt, die von dem Scheinwerfer erhalten wird. Zusätzlich ist das Licht zum Ausleuchten eines Ausleuchtungsbereiches B (also eines Beleuchtungs­ bereiches, der sich oberhalb der scharfen Linie CL befindet) und der sich jenseits des Beleuchtungsbereiches A des Abblendlichtstrahles befindet, hauptsächlich aus Strahlen im nahen Ultraviolettbereich, die nur wenige sichtbare Lichtkomponenten enthalten, zu­ sammengesetzt.

Wenn also das vorstehende Licht auf ein Straßenzeichen oder auf eine Fußgängerjacke oder dergleichen trifft, die eine auf Fluorophosphor basierende Substanz enthält, so wird Fluoreszenzlicht emittiert, was dem Fahrer zur Warnung dient, damit dieser Vorsicht walten läßt. Da jedoch keine sichtbare Lichtkomponente in den Beleuchtungsbereich B eingebracht wird, wird letzerer praktisch als Dunkelfläche im Vergleich zum Beleuch­ tungsbereich A erkannt. Demzufolge wird das Problem vermieden, daß der Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeuges geblendet wird.

In Fig. 2 bezeichnen die Bezugszeichen C und D Straßenzeichen, die jeweils mit einer auf Fluorophosphor basierenden Substanz beschichtet sind und die von dem Fluores­ zenzlicht beleuchtet werden, das von der darin enthaltenen, auf Fluorophosphor basie­ renden Substanz erzeugt wird.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Scheinwerfers für ein Fahrzeug, der ent­ sprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel aufgebaut ist.

Das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschäftigte sich mit einem Fahr­ zeugscheinwerfer in der Reflektor-Bauart, bei welchem das von einem Entladungslam­ penkolben 14 emittierte Licht von einem parabolischen Reflektor 23 reflektiert wird, um sich in einen im wesentlichen parallelen Lichtstrahl umzubilden, der seinerseits nach vor­ ne abgestrahlt wird, so daß das im wesentliche parallele Licht über eine Vielzahl von Licht beeinflußenden Stufen 22a, die über die gesamte Oberfläche einer Abdeckscheibe 22 ausgebildet sind, nach vorne abgestrahlt wird.

Insbesondere ist der parabolische Reflektor 23 integral mit dem Lampengehäuse 21 in dessen Inneren ausgebildet, und eine Lichtbogenlampe 14a des Entladungslampenkol­ bens 14 befindet sich im wesentlichen im Brennpunkt des Reflektors 23 um zu ermögli­ chen, daß das von dem Reflektor 23 reflektierte Licht als im wesentlichen paralleler Lichtstrahl abgestrahlt wird. Der Lampenkörper 21 wird mittels eines Ausrichtmechanis­ mus auf dem Lampengehäuse gehalten (nicht dargestellt), welches so am Fahrzeug montiert ist, daß das Lampengehäuse 21 relativ zu dem Fahrzeugkörper geneigt werden kann. Eine ultraviolette Strahlen abschirmende Glocke 15 ist über den Lampenkolben 14 angeordnet, um die Lichtbogenlampe 14a zu umgeben, damit ultraviolette Strahlen mit Wellenlängen, die für die Gesundheit bedenklich sind, absorptiv entfernt werden.

Die reflektierende Oberfläche des Reflektors 23 ist aus einer oberen, reflektierenden Oberfläche 23A (hiernach als erste reflektierende Oberfläche bezeichnet) zum Erzeugen eines Fernlichtstrahles unter einer unteren reflektierenden Oberfläche 23B (hiernach als zweite reflektierende Oberfläche bezeichnet) zum Beleuchten des Bereiches, der sich entlang der scharfen Linie CL erstreckt, zusammengesetzt, wogegen sich ein gestufter Bereich 24, der sich von der Birneneinsetzposition in im wesentlichen der horizontalen Richtung, die der scharfen Linie CL entspricht, zwischen der ersten reflektierenden Oberfläche 23A und der zweiten reflektierenden Oberfläche 23B befindet. Ein Teil des von dem Lampenkolben 14 erzeugten Lichtes, also das von der ersten reflektierenden Oberfläche 23A reflektierte Licht, dient zum Beleuchten einer vorbeistreichenden Be­ leuchtungsfläche A, während das von der zweiten reflektierenden Oberfläche 23B reflek­ tierte Licht zum Beleuchten einer Beleuchtungsfläche B oberhalb der scharfen Linie CL, (also des Bereiches derjenigen Fläche entspricht, die durch Subtraktion von der vor­ beistreichenden Fläche A von einer von einem laufenden Strahl beleuchteten Fläche berechnet wird) dient.

In der Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 28 ein Bandpaßfilter, das so angeord­ net ist, daß es die Entladungslampe 14a umgibt, um sichtbare Lichtkomponenten ab­ sorptiv zu entfernen, aber den Durchgang von nahen Ultraviolettstrahlen zu erlauben. Das Bandpaßfilter 28 ist so ausgeführt, daß sein vorderer Endteil halbkreisförmig ist, und ein Teil seiner oberen Oberfläche ist ausgeschnitten, und ein Ausschnitt 29 des Filters 28 befindet sich in Entsprechung zur ersten reflektierenden Oberfläche 23A. Insbesondere wird ein Teil des von der Lichtbogenlampe 14a erzeugten Lichtes, d. h. das Licht, das nicht durch das Bandpaßfilter 28 gehen kann, zur ersten reflektierenden Oberfläche 23A geleitet, während das durch das Bandpaßfilter gegangene Licht zur zweiten reflektieren­ den Oberfläche 23B geleitet wird. Mit dieser Konstruktion werden, wie in Fig. 2 gezeigt, sowohl sichtbare Lichtkomponenten als auch nahe Ultraviolettstrahlen auf die Beleuch­ tungsfläche A gestrahlt und nur nahe Ultraviolettstrahlen werden auf die Beleuchtungs­ fläche B gestrahlt, ebenso wie bei dem nach dem ersten Ausführungsbeispiel konstruier­ ten Scheinwerfer.

Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wurde oben im Hinblick auf einen Scheinwerfer mit einer beweglichen Lampeneinheit beschrieben, bei dem eine Re­ flektoreinheit gemeinsam mit einem Scheinwerferaußengehäuse neigbar gehalten ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Scheinwerferbauart be­ schränkt. Alternativ hierzu kann die vorliegende Erfindung ebenso bei Scheinwerferkon­ struktionen Anwendungen finden, bei welchen ein parabolischer Reflektor mit Hilfe eines Richt-Mechanismus in einem fest in dem Fahrzeug montierten Lampenkörper geneigt werden kann.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, kann mit einem Scheinwerfer für ein Fahrzeug, der entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgebildet aufgrund des Licht­ bündels mit starken sichtbaren Licht-Komponenten, die nicht durch das Bandpaßfilter gehen, eine ausreichende Helligkeit erhalten werden. Zusätzlich wird ein Beleuchtungs­ gebiet, welches sich in vergleichsweise größerer Entfernung befindet, von sichtbaren Lichtkomponenten ausgeleuchtet, die durch das Bandpaßfilter gehen, so daß kein Blendlicht emittiert wird, das Fahrer entgegenkommender Fahrzeuge blenden könnte. Da außerdem ein Gegenstand, der eine auf Fluorphosphor basierende Substanz enthält, leicht visuell von dem Fahrer des mit den entsprechend der vorliegenden Erfindung kon­ struierten Scheinwerfern ausgerüsteten Fahrzeugs erkannt wird, ist es möglich, den Scheinwerfer der vorliegenden Erfindung zu verwenden, ohne daß es eines zusätzlichen Scheinwerfers anderer Bauform bedarf.

Claims (6)

1. Fahrzeugscheinwerfer mit:
einer Ultraviolettfiltereinrichtung, einem Scheinwerfergehäuse (11), einer lichtemittierenden Einheit (10), die in dem Scheinwerfergehäuse (11) vorgesehenen ist, wobei die lichtemittie­ rende Einheit (10) einen parabolischen Reflektor (13, 23) und eine Entladungslampe (14), die innerhalb des Reflektors (13, 23) angeordnet ist, zum Erzeugen von Licht mit Wellenlän­ gen im sichtbaren und im ultravioletten Wellenlängenbereich umfaßt, einer in Lichtaustritts­ richtung nach dem Reflektor (13, 23) angeordneten Abdeckscheibe (12, 22), einem Bandpaß­ filter (18, 28) zum Herausfiltern von Wellenlängen im sichtbaren Bereich und Durchlaß von Wellenlängen im nahen Ultraviolettbereich, wobei das Bandpaßfilter (18, 28) außerhalb des Weges des das Abblendlicht bildenden Lichtes zwischen Reflektor (13, 23) und Abdeck­ scheibe (12, 22) angeordnet ist, und ferner derart angeordnet ist, daß das Licht des nahen Ultraviolettbereiches eine Fläche jenseits des durch das Abblendlicht ausgeleuchteten Be­ reiches ausleuchtet, dadurch gekennzeichnet, daß in Kombination mit dem Bandpaßfilter (18, 28) eine die Entladungslampe (14) umgebende Glocke (15) angeordnet ist, die un­ durchlässig ist für Wellenlängen des fernen (kurzwelligen) Ultraviolettbereiches.

2. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen zyindrischen Linsenhalter (17) aufweist zum Halten einer Linse (16).

3. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandpaßfilter (18) einen unterhalb einer Mittelachse des Linsenhalters (17) liegenden Be­ reich abdeckt.

4. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein obe­ rer Randbereich des Bandpaßfilters (18) derart geformt ist, daß dieser eine, einer Abblend- Lichtverteilung entsprechende Hell-Dunkelgrenze definiert.

5. Fahrzeugscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor eine obere reflektierende Oberfläche (23A) zur Erzeu­ gung des Abblendlichtbündels aus den sichtbaren Lichtkomponenten, eine untere reflektie­ rende Oberfläche (23B) zum Ausleuchten eines sich jenseits einer Hell-Dunkelgrenze des Abblendlichtbündels erstreckenden Bereiches und einen gestuften Bereich zwischen der unteren und der oberen Oberfläche (23A, 23B), aufweist.

6. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandpaßfilter (28) einen halbkugelförmigen vorderen Endbereich und einen in einem obe­ ren Bereich teilweise aufgeschnittenen zylindrischen Teil umfaßt, der die Entladungslampe (14) umgibt.