DE4338602A1 - Reflektor für Fahrzeug-Scheinwerfer - Google Patents
Reflektor für Fahrzeug-ScheinwerferInfo
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- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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- F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reflektor für
Fahrzeugscheinwerfer, für den die Bezugsoberfläche ein Ro
tationsparaboloid ist und die reflektierende Oberfläche aus
einer Vielzahl von reflektierenden Bereichen gebildet ist,
von denen jede eine Zusammenstellung reflektierender Seg
mente von einer der drei Grundkonfigurationen, einem hyper
bolischen Paraboloid, einem elliptischen Paraboloid oder ei
nem zweiflächigen, hyperbolischen Paraboloid oder einem
Rotationsparaboloid ist, wobei die Brennweite der Rota
tionsparaboloid-Bezugsoberfläche örtlich verändert, nicht
festgelegt ist, und wobei das Licht, das an den Grenzen
zwischen benachbarten, reflektierenden Segmenten reflektiert
wird, in einer positiven Weise zu der Bildung der Ausgangs
lichtverteilung beiträgt.
Bei einem Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug ist bei einer
Grundkonstruktion, um einen Abblendstrahl zu bilden, eine
Glühfadenspule nahe dem Brennpunkt eines Reflektors angeord
net, der die Form eines Rotationsparaboloids hat, wobei die
Mittelachse des Glühfadens entlang der optischen Achse des
Reflektors liegt, (die Glühfadenanordnung vom Typ C8 ge
nannt), und eine Abschirmung, die eine Abschneidelinie bei
dem Ausgangslichtverteilungsmuster bildet, ist unter dem
Glühfaden angeordnet.
Um ein erwünschtes Lichtmusterbild durch den Reflektor zu
bilden, wird die Lichtverteilung durch einen abgestuften
Linsenbereich auf einer äußeren Linse gesteuert, die an der
Vorderseite des Reflektors angeordnet ist. Das sich erge
bende Lichtverteilungsmuster wird somit ausgebildet, mit den
anwendbaren Normen übereinzustimmen.
Die erwünschten, aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeu
ges, der Karosserieentwurf und ähnliches verlangen häufig,
daß die Fahrzeugkarosserie in einer stromlinienförmigen
Weise geformt ist. Somit wird das Vorderende der Fahrzeug
karosserie häufig schmal gemacht, und die Scheinwerfer müs
sen in Übereinstimmung mit einer sogenannten schrägen Küh
lerform ausgelegt werden. Bei einem herkömmlichen Schein
werfer muß, um ein Lichtverteilungsmuster mit einer Ab
schneidelinie zu bilden, die für die Bildung eines Abblend
lichtstrahls geeignet ist, der abgestufte Linsenbereich der
äußeren Linse eine Schlüsselrolle bei der Lichtverteilungs
steuerung spielen. Dies hat die Wirkung, daß die Zunahme des
Neigungswinkels der äußeren Linse in bezug auf die vertikale
Achse des Fahrzeuges begrenzt ist. Demgemäß kann der her
kömmliche Scheinwerfer nicht ohne weiteres an einen schrägen
Kühlerverlauf angepaßt werden.
Es ist ein Reflektor vorgeschlagen worden, bei dem die
Oberfläche eines Rotationsparaboloids als eine Bezugsober
fläche verwendet wird und eine Anzahl von reflektierenden
Segmenten auf der Oberfläche des Rotationsparaboloids an
geordnet ist. Die Grundkonfiguration von jedem Segment ist
ein hyperbolisches Paraboloid, ein elliptisches Paraboloid
oder ein zweiflächiges, hyperbolische Paraboloid.
Die reflektierende Oberfläche ist in mehrere reflektierende
Bereiche unterteilt, die Lichtverteilungssteuerfunktionen
haben. Die Ausgestaltung der reflektierenden Segmente wird
für jeden reflektierenden Bereich unter Berücksichtigung der
erwünschten Streu- und Konvergenzeigenschaften bestimmt. Die
Projektionsmuster, die durch die reflektierenden Oberflächen
gebildet werden, werden zu einem Muster zusammengesetzt, das
dem vorgeschriebenen Muster ähnelt. Der derart konstruierte,
vorgeschlagene Reflektor ist dahingehend erfolgreich, daß er
die Abhängigkeit der Lichtverteilungssteuerung von dem abge
stuften Linsenteil der äußeren Linse verringert.
Um den obengenannten Reflektor zu bilden, wird eine Bezugs
oberfläche festgelegt, die eine Oberfläche eines Rota
tionsparaboloids mit einer festen Brennweite ist. Die re
flektierenden Segmente werden auf der Oberfläche des Rota
tionsparaboloids in einem solchen Zustand ausgelegt, daß die
Segmente einander an gewissen Punkten auf der Oberfläche
berühren. Jedoch werden abgestufte Teile an den Grenzen der
Segmente gebildet, die ein Blenden ergeben und die Licht
verteilungssteuerung behindern.
Fig. 11(a) ist eine vertikale Schnittansicht, die schema
tisch eine reflektierende Oberfläche a zeigt. Wenn die
Brennweiten für zwei Segmente b, die einander in der ver
tikalen Richtung benachbart sind, gleich ist und deren
Brennweitenposition dieselben sind, wird ein sich horizontal
erstreckender, abgestufter Teil c unvermeidbar schräg gebil
det. Demgemäß wird reflektiertes Licht d nach oben gelenkt,
wodurch beträchtliches Blenden bewirkt wird. In der Figur
ist die X-Achse die optische Achse und die Z-Achse ist die
vertikale Achse.
Fig. 11(b) ist eine horizontale Schnittansicht, die schema
tisch die reflektierende Oberfläche a zeigt. Wenn die in der
horizontalen Richtung zueinander benachbarten Bezugsober
flächen der Segmente e die gleichen Brennweiten und Brenn
punktpositionen haben, wird ein sich vertikal erstreckender,
abgestufter Bereich f gebildet, der in Richtung zu der opti
schen Achse gerichtet ist. Das an dem abgestuften Teil f
reflektierte Licht g ist Licht g, das zu der Innenseite der
reflektierenden Oberfläche gerichtet wird. Das Licht g kann
nicht gesteuert werden. In der Figur ist die Y-Achse eine
horizontale Achse.
Wenn eine Oberfläche eines Rotationsparaboloids mit fester
Brennweite als die Bezugsoberfläche verwendet wird, wird die
vertikale Weite des Reflektors durch die Brennweite be
stimmt, so daß die Freiheit bei der Auswahl der Weite der
reflektierenden Oberfläche begrenzt ist. Somit kann die
herkömmliche Technik die Anforderung, die Gesamtweite des
Scheinwerfers schmaler zu machen, nicht erfüllt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, die obengenannten Schwierig
keiten zu überwinden oder zumindest zu verringern.
Um die obengenannten Schwierigkeiten zu lösen, wird gemäß
der Erfindung ein Reflektor für einen Fahrzeugscheinwerfer
geschaffen, bei dem jede von einer Vielzahl von reflektie
renden Bereichen, die die reflektierende Oberfläche bilden,
aus einer Zusammenstellung von reflektierenden Segmenten zu
sammengesetzt ist, und jedes reflektierende Segment von
jedem der reflektierenden Bereiche hat die Ausgestaltung von
entweder einem hyperbolischen Paraboloid, einem elliptischen
Paraboloid oder einem zweiflächigen, hyperbolischen Parabo
loid oder Rotationsparaboloid hat. Diese Segmente werden auf
eine Bezugsoberfläche ausgelegt, wodurch die vervollständig
te, reflektierende Oberfläche gebildet wird.
Die Bezugsoberfläche ist eine Rotationsparaboloid-Oberflä
che. Die Brennweite der Bezugsoberfläche ist für die ver
schiedenen, reflektierenden Segmente unterschiedlich derart,
daß je höher die Lage des reflektierenden Segments auf der
Bezugsoberfläche ist, desto kleiner die Brennweite der Be
zugsoberfläche ist, und je weiter das reflektierende Segment
von einer vertikalen Ebene, die die optische Achse enthält,
in der horizontalen Richtung entfernt ist, desto größer die
Brennweite ist.
Um einen reflektierenden Bereich zu bilden, der eine gute
Streuung in der horizontalen Richtung zeigt, werden reflek
tierende, hyperbolische Paraboloidsegmente verwendet. Um
einen reflektierenden Bereich zu schaffen, der zu der Bil
dung eines mittleren Teils des Lichtverteilungsmusters bei
trägt, werden reflektierende, elliptische Paraboloidsegmente
verwendet. Ferner werden, um einen reflektierenden Bereich,
der zu der Bildung der Abschneidelinie beiträgt, die in
bezug auf die horizontale Linie abgeschrägt ist, um einen
Abblendlichtstrahl zu bilden, reflektierende Segmente von
einem zweiflächigen, hyperbolischen Paraboloid oder einem
Rotationsparaboloid verwendet.
Wie es vorstehend erwähnt worden ist, ist, je höher die Lage
eines reflektierenden Segmentes ist, desto kleiner die
Brennweite der Bezugsoberfläche. Demgemäß weisen abgestufte
Teile, die an den Grenzen zwischen benachbarten, reflektie
renden Segmenten gebildet werden, wenn man in der vertikalen
Richtung betrachtet, nach unten, und somit wird an den abge
stuften Teilen reflektiertes Licht nach unten gerichtet. Als
ein Ergebnis wird das Blenden minimiert. Wie es ferner oben
erwähnt worden ist, ist, je weiter eine reflektierendes
Segment von der vertikalen Ebene, die die optische Achse
einschließt, in der horizontalen Richtung entfernt ist,
desto größer die Brennweite. Abgestufte Teile zwischen be
nachbarten, reflektierenden Segmenten, wenn man in der hori
zontalen Richtung betrachtet, sind in einer Totzone angeord
net, wenn man von der Lichtquelle her betrachtet, die nicht
mit direkten Lichtstrahlen beleuchtet wird.
Da die Brennweiten der Bezugsoberfläche örtlich unter
schiedlich sind, bestimmt die Brennweite nicht einzig die
Weite des Reflektors. Demgemäß kann der Raumwinkel, wenn die
reflektierende Oberfläche von dem Glühfaden her betrachtet
wird, erhöht werden.
Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand von Aus
führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Vorderansicht, die schematisch einen Reflek
tor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei
die Darstellung verwendet wird, die Lichtvertei
lungssteuerungsbereiche auf dem Reflektor zu er
läutern,
Fig. 2 eine Vorderansicht ist, die schematisch den Re
flektor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 3 eine Vorderansicht ist, die schematisch den Re
flektor zeigt, wobei dargestellt ist, wie die
Brennweiten einer Bezugsoberfläche auf der re
flektierenden Oberfläche verteilt sind,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht ist, die eine hyper
bolische Paraboloidoberfläche zeigt,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht ist, die eine ellip
tische Paraboloidoberfläche zeigt,
Fig. 6 ein Diagramm ist, das zeigt, wie die reflektieren
den, hyperbolischen Paraboloidsegmente auf der
Bezugsoberfläche ausgelegt sind,
Fig. 7 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen einem
reflektierenden Segment und seinem Projek
tionsmuster zeigt,
Fig. 8 ein Diagramm zum Erklären ist, warum das von einem
abgestuften Teil (wenn man in Querschnitt betrach
tet) zwischen benachbarten, reflektierenden Seg
menten der reflektierenden Oberfläche reflektierte
Licht nach unten gerichtet ist,
Fig. 9 ein Diagramm zum Erklären ist, warum ein abge
stufter Teil zwischen benachbarten, reflektieren
den Segmenten in der Totzone angeordnet ist, wenn
man von der Lichtquelle her betrachtet,
Fig. 10 ein Diagramm ist, das schematisch ein Projek
tionsmuster zeigt, das von einem Abblendstrahl von
dem zusammengesetzten Muster gebildet wird, und
Fig. 11(a) und 11(b) jeweils vertikale und horizontale Schnittansichten
eines Reflektors sind und verwendet werden, um die
Lichtverteilungssteuerungssegmente der reflektie
renden Oberfläche zu erläutern.
Ein Reflektor für einen Fahrzeugscheinwerfer, der gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
konstruiert ist, wird unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben. In der beschriebenen Ausführungs
form wird die Erfindung auf einen im wesentlichen kreisför
migen Reflektor angewendet, wenn man von vorne betrachtet,
obgleich die Erfindung nicht darauf begrenzt ist.
Fig. 1 ist eine Vorderansicht, die schematisch einen Re
flektor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die
Darstellung zum Erläutern der Lichtverteilungssteuerungs
bereiche auf dem Reflektor 1 zweckmäßig ist. Die reflektie
rende Oberfläche 2 ist aus sechs reflektierenden Bereichen
(allgemein mit 2(i) bezeichnet, mit i irgendeiner der Zahlen
von 1 bis 6, und zur Kennzeichnung dieser reflektierenden
Bereiche verwendet wird) gebildet.
In dem Koordinatensystem des Reflektors 1 ist die X-Achse
senkrecht zu der Oberfläche des Papiers der Zeichnung. Die
Y-Achse ist senkrecht zu der X-Achse und erstreckt sich ho
rizontal auf der Papieroberfläche. Die Z-Achse ist senkrecht
zu der X-Achse und der Y-Achse und erstreckt sich vertikal
zu der Papieroberfläche. Eine kreisförmige Öffnung 2a zum
Befestigen der Glühbirne (Lichtquelle) ist in dem mittleren
Bereich der reflektierenden Oberfläche 2 gebildet und zu dem
Ursprung O der orthogonalen Koordinaten zentriert.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, besteht jeder reflektierende
Bereich 2(i) (i = 1 bis 6) aus einer Vielzahl von Segmenten
2(j) (j = 1 bis 6 und als SEG(i) bezeichnet). Jedes Segment
hat eine gekrümmte Grundoberfläche (hyperbolisches Parabo
loid, elliptisches Paraboloid oder Rotationsparaboloid).
Diese Segmente werden auf einer Rotationsparaboloid-Bezugs
oberfläche ausgelegt, die örtlich unterschiedliche Brenn
weiten hat, wodurch die reflektierende Oberfläche 2 gebildet
wird.
Die reflektierenden Bereiche 2(1) oberhalb und unterhalb der
kreisförmigen Öffnung 2a besetzen große Bereiche in dem
ersten und zweiten Quadranten der Y-Z-Ebene und Bereiche
näher zu der Z-Achse in dem dritten und vierten Quadranten.
Die Segmente von oben bis zu der dritten Reihe in dem re
flektierenden Bereich 2(1) in der Y-Z-Ebene sind symmetrisch
in bezug auf die X-Z-Ebene ausgelegt. Die Segmente, die sich
in dem unteren Teil der Y-Z-Ebene befinden, sind in bezug
auf die X-Z-Ebene asymmetrisch.
Die Segmente, die den reflektierenden Bereich 2(1) bilden,
haben hyperbolische Paraboloid-Oberflächen. Wenn der re
flektierende Bereich von vorne betrachtet wird, sieht er wie
ein Gitter aus.
Die Fig. 4 zeigt eine hyperbolische Paraboloid-Ebene oder
Oberfläche 3 als Grundkonfiguration des Segmentes. In dem
Koordinatensystem der Ebene ist die X-Achse die Achse, die
sich in der normalen Richtung bei dem Ursprung erstreckt.
Die Y-Achse ist die sich horizontal erstreckende Achse und
die Z-Achse ist die sich vertikal erstreckende Achse.
Die hyperbolische Paraboloid-Ebene 3 ist in dem horizontalen
und im vertikalen Querschnitt parabolisch. Die Parabel im
horizontalen Querschnitt ist nach außen in Richtung der
postiven X-Achse gekrümmt. Die Parabel in dem vertikalen
Querschnitt ist nach innen in der positiven Richtung auf der
X-Achse gekrümmt. Demgemäß streut diese Ebene Licht positiv
in der horizontalen Richtung.
Die Segmente des reflektierenden Bereiches 2(2), der dem
reflektierenden Bereich 2(1) in dem zweiten und dem dritten
Quadranten in der Y-Z-Ebene benachbart sind, der reflektie
rende Bereich 2(3), der dem reflektierenden Bereich 2(1) in
dem ersten Quadranten in der Y-Z-Ebene benachbart ist, der
kleine, reflektierende Bereich 2(4), der der kreisförmigen
Öffnung 2a unmittelbar unter der X-Y-Ebene in dem vierten
Quadranten in der Y-Z-Ebene benachbart ist, und der reflek
tierende Bereich 2(5) auf der rechten Seite des reflektie
renden Bereiches 2(1) in dem vierten Quadranten in der Y-Z-
Ebene haben jeweils eine elliptische Paraboloid-Konfigura
tion.
Fig. 5 zeigt eine elliptische Paraboloid-Ebene oder -Ober
fläche 4 in dem orthogonalen X-Y-Z-Koordinatensystem, wie es
in Fig. 4 festgelegt ist. Der horizontale und der vertikale
Querschnitt der Ebene ist jeweils parabolisch. Die Parabel
dieser Querschnitte sind nach innen in die positive Richtung
auf der X-Achse gekrümmt. Die Streuwirkung dieser Ebene oder
Oberfläche in der horizontalen Richtung ist geringer als die
der hyperbolischen Paraboloid-Ebene 3.
Der fächerförmige, reflektierende Bereich 2(6), der sich
unmittelbar unter der X-Y-Ebene in dem vierten Quadranten in
der Y-Z-Ebene befindet, trägt zu der Bildung einer Ab
schneidelinie in der Lichtverteilung für den Abblendstrahl
bei. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, ist das Segment SEG (6)
radial von dem Ursprung O fortgesetzt.
Das Segment SEG (6) hat eine Rotationsparaboloid-Oberfläche.
Alternativ kann es als ein zweiflächiges, hyperbolisches Pa
raboloid gebildet sein.
Fig. 6 zeigt schematisch, wie die Segmente auf einer ge
dachten Rotationsparaboloid-Oberfläche als eine Bezugs
oberfläche ausgelegt sind.
In dieser Figur, die die Verteilung der Segmente auf der
hyperbolischen Paraboloid-Oberfläche zeigt, wird ein Be
zugspunkt auf der hyperbolischen Paraboloid-Oberfläche in
einen Punkt P auf einer gedachten Parabel 5 übertragen, die
den Rotationsparaboloid mit einem Brennpunkt F (die Brenn
weite ist mit f bezeichnet) so angibt, daß die Normalvekto
ren miteinander zusammenfallen. Wie es in Fig. 7 gezeigt
ist, ist der Punkt P an einer Stelle festgelegt, die erhal
ten wird, indem die Segmentweite intern mit einem Verhältnis
(L : R in der Figur) geteilt wird, damit der Punkt P nicht in
der Mitte der Weite eines Segmentes 6 angeordnet wird.
In diesem Fall ist, wenn L : R = 1 : 1, das heißt der Punkt P
ist in der Mitte der Segmentweite angeordnet, das sich erge
bende Projektionsmuster des Glühfadenbildes durch das Seg
ment horizontal symmetrisch in bezug auf den Projektions
punkt, der dem Punkt P entspricht. Wenn das Verhältnis von L
und R ausgewählt wird, wie es erwünscht ist, kann die Aus
dehnung des Glühfadenbildes in der horizontalen Richtung
durch das L/R-Verhältnis gesteuert werden.
Wenn der linke Bereich des Punktes P größer als der rechte
Bereiche ist, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, wird das Pro
jektionsmuster stark von dem Projektionspunkt Q nach links
abgelenkt, der dem Punkt P entspricht, wie es gezeigt ist,
während es einen kleinen Bereich auf der rechten Seite des
Projektionspunktes einnimmt.
Fig. 7 ist ein Diagramm, das schematisch ein Projektions
muster 7 des Segmentes 6 darstellt, das auf einem Schirm
gebildet wird, der in einem ausreichenden Abstand von der
Vorderseite des Reflektors 1 entfernt angeordnet ist. "LH-
RH" und "UV-DV" zeigen die relativen Koordinatenachsen an,
die gebildet werden, wenn sie von einer Bezugsachse auf den
Schirm mit dem Punkt Q als der Ursprung übertagen werden.
"LH-RH" und "UV-DV" zeigen die horizontale Linie bzw. die
vertikale Linie an.
Die obengenannte Vorgehensweise wird für jedes Segment auf
die Rotationsparaboloid-Oberfläche nicht konstanter Brenn
weite angewendet. In diesem Fall wird das L/R-Verhältnis für
jedes Segment bestimmt.
Unter der Bedingung, daß die Segmente an den Grenzen durch
gehend sind, werden die Segmente auf der Bezugsoberfläche in
aufeinanderfolgender Reihenfolge ausgelegt, indem die An
fangsposition der Segmente und die Endpositionen bestimmt
werden.
Fig. 3 zeigt, wie die Brennweiten f auf der Bezugsoberfläche
auf der reflektierenden Oberfläche 2 verteilt sind.
In der Figur zeigen die Pfeile U und W, die durch ausgezo
gene und unterbrochene Linien dargestellt sind, in der Form
von Vektoren einen Zustand derart, daß die Brennweite f in
Richtung der Pfeile kleiner ist.
Wie es durch den Pfeil U mit ausgezogener Linie angegeben
ist, ist die Brennweite f in Richtung zu der oberen Lage
kleiner. Wie es durch den Pfeil W mit unterbrochener Linie
angegeben ist, wird die Brennweite f größer, je weiter das
reflektierende Segment von der X-Z-Ebene in der horizontalen
Richtung entfernt ist.
Einige besondere Beispiele numerischer Werte der Brennweiten
f werden angegeben. Die Brennweite f, die durch den oberen
Pfeil angegeben ist, der sich auf der rechten Seite der Z-
Achse in dem ersten Quadranten in der Y-Z-Ebene befindet und
dort entlang verläuft, ändert sich innerhalb des Bereiches
von 22 mm bis 3,5 mm (f = 22 bis 3,5 mm). Die Brennweite f,
die durch den nach links gerichteten Pfeil angegeben ist,
der sich gerade oberhalb der rechten Seite der Y-Achse in
dem ersten Quadranten in der Y-Z-Ebene befindet und dort
entlang verläuft, ändert sich innerhalb des Bereiches von 25
mm bis 25,7 mm (f = 25 bis 25,7 mm). Die Änderung der Brenn
weite f auf der vertikalen Achse ist größer als die der
Brennweite u in der horizontalen Richtung.
Bei dieser Ausführungsform sind der Bereich des reflektie
renden Bereiches 2(1) unter der X-Y-Ebene und die reflektie
renden Bereiche 2(2) und 2(5) so geformt, daß die Brennwei
ten f nicht geändert werden. Wenn erforderlich, können diese
Bereiche so geformt sein, daß die Brennweite f zunimmt, wenn
sich der Abstand von der X-Z-Ebene erhöht, wie der Bereich
oberhalb der X-Y-Ebene.
Fig. 8 zeigt schematisch die reflektierende Oberfläche 2 im
vertikalen Querschnitt. Wenn die Lagen der reflektierenden
Segmente höher werden, wird die Brennweite f der Bezugs
oberfläche kleiner. Ein abgestufter Teil 8 an der Grenze
zwischen benachbarten Segmenten wird gebildet, der nach
unten gerichtet ist. Licht D, das von dem abgestuften Teil 8
reflektiert wird, verläuft nach unten, wobei es zu einer
Blendverringerung führt.
Die Tatsache, daß die Brennweite f der Rotationsparaboloid-
Oberfläche als Bezugsoberfläche zunimmt, wenn die Lage des
reflektierenden Segments höher wird, bedeutet, daß die Ro
tationsparaboloid-Oberfläche in Richtung zu der optischen
Achse verformt ist. Daraus sieht man ohne weiteres, daß der
Raumwinkel, wenn die reflektierende Oberfläche 2 von der
Lichtquelle her betrachtet wird, größer ist, als wenn die
Brennweite f fest wäre.
Fig. 9 zeigt schematisch die reflektierende Oberfläche 2 im
horizontalen Querschnitt. Die Brennweite f der Bezugsober
fläche nimmt zu, je weiter das reflektierende Segment von
dem Ursprung O entfernt ist. Ein abgestufter Teil 9 an der
Grenze zwischen benachbarten Segmenten wird gebildet, der
nach außen gerichtet ist. Wenn man von der Lichtquelle her
betrachtet, ist der abgestufte Teil 9 durch das Segment ver
borgen. Der abgestufte Teil befindet sich in einer Totzone,
wenn man von der Lichtquelle her betrachtet.
Wenn der Glühfaden entlang der optischen Achse angeordnet
wird und die Abschirmung darunter angeordnet ist, bildet das
von dem Reflektor 1 reflektierte Licht ein Projektionsmu
ster, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. In der Figur bedeuten
"H-H" eine horizontale Linie, "V-V" eine vertikale Linie und
ein Punkt HV gibt den Schnittpunkt der horizontalen und
vertikalen Linie an.
Wie man sieht befindet sich ein Projektionsmuster 10, das
von dem reflektierenden Bereiche 2(1) gebildet wird, unter
der horizontalen Linie "H-H" und wird horizontal gestreut.
Ein zusammengesetztes Muster 11, das durch die reflektie
renden Bereiche 2(2), 2(3) und 2(4) gebildet wird und sich
unter dem Punkt HV befindet, ist enger als das Projektions
muster 10, wenn man es horizontal betrachtet. Dieses Muster
trägt zu der Bildung der Helligkeitsintensitätsmitte eines
Verteilungsmusters bei.
Das Projektionsmuster 12 von dem reflektierenden Bereich
2(6), der wie ein Fächer geformt ist, erstreckt sich auf
beiden Seiten der horizontalen Linie H-H. Dieses Muster
trägt zu der Bildung einer Abschneidelinie bei, die unter
einem gegebenen Winkel geneigt ist.
Das Muster, das durch den reflektierenden Bereich gebildet
wird, dessen Segmente hyperbolische Paraboloid-Oberflächen
haben, trägt zu der horizontalen Streuung der Lichtvertei
lung bei. Das Muster, das durch den reflektierenden Bereich
gebildet wird, dessen Segmente elliptische Paraboloid-Ober
flächen haben, trägt zu der Bildung der Helligkeitsintensi
tätsmitte eines Verteilungsmusters bei.
Das Gesamtverteilungsmuster für den Abblendlichtstrahl wird
durch Zusammensetzung der Muster gebildet, wie es vorstehend
erwähnt worden ist. Die Verteilungssteuerungsfunktion der
reflektierenden Oberfläche 2 bildet ein Muster, das einem
vorgegebenen Verteilungsmuster ähnelt. Die Vertei
lungssteuerlast der äußeren Linse wird dadurch abgeschwächt.
Wie es oben beschrieben worden ist, ist bei dem Reflektor
der vorliegenden Erfindung, je höher die Lage des reflek
tierenden Segmentes ist, desto kleiner die Brennweite der
Bezugsoberfläche. Demgemäß weist ein abgestufter Teil, der
an der Grenze zwischen benachbarten reflektierenden Segmen
ten gebildet wird, wenn man in der vertikalen Richtung be
trachtet, nach unten. Von dem abgestuften Teil reflektiertes
Licht wird nach unten gerichtet. Als ein Ergebnis wird Blen
den minimiert.
Ferner ist auch, je weiter das reflektierende Segment von
der vertikalen Ebene, die die optische Achse einschließt, in
der horizontalen Richtung entfernt ist, desto größer ist die
Brennweite. Ein abgestufter Teil zwischen benachbarten,
reflektierenden Segmenten, wenn man in der horizontalen
Richtung betrachtet, befindet sich in einer Totzone, wenn
man von der Lichtquelle her betrachtet. Das von dem abge
stuften Teil reflektierte Licht beeinflußt somit die Licht
verteilung nicht nachteilig.
Da die Brennweiten der Bezugsoberfläche örtlich unter
schiedlich sind, bestimmt die Brennweite nicht einzig die
Weite des Reflektors. Demgemäß kann der Raumwinkel, wenn die
reflektierende Oberfläche von dem Glühfaden her betrachtet
wird, erhöht werden. Somit kann der Reflektor die Anforde
rungen zur Verringerung der gesamten Weite des Scheinwerfers
erfüllen.
Claims (6)
1. Reflektor für einen Fahrzeugscheinwerfer, bei dem die
reflektierende Oberfläche in eine Mehrzahl von re
flektierenden Bereichen unterteilt ist, und wobei eine
Lichtquelle, zum Bilden eines Abblendlichtstrahls so
angeordnet ist, daß die Mittelachse der Lichtquelle
längs der optischen Achse der reflektierenden Oberflä
che liegt, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) jeder der reflektierenden Bereiche (2(1) . . . 2(6)) eine Zusammenstellung von reflektierenden Segmenten (SEG (1), . . ., SEG (6)) umfaßt,
- b) jedes der reflektierenden Segmente (SEG (1), . . ., SEG (6)) von jedem der reflektierenden Bereiche (2(1), . . ., 2(6)) eine Konfiguration eines hyperbolischen Paraboloids, eines elliptischen Paraboloids, eines zweiflächigen, hyperbolischen Paraboloids oder eines Rotationsparaboloids hat, wobei alle Segmente (SEG (1), . . ., SEG (6)) aller reflektierenden Bereiche (2(1), . . ., 2(6)) auf einer Bezugsoberfläche ausgelegt sind und zusammenarbeiten, die reflektierende Oberfläche zu bilden, und
- c) die Bezugsoberfläche eine Rotationsparaboloid- Oberfläche ist, wobei die Brennweiten der Bezugsober fläche für unterschiedliche der reflektierenden Seg mente (SEG (1), . . ., SEG (6)) verschieden ist derart, daß je höher die Lage irgendeines der reflektierenden Seg mente ist, desto kleiner die Brennweite der Bezugsober fläche ist, und je weiter irgendeines der reflektieren den Segmente von einer vertikalen Ebene, die die opti sche Achse einschließt, in einer horizontalen Richtung entfernt ist, desto größer die Brennweite ist.
2. Reflektor für einen Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Be
reiche reflektierende Bereiche (2(1)) umfassen, die
eine gute Streuung in der horizontalen Richtung für ein
Lichtverteilungsmuster für einen Abblendlichtstrahl
haben und aus reflektierenden, hyperbolischen Parabo
loid-Segmenten bestehen.
3. Reflektor für einen Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Be
reiche reflektierende Bereiche (2(2), 2(3), 2(4)) um
fassen, die zu der Bildung eines mittleren Teils eines
Lichtverteilungsmusters für den Abblendlichtstrahl
beitragen und aus reflektierenden, elliptischen Para
boloid-Segmenten bestehen.
4. Reflektor für einen Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Be
reiche reflektierende Bereiche (2(6)) umfassen, die zu
der Bildung einer Abschneidelinie beitragen, die in be
zug auf eine horizontale Linie in einem Lichtvertei
lungsmuster für den Abblendlichtstrahl schräg verläuft,
und aus reflektierenden, zweiflächigen, hyperbolischen
Paraboloidsegmenten bestehen.
5. Reflektor für einen Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Be
reiche reflektierende Bereiche umfassen, die zu der
Bildung einer Abschneidelinie beitragen, die in bezug
auf eine horizontale Linie in einem Lichtverteilungs
muster für den Abblendlichtstrahl schräg verläuft, und
die aus reflektierenden Rotationsparaboloid-Segmenten
bestehen.
6. Reflektor für einen Fahrzeugscheinwerfer, bei dem die
reflektierende Oberfläche in eine Mehrzahl von re
flektierenden Bereichen unterteilt ist, und wobei eine
Lichtquelle, zum Bilden eines Abblendlichtstrahls so
angeordnet ist, daß die Mittelachse der Lichtquelle
längs der optischen Achse der reflektierenden Oberflä
che liegt, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) jeder der reflektierenden Bereiche (2(1) . . . 2(6)) eine Zusammenstellung von reflektierenden Segmenten (SEG (1), . . ., SEG (6)) umfaßt,
- b) jedes der reflektierenden Segmente (SEG (1), . . ., SEG (6)) von jedem der reflektierenden Bereiche (2(1), . . ., 2(6)) eine Konfiguration eines hyperbolischen Paraboloids, eines elliptischen Paraboloids, eines zweiflächigen, hyperbolischen Paraboloids oder eines Rotationsparaboloids hat, wobei alle Segmente (SEG (1), . . ., SEG (6)) aller reflektierenden Bereiche (2(1), . . ., 2(6)) auf einer Bezugsoberfläche ausgelegt sind und zusammenarbeiten, die reflektierende Oberfläche zu bilden, und
- c) die Bezugsoberfläche eine Rotationsparaboloid- Oberfläche ist, wobei die Brennweiten der Bezugsober fläche für unterschiedliche der reflektierenden Seg mente (SEG (1), . . ., SEG (6)) verschieden ist derart, daß je höher die Lage irgendeines der reflektierenden Seg mente ist, desto kleiner die Brennweite der Bezugsober fläche ist, und je weiter irgendeines der reflektieren den Segmente von einer vertikalen Ebene, die die opti sche Achse einschließt, in einer horizontalen Richtung entfernt ist, desto größer die Brennweite ist,
- d) die reflektierenden Bereiche reflektierende Bereiche (2(1)) umfassen, die eine gute Streuung in der hori zontalen Richtung für ein Lichtverteilungsmuster für einen Abblendlichtstrahl haben und aus reflektierenden, hyperbolischen Paraboloid-Segmenten bestehen,
- e) die reflektierenden Bereiche reflektierende Bereiche (2(2), 2(3), 2(4)) umfassen, die zu der Bildung eines mittleren Teils eines Lichtverteilungsmusters für den Abblendlichtstrahl beitragen und aus reflektierenden, elliptischen Paraboloid-Segmenten bestehen, und
- f) die reflektierenden Bereiche reflektierende Bereiche (2(6)) umfassen, die zu der Bildung einer Abschneideli nie beitragen, die in bezug auf eine horizontale Linie in einem Lichtverteilungsmuster für den Abblendlicht strahl schräg verläuft, und aus wenigstens reflektie renden, zweiflächigen, hyperbolischen Paraboloidsegmen ten und/oder aus reflektierenden Rotationsparaboloid- Segmenten bestehen.
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