DE68904962T2 - HEADLIGHTS FOR MOTOR VEHICLES. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Frontscheinwerfer für Fahrzeuge wie Automobile.The invention relates to a headlight for vehicles such as automobiles.

Herkömmliche Fahrzeugfrontscheinferfer dieser Art sind beispielsweise in den japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichungen JP-U-61-63 702 und JP-U-61-71 905 beschrieben, die von dem selben Anmelder eingereicht wurden, wie die vorliegende Erfindung. In der JP-U-61 71905 ist ein Fahrzeugfrontscheinwerfer beschrieben, umfassend eine Lichtquelle; eine obere erste gekrümmte Fläche, bestehend aus zusammengesetzten gekrümmten Flächen zum reflektieren eines Lichtstrahles von der Lichtquelle nach der linken bzw. rechten Seite des Fahrzeuges, wobei die obere erste gekrümmte Fläche an einer gegenüber der Lichtquelle höheren Stelle angeordnet ist; eine untere erste gekrümmte Fläche, bestehend aus zusammengesetzten gekrümmten Flächen zum reflektieren eines Lichtstrahles von der Lichtquelle nach der linken bzw. rechten Seite des Fahrzeuges, wobei die untere erste gekrümmte Fläche an einer gegenüber der Lichtquelle niedrigeren Stelle angeordnet ist; eine obere zweite gekrümmte Fläche zum reflektieren eines von der oberen ersten gekrümmten Fläche reflektierten Strahles, um den so reflektierten Lichtstrahl im wesentlichen parallel zur Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges auszurichten, wobei die obere zweite gekrümmte Fläche rechts und links der Lichtquelle angeordnet ist; und eine untere zweite gekrümmte Fläche zum reflektieren eines von der unteren ersten gekrümmten Fläche reflektierten Lichtstrahles, um den so reflektierten Lichtstrahl im wesentlichen parallel zur Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges auszurichten, wobei die untere zweite gekrümmte Fläche rechts und links der Lichtquelle angeordnet ist.Conventional vehicle headlights of this type are described, for example, in Japanese Utility Model Publications JP-U-61-63 702 and JP-U-61-71 905, which were filed by the same applicant as the present invention. JP-U-61 71905 describes a vehicle headlight comprising a light source; an upper first curved surface consisting of composite curved surfaces for reflecting a light beam from the light source to the left or right side of the vehicle, the upper first curved surface being arranged at a higher position than the light source; a lower first curved surface consisting of composite curved surfaces for reflecting a light beam from the light source to the left or right side of the vehicle, the lower first curved surface being arranged at a lower position than the light source; an upper second curved surface for reflecting a beam reflected from the upper first curved surface in order to direct the beam thus reflected. Light beam substantially parallel to the forward direction of the vehicle, the upper second curved surface being arranged to the right and left of the light source; and a lower second curved surface for reflecting a light beam reflected from the lower first curved surface to align the light beam thus reflected substantially parallel to the forward direction of the vehicle, the lower second curved surface being arranged to the right and left of the light source.

Die vorstehend beschriebene Lösung des Standes der Technik hat sich jedoch als unbefriedigend herausgestellt, da ein von der Lichtquelle ausgesandter Lichtstrahl von den zweiten gekrümmten Flächen reflektiert wird, um Streulicht zu erzeugen, das bei seiner Reflexion nach oben zum Entstehen von blendendem Licht und damit zu Schwierigkeiten beim Festlegen der Lichtverteilung eines Frontscheinwerfers führt. Es ist ein lange bestehendes Bedürfnis, dieses Problem zu lösen.However, the above-described prior art solution has proven to be unsatisfactory since a light beam emitted by the light source is reflected by the second curved surfaces to produce scattered light which, when reflected upwards, creates glare and thus difficulties in determining the light distribution of a headlight. There is a long-standing need to solve this problem.

Die DE-B-1 225 121 zeigt einen Fahrzeugfrontscheinwerfer mit Lichtabschirmeinheiten, welche Übergänge zwischen verschiedenen Reflektorabschnitten abschirmen, und mit einer schräggestellten gekrümmten Fläche, um den Lichtkegel in dem asymmetrischen Schnitt zu intensivieren. Die DE-B-1 142 322 lehrt eine untere gekrümmte Fläche, die unter einem sehr kleinen Winkel schräg nach oben geneigt ist, um eine übermäßige Beleuchtung der Straße zu vermeiden.DE-B-1 225 121 shows a vehicle headlight with light shielding units which shield transitions between different reflector sections and with an inclined curved surface to intensify the light cone in the asymmetrical section. DE-B-1 142 322 teaches a lower curved surface which is inclined upwards at a very small angle to avoid excessive illumination of the road.

Die oben genannte bekannte Ausführungsform hat auch den Nachteil einer ungenügenden Helligkeit und dergleichen trotz ihres komplizierten Aufbaus.The above-mentioned known embodiment also has the disadvantage of insufficient brightness and the like despite its complicated structure.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugfrontscheinwerfer anzugeben, bei dem die Blendwirkung vermieden und gleichzeitig eine ausreichende Beleuchtungsstärke erreicht wird.The invention is therefore based on the object of specifying a vehicle headlight in which the glare effect is avoided and at the same time a sufficient illuminance is achieved.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Fahrzeugfrontscheinwerfer gemäß Anspruch 1 gelöst, der umfaßt: eine Lichtquelle, eine obere erste gekrümmte Fläche, bestehend aus zusammengesetzten gekrümmten Flächen zum Reflektieren eines Lichtstrahles von der Lichtquelle nach der linken bzw. rechten Seite des Fahrzeuges, wobei die obere erste gekrümmte Fläche an einer gegenüber der Lichtquelle höheren Stelle angeordnet ist; eine untere erste gekrümmte Fläche, bestehend aus zusammengesetzten gekrümmten Flächen zum Reflektieren eines Lichtstrahles von der Lichtquelle nach der linken bzw. rechten Seite des Fahrzeuges, wobei die untere erste gekrümmte Fläche an einer gegenüber der Lichtquelle niedrigeren Stelle angeordnet ist; eine obere zweite gekrümmte Fläche zum Reflektieren eines von der oberen ersten gekrümmten Fläche reflektierten Strahles, um den so reflektierten Lichtstrahl im wesentlichen parallel zur Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges auszurichten, wobei die obere zweite gekrümmte Fläche rechts und links der Lichtquelle angeordnet ist; und eine untere zweite gekrümmte Fläche zum Reflektieren eines von der unteren ersten gekrümmten Fläche reflektierten Lichtstrahles, um den so reflektierten Lichtstrahl im wesentlichen parallel zur Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges auszurichten, wobei die untere zweite gekrümmte Fläche rechts und links der Lichtquelle angeordnet ist; wobei die zusammengesetzten gekrümmten Flächen der oberen ersten gekrümmten Fläche um einen Winkel von 10 bis 35 Grad so geneigt sind, daß sie den so reflektierten Lichtstahl abwärts richten; wobei die zusammengesetzten gekrümmten Flächen der unteren ersten gekrümmten Fläche um einen Winkel von 10 - 35 Grad derart geneigt sind, daß sie den durch sie reflektierten Lichtstrahl aufwärts richten, wobei die obere zweite gekrümmte Fläche und die untere zweite gekrümmte Fläche im wesentlichen entlang einer Linie miteinander in Berührung stehen und wobei Lichtabschirmeinheiten rechts und links der Lichtquelle entlang der Linie angeordnet sind, welche die Berührungslinie zwischen der oberen und der unteren zweiten gekrümmten Fläche definiert. Die Lichtabschirmeinheiten eleminieren in vorteilhafter Weise Streulicht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Rotationsparaboloid an einem zentralen Frontseitenabschnitt jeder der oberen und unteren ersten gekrümmten Flächen ausgebildet, wobei die zentralen Frontseitenabschnitte jeweils einen für Licht nicht erreichbaren Bereich relativ zu den zweiten gekrümmten Flächen bilden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine dritte gekrümmte Fläche auf einer Fläche der Lichtabschirmeinheiten ausgebildet, welche der Lichtquelle zugewandt ist, wobei die dritte gekrümmte Fläche einen Lichtstrahl von der Lichtquelle in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges reflektiert. Das oben genannte Rotationsparabolid und die dritten gekrümmten Flächen liefern eine ausreichende Beleuchtungsstärke.The above object is achieved by the vehicle headlight according to the invention according to claim 1, which comprises: a light source, an upper first curved surface consisting of composite curved surfaces for reflecting a light beam from the light source to the left and right sides of the vehicle, the upper first curved surface being arranged at a higher position than the light source; a lower first curved surface consisting of composite curved surfaces for reflecting a light beam from the light source to the left and right sides of the vehicle, the lower first curved surface being arranged at a lower position than the light source; an upper second curved surface for reflecting a beam reflected from the upper first curved surface in order to align the light beam thus reflected substantially parallel to the forward direction of the vehicle, the upper second curved surface being arranged to the right and left of the light source; and a lower second curved surface for reflecting a light beam reflected from the lower first curved surface to direct the light beam thus reflected substantially parallel to the forward direction of the vehicle, the lower second curved surface being arranged to the right and left of the light source; the composite curved surfaces of the upper first curved surface being inclined at an angle of 10 to 35 degrees so as to direct the light beam thus reflected downward; the composite curved surfaces of the lower first curved surface are inclined by an angle of 10 - 35 degrees such that they direct the light beam reflected thereby upwards, the upper second curved surface and the lower second curved surface being in contact with each other substantially along a line, and light shielding units are arranged to the right and left of the light source along the line which defines the line of contact between the upper and lower second curved surfaces. The light shielding units advantageously eliminate stray light. According to a preferred embodiment, a paraboloid of revolution is formed on a central front side portion of each of the upper and lower first curved surfaces, the central front side portions each forming an area inaccessible to light relative to the second curved surfaces. According to a further embodiment, a third curved surface is formed on a surface of the light shielding units which faces the light source, the third curved surface reflecting a light beam from the light source in the forward direction of the vehicle. The above-mentioned parabolic rotation and the third curved surfaces provide sufficient illuminance.

Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:The present invention will now be described in detail using preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Fahrzeugfrontscheinwerfers gemäß der vorliegenden Erfindung;Figure 1 is a perspective view of an embodiment of a vehicle headlight according to the present invention;

Figur 2 einen Querschnitt entlang Linie II-II in Figur 1;Figure 2 shows a cross-section along line II-II in Figure 1;

Figur 3 eine Frontansicht der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform;Figure 3 is a front view of the embodiment shown in Figure 1;

Figur 4 eine grafische Darstellung zur Erläuterung des Lichtflußeinfangverhältnisses;Figure 4 is a graphical representation for explaining the light flux capture ratio;

Figur 5 einen Querschnitt, welcher den Hauptteil einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;Figure 5 is a cross-sectional view showing the main part of a second embodiment of the invention;

Figur 6 eine Darstellung der Lichtverteilung der zweiten Ausführungsform unter Verwendung einer Linse;Figure 6 is a representation of the light distribution of the second embodiment using a lens;

Figur 7 eine perspektivische Ansicht des Hauptteiles einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;Figure 7 is a perspective view of the main part of a third embodiment of the present invention;

Figur 8 eine Darstellung der Lichtverteilung der dritten Ausführungsform undFigure 8 shows the light distribution of the third embodiment and

Figur 9 eine perspektivische Ansicht des Hauptteiles einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Figure 9 is a perspective view of the main part of a fourth embodiment of the present invention.

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In dieser Beschreibung werden die Ausdrücke "vorne", "hinten", "rechts" und "links" unter der Annahme benutzt, daß ein Frontscheinwerfer in einem Fahrzeug montiert ist. Die Vorwärtsrichtung ist nämlich die Richtung, in welche sich ein Fahrzeug vorwärts bewegt, die Rückwärtsrichtung ist die Richtung, in die sich ein Fahrzeug rückwärts bewegt, rechts und links sind jeweils die entsprechenden Richtungen vom Fahrer aus betrachtet.The preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. In this description, the terms "front", "rear", "right" and "left" are used on the assumption that a headlight is mounted in a vehicle. The forward direction is the direction in which a vehicle moves forward, the reverse direction is the direction in which a vehicle moves backwards, right and left are the corresponding directions as viewed from the driver.

Zunächst wird auf die Figuren 1 bis 3 Bezug genommen. Der Hauptteil eines Fahrzeugfrontscheinwerfers gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist allgemein mit 1 bezeichnet. Der Fahrzeugfrontscheinwerfer 1 besteht aus einer Lichtquelle 2, einem Reflektor 3 und einer Linse 4.First, reference is made to Figures 1 to 3. The main part of a vehicle headlight according to the first embodiment of the invention is generally designated 1. The vehicle headlight 1 consists of a light source 2, a reflector 3 and a lens 4.

Der Aufbau des Reflektors 3 wird nun im folgenden detailliert beschrieben. Eine obere erste gekrümmte Fläche 31 ist an einer Stelle oberhalb der Lichtquelle 2 und eine untere erste gekrümmte Fläche 32 ist an einer Stelle unterhalb der Lichtquelle 2 montiert. Die obere und die untere erste gekrümmte Fläche 31 bzw. 32 reflektieren Licht von der Lichtquelle 2 nach rechts bzw. links. Die obere erste gekrümmte Fläche 31 ist aus einer oberen rechten gekrümmten Fläche 31a mit der Form eines Rotationsparaboloids und einer oberen linken gekrümmten Fläche 31b mit der Form eines Rotationsparaboloids zusammengesetzt. In ähnlicher Weise ist die untere erste gekrümmte Fläche 32 aus einer unteren rechten gekrümmten Fläche 32a mit der Form eines Rotationsparabolids und einer unteren linken gekrümmten Fläche 32b mit der Form eines Rotationsparabolids zusammengesetzt. Rechts und links der Lichtwelle 2 sind obere und untere zweite gekrümmte Flächen 33 bzw. 34 entsprechend der oberen und unteren ersten gekrümmten Fläche 31 bzw. 32 zum Reflektieren des von den ersten gekrümmten Flächen 31 und 32 nach vorne reflektierten Lichtes angeordnet, um das so reflektierte Licht im wesentlichen parallel zu machen. Die oberen und unteren zweiten gekrümmten Flächen 33 und 34 sind von parabolisch zylindrisch gekrümmten Flächen gebildet. Die Struktur des soweit beschriebenen Reflektors 3 ist die gleiche, wie bei einem herkömmlichen Reflektor.The structure of the reflector 3 will now be described in detail below. An upper first curved surface 31 is mounted at a position above the light source 2 and a lower first curved surface 32 is mounted at a position below the light source 2. The upper and lower first curved surfaces 31 and 32 reflect light from the light source 2 to the right and left, respectively. The upper first curved surface 31 is composed of an upper right curved surface 31a having the shape of a paraboloid of revolution and an upper left curved surface 31b having the shape of a paraboloid of revolution. Similarly, the lower first curved surface 32 is composed of a lower right curved surface 32a having the shape of a paraboloid of revolution and a lower left curved surface 32b having the shape of a paraboloid of revolution. To the right and left of the light shaft 2, upper and lower second curved surfaces 33 and 34 are arranged corresponding to the upper and lower first curved surfaces 31 and 32, respectively, for reflecting the light reflected forward from the first curved surfaces 31 and 32 to make the light thus reflected substantially parallel. The upper and lower second curved surfaces 33 and 34 are formed by parabolic cylindrical curved surfaces. The structure of the reflector 3 described so far is the same as that of a conventional reflector.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die obere rechte und linke gekrümmte Fläche 31a und 31b, welche die Form parabolischer Zylinderflächen haben, um einen Winkel von 10 bis 35 Grad so geneigt, daß sie den reflektierten Lichtstrahl abwärts richten. In der gleichen Weise sind die untere rechte und linke gekrümmte Fläche 32a und 32b, welche die Form parabolisch zylindrischer Flächen haben, um einen Winkel von 10 bis 35 Grad so geneigt, daß sie den reflektierten Lichtstrahl aufwärts richten.According to the present invention, the upper right and left curved surfaces 31a and 31b, which have the shape of parabolic cylindrical surfaces, are inclined at an angle of 10 to 35 degrees so as to direct the reflected light beam downward. In the same way, the lower right and left curved surfaces 32a and 32b, which have the shape of parabolic cylindrical surfaces, are inclined at an angle of 10 to 35 degrees so as to direct the reflected light beam upward.

Bei der oben beschriebenen Struktur ist das von den oberen und unteren ersten gekrümmten Flächen 31 und 32 reflektierte Licht nahe einer horizontalen Linie ausgerichtet, welche durch die Lichtquelle 2 verläuft. Die oberen und unteren zweiten gekrümmten Flächen 33 und 34 sind so angeordnet, daß sie sich entlang der horizontalen Linie berühren.In the structure described above, the light reflected from the upper and lower first curved surfaces 31 and 32 is aligned near a horizontal line passing through the light source 2. The upper and lower second curved surfaces 33 and 34 are arranged to touch each other along the horizontal line.

Um bei der vorliegenden Erfindung zu verhindern, daß Licht von der Lichtquelle 2 direkt auf die zweiten gekrümmten Flächen 33 und 34 fällt, sind weitere rechte und linke Lichtabschirmeinheiten 35 und 36 rechts und links der Lichtquelle 2 entlang der horizontalen Linie angeordnet, das heißt entlang der Linie, welche die Berührungslinie zwischen den oberen und unteren zweiten gekrümmten Flächen darstellt. Die rechten und linken Lichtabschirmeinheiten 35 und 36 sind jeweils mit rechten und linken dritten gekrümmten Flächen 35a bzw. 36a an Stellen versehen, welche der Lichtquelle 2 zugewandt sind, wobei die dritten gekrümmten Flächen 35a und 36a als Rotationsparaboloide ausgebildet sind, deren Brennpunkt jeweils in der Lichtquelle 2 liegt.In the present invention, in order to prevent light from the light source 2 from directly falling on the second curved surfaces 33 and 34, further right and left light shielding units 35 and 36 are arranged to the right and left of the light source 2 along the horizontal line, that is, along the line which is the contact line between the upper and lower second curved surfaces. The right and left light shielding units 35 and 36 are respectively provided with right and left third curved surfaces 35a and 36a at positions facing the light source 2, the third curved surfaces 35a and 36a are designed as paraboloids of revolution, the focal point of which is in the light source 2.

Von den ersten gekrümmten Flächen 31 und 32 reflektierte Lichtstrahlen breiten sich in Richtung auf die zweiten gekrümmten Flächen 32 und 34 aus. Ein Teil der reflektierten Lichtstrahlen jedoch fällt direkt auf die Linse, ohne auf die zweiten gekrümmten Flächen 33 oder 34 zu fallen, da die Größe der zweiten gekrümmten Flächen 33 und 34 konstruktiv begrenzt ist. Solche nicht auf die zweiten gekrümmten Flächen 33 oder 34 fallende Lichtstrahlen breiten sich relativ zur horizontalen Ebene unter einem Winkel von 10 bis 35 Grad aus und führen zu Blendlicht, so daß sie eine effektive Nutzung des Lichtes behindern.Light rays reflected from the first curved surfaces 31 and 32 propagate toward the second curved surfaces 32 and 34. However, a portion of the reflected light rays directly impinge on the lens without impinging on the second curved surfaces 33 or 34 because the size of the second curved surfaces 33 and 34 is limited by design. Such light rays not impinging on the second curved surfaces 33 or 34 propagate at an angle of 10 to 35 degrees relative to the horizontal plane and cause glare, thus hindering effective use of the light.

Solche nicht auf die zweite gekrümmte Fläche 33 oder 34 fallende Strahlen werden hauptsächlich im Zentrum der ersten gekrümmten Flächen erzeugt, welches einen für Licht nicht zugänglichen Bereich darstellt. Infolgedessen sind gemäß der vorliegenden Erfindung obere und untere vierte gekrümmte Flächen 37 bzw. 38 an dem mittleren Frontseitenabschnitt jeder ersten gekrümmten Flächen 31 und 32 vorgesehen, wobei die vierten gekrümmten Flächen Rotationsparaboloide sind, deren Brennpunkt in der Lichtquelle 2 liegt.Such rays not incident on the second curved surface 33 or 34 are mainly generated in the center of the first curved surfaces, which is an area inaccessible to light. Therefore, according to the present invention, upper and lower fourth curved surfaces 37 and 38 are provided, respectively, at the central front side portion of each of the first curved surfaces 31 and 32, the fourth curved surfaces being paraboloids of revolution whose focal point is located in the light source 2.

Im folgenden werden die Wirkungsweise und die Vorteile des in der oben beschriebenen Weise aufgebauten Reflektors erläutert. Die Arbeitsweise gleichartiger aufgebauter Elemente wird nicht doppelt beschrieben, sondern es wird nur die Wirkungsweise der jeweils repräsentativen Elemente beschrieben.The following explains the operation and advantages of the reflector constructed in the manner described above. The operation of similarly constructed elements is not described twice, but only the operation of the representative elements is described.

Von der Lichtquelle 2 ausgehende Lichtstrahlen werden von der oberen linken parabolisch zylindrisch gekrümmten Fläche 31b der oberen ersten gekrümmten Fläche 31 reflektiert. Da die obere linke parabolisch zylindrisch gekrümmte Fläche 31b abwärts geneigt ist, nimmt die effektive Reflexionsfläche gegenüber einer herkömmlichen Fläche zu, die in Figur 4 durch eine gestrichelte Linie P angedeutet ist. Der zunehmende Reflexionsbereich führt zu einer Zunahme der Beleuchtungsstärke des Frontscheinwerfers, da die Beleuchtungsstärke durch das Lichtflußeinfangverhältnis des Reflektors bei einer konstanten Lichtmenge der Lichtquelle 2 bestimmt wird.Light rays emanating from the light source 2 are reflected by the upper left parabolic cylindrical curved surface 31b of the upper first curved surface 31. Since the upper left parabolic cylindrical curved surface 31b is inclined downward, the effective reflection area increases compared with a conventional surface, which is indicated by a dashed line P in Figure 4. The increasing reflection area leads to an increase in the illuminance of the headlight, since the illuminance is determined by the luminous flux capture ratio of the reflector at a constant light quantity from the light source 2.

Von der oberen rechten parabolisch zylindrisch gekrümmten Fläche 31a reflektierte Lichtstrahlen, die relativ zur horizontalen Richtung geringfügig nach unten gerichtet sind, werden durch die obere zweite gekrümmte Fläche 33 wieder reflektiert und im wesentlichen parallel gerichtet, da die obere gekrümmte Fläche 33 ebenfalls eine parabolisch zylindrische Fläche ist, wie dies im Detail in den oben genannten Veröffentlichungen JP-U-61-63 702 und JP-U-61-71 905 beschrieben ist. Die Linse 4 mit einem vorgegebenen Linsenausschnitt, wie dies im Stand der Technik wohl bekannt ist, liefert eine gewünschte Lichtverteilungscharakteristik.Light rays reflected from the upper right parabolic cylindrical curved surface 31a, which are directed slightly downward relative to the horizontal direction, are reflected again by the upper second curved surface 33 and are directed substantially parallel, since the upper curved surface 33 is also a parabolic cylindrical surface, as described in detail in the above-mentioned publications JP-U-61-63 702 and JP-U-61-71 905. The lens 4 with a predetermined lens cutout, as is well known in the art, provides a desired light distribution characteristic.

Bei der Erfindung ist die Lichtabschirmeinheit 35 entlang der horizontalen Linie angeordnet, welche durch die Lichtquelle 2 verläuft, damit der von der Lichtquelle 2 kommende Lichtstrahl nicht direkt auf die zweite gekrümmte Fläche 33 fällt. Infolgedessen kann streulicht vollständig eleminiert werden. Ferner richtet die rechte dritte gekrümmte Fläche 35a, die an der Lichtabschireinheit 35 an einer der Lichtquelle 2 zugewandten Stelle angeordnet ist, die Lichtstrahlen parallel und sendet sie nach vorne in einer gleichen Weise, wie dies bei der zweiten gekrümmten Fläche 33 der Fall ist. Die Linse 4 kann daher eine gewünschte Lichtverteilungscharakteristik erhalten.In the invention, the light shielding unit 35 is arranged along the horizontal line passing through the light source 2 so that the light beam coming from the light source 2 does not directly fall on the second curved surface 33. As a result, stray light can be completely eliminated. Furthermore, the right third curved surface 35a, which is arranged on the light shielding unit 35 at a position facing the light source 2, parallelizes the light beams and transmits forward in a similar manner to the second curved surface 33. The lens 4 can therefore obtain a desired light distribution characteristic.

Die obere vierte gekrümmte Fläche 37 richtet Lichtstrahlen ebenfalls parallel und sendet sie nach vorne, wodurch eine Einstellung der Lichtverteilungscharakteristik möglich ist.The upper fourth curved surface 37 also directs light rays parallel and sends them forward, which makes it possible to adjust the light distribution characteristics.

Die Vermessungen des Fahrzeugfrontscheinwerfers 1 und eine Computersimulation durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bestätigt, daß das Lichtflußeinfangverhältnis des Fahrzeugfrontscheinwerfers mit einer Öffnungsfläche (170 Breite x 60 Höhe) 157,7 % desjenigen eines herkömmlichen Scheinwerfers mit der selben Öffnungsfläche betrug, so daß die Beleuchtungsstärke um ca. 60% verbessert wurde.The measurements of the vehicle headlight 1 and a computer simulation by the inventor of the present invention confirmed that the luminous flux capture ratio of the vehicle headlight having an opening area (170 width x 60 height) was 157.7% of that of a conventional headlight having the same opening area, so that the illuminance was improved by about 60%.

Figur 5 zeigt den Hauptteil einer zweiten Ausführungsform eines Fahrzeugfrontscheinwerfers gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind die rechte und die linke dritte gekrümmte Fläche 135a bzw. 136 an rechten und linken Lichtabschirmeinheiten 35 und 36 ausgebildet und so geneigt, daß sie das Lichtflußeinfangverhältnis verbessern ähnlich dem Fall der oberen rechten parabolisch zylindrisch gekrümmten Fläche 31a beispielsweise bei der ersten Ausführungsform. Die rechte und die linke dritte gekrümmte Fläche 135a und 136a sind einwärts zur Lichtquelle 2 um einen Winkel von 15 bis 30 Grad geneigt. Die Lichtverteilungscharakteristik des so aufgebauten Frontscheinwerfers ist in Figur 6 dargestellt, wobei die Wirkung der Linse nicht mit eingeschlossen ist. Das von der geneigten rechten dritten gekrümmten Fläche 135a reflektierte Licht breitet sich nach links aus, um einen linken Punkt CXXXVI zu bilden, wogegen das von der linken dritten gekrümmten Fläche 136a reflektierte Licht sich nach rechts ausbreitet, um einen rechten Fleck CXXXV zu bilden. Diese Flecken sind von sich schneidenden parallelen Lichtstrahlen gebildet, welche die den Neigungswinkeln entsprechenden Positionen auf der horizontalen Linie H erreichen. Die Anordnung der anderen Flächen als der rechten und linken dritten gekrümmten Flächen 135a und 136a ist die selbe, wie bei der ersten Ausführungsform, so daß ein zentraler Fleck C an dem Schnitt zwischen der horizontalen Linie H und der vertikalen Linie V gebildet wird.Fig. 5 shows the main part of a second embodiment of a vehicle headlight according to the present invention. In this embodiment, the right and left third curved surfaces 135a and 136 are formed on the right and left light shielding units 35 and 36, respectively, and are inclined so as to improve the light flux capture ratio, similarly to the case of the upper right parabolic cylindrical curved surface 31a in the first embodiment, for example. The right and left third curved surfaces 135a and 136a are inclined inward toward the light source 2 at an angle of 15 to 30 degrees. The light distribution characteristic of the headlight thus constructed is shown in Fig. 6, not including the effect of the lens. The light reflected from the inclined right third curved surface 135a spreads spreads out to the left to form a left point CXXXVI, whereas the light reflected from the left third curved surface 136a spreads out to the right to form a right spot CXXXV. These spots are formed by intersecting parallel light rays reaching the positions corresponding to the inclination angles on the horizontal line H. The arrangement of the surfaces other than the right and left third curved surfaces 135a and 136a is the same as in the first embodiment, so that a central spot C is formed at the intersection between the horizontal line H and the vertical line V.

Die Vorzüge der zweiten Ausführungsform sind die folgenden. Zunächst wird die Beleuchtungsstärke des Frontscheinwerfers 1 verbessert (siehe Figur 4 für das Wirkungsprinzip, da das Lichtflußeinfangverhältnis durch die Einwärtsneigung der rechten und linken dritten gekrümmten Flächen 135a, 136a in Richtung auf die Lichtquelle verbessert wird. Zweitens kann das Durchhängphänomen an gegenüberliegenden Seitenabschnitten der Lichtverteilungscharakteristik eliminiert werden. Das Durchhängphänomen tritt auf, wo die Linse 4 stark nach rückwärts geneigt ist, wie dies häufig bei neueren Kraftfahrzeugmodellen beobachtet wird und wo die parallelen Lichtstrahlen, die nur in die Nähe des Schnittpunktes der horizontalen Linie H und der vertikalen Linie V gerichtet sind, relativ breit bis zu einem Grad gestreut werden müssen, um einer gewünschten Lichtverteilungschartakterisik zu genügen, wobei der Linsenauschnitt an der Linse 4 verwendet wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird das an dem Mittelabschnitt reflektierte Licht C zu einem Grad gestreut, daß der mittlere Fleck so geformt wird, daß er mit dem rechten Fleck CXXXVI und dem linken Fleck CXXXV in Berührung steht, so daß die von dem Linsenausschnitt herrührende Lichtstreuung relativ schmal ist und das Durchhängphänomen eliminiert werden kann.The advantages of the second embodiment are as follows. First, the illuminance of the headlight 1 is improved (see Figure 4 for the principle of operation) because the light flux capture ratio is improved by the inward inclination of the right and left third curved surfaces 135a, 136a toward the light source. Second, the sagging phenomenon at opposite side portions of the light distribution pattern can be eliminated. The sagging phenomenon occurs where the lens 4 is strongly inclined rearward as is often observed in newer models of automobiles and where the parallel light rays directed only near the intersection of the horizontal line H and the vertical line V must be relatively widely diffused to a degree to satisfy a desired light distribution pattern using the lens cutout on the lens 4. According to this embodiment, the light C reflected at the center portion is diffused to a degree that the center spot is formed to coincide with the right spot CXXXVI and the left Spot CXXXV, so that the light scattering resulting from the lens cutout is relatively small and the sagging phenomenon can be eliminated.

Figur 7 zeigt den Hauptteil einer dritten Ausführungsform des Fahrzeugfrontscheinwerfers gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind die rechten und die linken dritten gekrümmten Flächen 235a und 236a, die an den rechten und linken Lichtabschirmeinheiten 35 und 36 ausgebildet sind, von Rotationsellipsoiden gebildet, deren erster Brennpunkt die Lichtquelle 2 ist. Eine konvexe Linse 201 ist nahe dem zweiten Brennpunkt F2 der rechten und linken dritten gekrümmten Flächen 235a und 236a angeordnet. Eine Maske 202 ist nahe dem Brennpunkt F3 der konvexen Linse 201 angeordnet. Daher ist ein projektorartiger Scheinwerfer aus den rechten und linken dritten gekrümmten Flächen 235a und 236a, der konvexen Linse 201 und der Maske 202 aufgebaut. Die Lichtverteilungscharakteristik CC der dritten Ausführungsform ist in Figur 8 dargestellt. Da die Maske 202 aus undurchsichtigem Material besteht, um den nicht benötigten Abschnitt der Lichtverteilung abzudecken, wird die Form der Maske 202 nach vorne projeziert. Infolgedessen kann man auf einfache Weise die in Figur 8 dargestellte, als europäische Lichtverteilung bezeichnete Lichtverteilung mit einer korrekten und scharfen Verteilung entlang der horizontalen Linie H erreichen. Die Anordnung der von den rechten und linken Lichtabschirmeinheiten 35 und 36 verschiedenen anderen gekrümmten Flächen ist die selbe wie bei der ersten Ausführungsform, so daß eine detaillierte Beschreibung derselben entfällt.Figure 7 shows the main part of a third embodiment of the vehicle headlight according to the present invention. In this embodiment, the right and left third curved surfaces 235a and 236a formed on the right and left light shielding units 35 and 36 are formed of ellipsoids of revolution whose first focal point is the light source 2. A convex lens 201 is arranged near the second focal point F2 of the right and left third curved surfaces 235a and 236a. A mask 202 is arranged near the focal point F3 of the convex lens 201. Therefore, a projector-type headlight is constructed of the right and left third curved surfaces 235a and 236a, the convex lens 201 and the mask 202. The light distribution characteristic CC of the third embodiment is shown in Figure 8. Since the mask 202 is made of opaque material to cover the unnecessary portion of the light distribution, the shape of the mask 202 is projected forward. As a result, the light distribution shown in Fig. 8, called the European light distribution, with a correct and sharp distribution along the horizontal line H can be easily achieved. The arrangement of the curved surfaces other than the right and left light shielding units 35 and 36 is the same as that of the first embodiment, so that a detailed description thereof is omitted.

Figur 9 zeigt den Hauptteil der vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugfrontscheinwerfers. Bei dieser Ausführungsform sind die an den rechten und linken Lichtabschirmeinheiten 35 und 36 ausgebildeten rechten und linken dritten gekrümmten Flächen von einer zusammengesetzten parabolisch zylindrischen Fläche mit einer Mehrzahl parabolisch zylindrischer Flächen gebildet, die dem Abstand zur Lichtquelle 2 entsprechende Brennweiten haben und dreidimensional nebeneinander entlang der Innenseite der rechten und linken dritten gekrümmten Flächen ohne Stufe an den Schnittlinien angeordnet sind. Jede parabolisch zylindrische Fläche ist ein Abschnitt einer Fläche, die durch den Schnitt eines Rotationsparoboloids in vertikaler Richtung an der Breite erhalten wird, die durch zwei Punkte auf der Kurve definiert wird, die durch einen Schnitt des Rotationsparaboloids in horizontaler Richtung erhalten wird.Figure 9 shows the main part of the fourth embodiment of the vehicle headlight according to the invention. In this embodiment, the right and left third curved surfaces formed on the right and left light shielding units 35 and 36 are constituted by a composite parabolic cylindrical surface having a plurality of parabolic cylindrical surfaces having focal lengths corresponding to the distance from the light source 2 and arranged three-dimensionally side by side along the inner side of the right and left third curved surfaces without a step at the intersection lines. Each parabolic cylindrical surface is a portion of a surface obtained by cutting a paraboloid of revolution in the vertical direction at the width defined by two points on the curve obtained by cutting the paraboloid of revolution in the horizontal direction.

Beim Betrieb der vierten Ausführungsform konvergiert die zusammengesetzte parabolisch zylindrische Fläche, die an den rechten und linken Lichtabschirmeinheiten 35 und 36 rechts und links der Lichtquelle 2 ausgebildet ist, Lichtstrahlen eng in der vertikalen Richtung und reflektiert Lichtstrahlen breit in horizontaler Richtung. Dadurch kann durch geeignete Einstellung der Brennweite und Breite jeder parabolisch zylindrischen Fläche eine für einen Fahrzeugfrontscheinwerfer erforderliche Lichtverteilungscharakteristik nach Wunsch erhalten werden. Diese Anordnung verzichtet darauf, den Linsenausschnitt der Linse 4 an Positionen auszubilden, welche den rechten und linken dritten gekrümmten Flächen 335a und 336a entsprechen. Das anhand der zweiten Ausführungsform beschriebene Durchhängphänomen kann selbst dann vermieden werden, wenn eine stark nach rückwärts geneigte Linse 4 verwendet wird. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Anordnung der gekrümmten Flächen mit Ausnahme der rechten und linken Lichtabschirmeinheiten 35 und 36 dieselbe, wie bei der ersten Ausführungsform, so daß eine Beschreibung der selben entfällt.In the operation of the fourth embodiment, the compound parabolic cylindrical surface formed on the right and left light shielding units 35 and 36 on the right and left of the light source 2 converges light rays narrowly in the vertical direction and reflects light rays broadly in the horizontal direction. Therefore, by appropriately adjusting the focal length and width of each parabolic cylindrical surface, a light distribution characteristic required for a vehicle headlight can be obtained as desired. This arrangement omits forming the lens cutout of the lens 4 at positions corresponding to the right and left third curved surfaces 335a and 336a. The sagging phenomenon described in the second embodiment can be avoided even when a lens 4 inclined greatly backward is used. In this embodiment too, the arrangement of the curved surfaces except for the right and left light shielding units 35 and 36 is the same, as in the first embodiment, so that a description thereof is omitted.

Gemäß der obigen Beschreibung sind bei der vorliegenden Erfindung die ersten gekrümmten Flächen geneigt, um das Lichtflußeinfangverhältnis zu verbessern. Die oberen und unteren zweiten gekrümmten Flächen sind so angeordnet, daß sie einander berühren. Die rechten und linken Lichtabschirmeinheiten 35 und 36 sind vorgesehen, damit die von der Lichtquelle kommenden Lichtstrahlen nicht direkt auf die zweiten gekrümmten Flächen fallen. Infolgedessen erlaubt die Anordnung der ersten und zweiten gekrümmten Flächen ein verbessertes Lichtflußeinfangverhältnis und somit einen Fahrzeugfrontscheinwerfer mit hoher Beleuchtungsstärke ohne die Erzeugung von Streulicht. Das Lichtflußeinfangverhältnis kann so um 60% gegenüber einer herkömmlichen Ausführungsform gesteigert werden. Ferner sind dritte gekrümmte Flächen an der Innenseite der Lichtabschirmeinheiten vorgesehen, welche der Lichtquelle zugewandt sind, um so die von der Lichtquelle kommenden Lichtstrahlen nach vorne zu reflektieren. Durch geeignete Wahl der dritten gekrümmten Flächen als Rotationsparaboloid, Rotationseellipsoid oder einer zusammengesetzten parabolisch zylindrischen Fläche wird es möglich, eine gewünschte Lichtverteilung für verschiedene Anwendungsfälle wie beispielsweise die Anwendung für eine geneigte Linse oder dergleichen zu realisieren.As described above, in the present invention, the first curved surfaces are inclined to improve the luminous flux capture ratio. The upper and lower second curved surfaces are arranged to contact each other. The right and left light shielding units 35 and 36 are provided so that the light rays coming from the light source do not directly fall on the second curved surfaces. As a result, the arrangement of the first and second curved surfaces allows an improved luminous flux capture ratio and thus a vehicle headlight with high illuminance without generating stray light. The luminous flux capture ratio can thus be increased by 60% compared with a conventional embodiment. Furthermore, third curved surfaces are provided on the inside of the light shielding units facing the light source so as to reflect the light rays coming from the light source forward. By suitably selecting the third curved surfaces as a paraboloid of revolution, an ellipsoid of revolution or a composite parabolic cylindrical surface, it is possible to realize a desired light distribution for various applications such as the application for an inclined lens or the like.

Während es offensichtlich ist, daß viele Modifikationen und Abänderungen vorgesehen werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, sollen durch die beigefügten Ansprüche alle solche Modifikationen und Abänderungen mit erfaßt werden, die in den Schutzbereich der Erfindung gemäß Anspruch 1 fallen.While it will be obvious that many modifications and variations can be made without departing from the scope of the invention, it is intended by the appended claims to cover all such modifications and variations as fall within the scope of the invention as defined in claim 1.

Claims (3)

1. Fahrzeugfrontscheinwerfer umfassend:1. Vehicle headlights comprising: eine Lichtquelle;a light source; eine obere erste gekrümmte Fläche, bestehend aus zusammengesetzten gekrümmten Flächen zum Reflektieren eines Lichtstrahles von der Lichtquelle nach der linken bzw. rechnen Seite des Fahrzeuges, wobei die obere erste gekrümmte Fläche an einer gegenüber der Lichtquelle höheren Stelle angeordnet ist;an upper first curved surface consisting of composite curved surfaces for reflecting a light beam from the light source to the left or right side of the vehicle, the upper first curved surface being arranged at a higher position than the light source; eine untere erste gekrümmte Fläche bestehend aus zusammengesetzten gekrümmten Flächen zum Reflektieren eines. Lichtstrahles von- der Lichtquelle nach der linken bzw. rechten Seite des Fahrzeuges, wobei die untere erste gekrümmte Fläche an einer gegenüber der Lichtquelle niedrigeren Stelle angeordnet ist;a lower first curved surface consisting of composite curved surfaces for reflecting a light beam from the light source to the left or right side of the vehicle, the lower first curved surface being arranged at a lower position than the light source; eine obere zweite gekrümmte Fläche zum Reflektieren eines von der oberen ersten gekrümmten Fläche reflektierten Strahles, um den so reflektierten Lichtstrahl im wesentlichen parallel zur Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges auszurichten, wobei die obere zweite gekrümmte Fläche rechts und links der Lichtquelle angeordnet ist; undan upper second curved surface for reflecting a beam reflected from the upper first curved surface to align the light beam thus reflected substantially parallel to the forward direction of the vehicle, the upper second curved surface being arranged to the right and left of the light source; and eine untere zweite gekrümmte Fläche zum Reflektieren eines von der unteren ersten gekrümmten Fläche reflektierten Lichtstrahles, um den so reflektierten Lichtstrahl im wesentlichen parallel zur Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges auszurichten, wobei die untere zweite gekrümmte Fläche rechts und links der Lichtquelle angeordnet ist;a lower second curved surface for reflecting a light beam reflected from the lower first curved surface to direct the light beam thus reflected substantially parallel to the forward direction of the vehicle, with the lower second curved surface arranged to the right and left of the light source; wobei die zusammengesetzten gekrümmten Flächen der oberen ersten gekrümmten Fläche um einen Winkel von 10 bis 35 Grad so geneigt sind, daß sie den so reflektierten Lichtstrahl abwärts richten;wherein the composite curved surfaces of the upper first curved surface are inclined at an angle of 10 to 35 degrees so as to direct the light beam thus reflected downwards; wobei die zusammengesetzten gekrümmten Flächen der unteren ersten gekrümmten Fläche um einen Winkel von 10 bis 35 Grad derart geneigt sind, daß sie den durch sie reflektierten Lichtstrahl aufwärts richten, wobei die obere zweite gekrümmte Fläche und die untere zweite gekrümmte Fläche im wesentlichen entlang einer Linie mit einander in Berührung stehen und wobei Lichtabschirmeinheiten rechts und links der Lichtquelle entlang der Linie angeordnet sind, welche die Berührungslinie zwischen der oberen und der unteren zweiten gekrümmten Fläche definiert.wherein the composite curved surfaces of the lower first curved surface are inclined at an angle of 10 to 35 degrees so as to direct the light beam reflected therethrough upwards, wherein the upper second curved surface and the lower second curved surface are in contact with each other substantially along a line, and wherein light shielding units are arranged to the right and left of the light source along the line defining the line of contact between the upper and lower second curved surfaces. 2. Fahrzeugfrontscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei eine dritte gekrümmte Fläche auf einer Fläche der Lichtabschirmeinheiten ausgebildet ist, welche der Lichtquelle zugewandt ist, und wobei die dritte gekrümmte Fläche einen Lichtstrahl von der Lichtquelle in Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges reflektiert.2. The vehicle headlight according to claim 1, wherein a third curved surface is formed on a surface of the light shielding units facing the light source, and wherein the third curved surface reflects a light beam from the light source in the forward direction of the vehicle. 3. Fahrzeugfrontscheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine vierte gekrümmte Fläche in Form eines Rotationsparaboloids an einem zentralen Frontseitenabschnitt jeder der oberen und unteren ersten gekrümmten Flächen ausgebildet ist und die zentralen Frontseitenabschnitte jeweils einen für Licht nicht erreichbaren Bereich relativ zu den zweiten gekrümmten Flächen bilden.3. A vehicle headlight according to claim 1 or 2, wherein a fourth curved surface in the shape of a paraboloid of revolution is formed on a central front side portion of each of the upper and lower first curved surfaces, and the central front side portions each form a light-inaccessible area relative to the second curved surfaces.