DE69015970T2 - Optischer Schalter für Abblend- und Fernlicht für mehrere nebeneinander angeordnete Scheinwerfer mit Opakenblenden. - Google Patents

Optischer Schalter für Abblend- und Fernlicht für mehrere nebeneinander angeordnete Scheinwerfer mit Opakenblenden.

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Description

  • Die in dieser Anmeldung beschriebene Erfindung steht in ihrem Gegenstand in Beziehung zu demjenigen der US-A-4 811 172 (John M. Davenport et al für "Lighting Systems Employing Optical Fibers"), EP-A-0 367 032 (General Electric Company, Erfinder John M. Davenport et al für "Centralized Lighting System Employing a High Brightness Light Source") und US-A 4 868 718 (John M. Davenport et al für "Forward Illumination Lighting System for Vehicles"). Die Offenbarungen von diesen Veröffentlichungen werden durch diese Bezugnahme hier inkorporiert.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Fahrzeug-Beleuchtungssysteme des Typs, der eine Lichtquelle hoher Helligkeit, wie beispielsweise eine Bogenlampe, verwenden, die mit faseroptischen Lichtleitern gekoppelt sind, um für eine Vorderbeleuchtung in aerodynamisch geformten Fahrzeugen zu sorgen. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine Verbesserung in solchen Beleuchtungssystemen, in denen eine bewegbare Maske verwendet wird, um zahlreiche Bündelmuster mit einem Satz von faseroptischen Lichtleitern zu erzeugen, die mit einer einzigen Lichtquelle gekoppelt sind.
  • Übliche Scheinwerfersysteme haben das Erfordernis erfüllt, obere und untere Scheinwerfer-Bündelmuster mit zwei oder mehr Lichtquellen, entweder Bogenentladung oder Glühfäden zu erzeugen. Einfach-Scheinwerfersysteme (ein Scheinwerfer auf jeder Seite des Fahrzeugs) müssen Kompromisse bezüglich der Leistungsfähigkeit eingehen. Leistungseinschränkungen müssen gemacht werden, um für hohe und tiefe Bündelmuster mit einem einzigen optischen System zu sorgen. Unterschiedliche Funktionen und Lichtverteilungen der zwei Muster machen das Problem, für obere und untere Bündel zu sorgen, komplizierter, als das Ziel eines einzigen Bündels einzustellen. Doppel-Scheinwerfersysteme (zwei Scheinwerfer für jede Seite des Fahrzeugs) liefern zwei optische Systeme und verbessern die Leistung in bezug auf die hohen und tiefen Bündelmuster, aber auf Kosten zusätzlicher Scheinwerfer.
  • US-Patent 4 811 172, die eingangs genannt wurde, offenbart ein "Lichtleitungs"-Beleuchtungssystem, das ein verbessertes Verfahren zum Erzeugen von Bündelmustern liefert im Vergleich zu dem, was mit üblichen Scheinwerfer-Optiken erreicht werden kann. In einem Ausführungsbeispiel des "Lichtleitungs"-Scheinwerfers, wie er in diesem Patent offenbart ist, enthält das Beleuchtungssystem zwei Hochintensitäts-Lichtquellen, die auf entsprechende Weise mit ersten und zweiten Anzahlen von faseroptischen Lichtbündeln gekoppelt sind. Beide Anzahlen von faseroptischen Lichtbündeln sind relativ zu Linsenteilen positioniert, die über dem Fahrzeug in einem Muster angebracht sind, das mit der Form des Fahrzeugkörpers übereinstimmt. Das Licht von der ersten Hochintensitäts-Lichtquelle sorgt für das untere Bündel der vorderen Beleuchtung des Fahrzeugs und das Licht von der zweiten Hochintensitäts-Lichtquelle sorgt für das hohe Bündel der vorderen Beleuchtung des Fahrzeugs.
  • US-Patent 4 868 718 beschreibt eine Verbesserung des Systems, das in dem US-Patent 4 811 172 beschrieben ist, wobei nur eine Hochintensitäts-Lichtquelle verwendet wird, während trotzdem sowohl für das Tief- als auch Hochbündel-Vorderbeleuchtung des Fahrzeugs gesorgt wird. Ein bewegbares optisches Teil ist zwischen einem Satz von Linsenelementen, die über einem Fahrzeug angebracht sind, und den faseroptischen Lichtbündeln angeordnet. Dieses bewegbare optische Teil weist mehrere Prismen in einer integralen Stabstruktur auf, die von einer Seite zur anderen oder nach oben und unten bewegt werden kann. Die Bewegung dieses "Prisma-Stabs" ändert die scheinbare optische Position der faseroptischen Lichtbündel relativ zu den Linsenelementen in einer derartigen Weise, daß für alle Vorderbeleuchtungs- Erfordernisse des Fahrzeuges von einer einzigen Lichtquelle einschließlich hohen und tiefen Bündelmustern gesorgt wird. Der "Prisma-Stab" ist vorteilhaft, da er nur eine einzige Lichtquelle erfordert. Er erfordert jedoch eine präzise Fertigung und Ausrichtung, wodurch sowohl die Kosten als auch die Zerbrechlichkeit der Einheit vergrößert werden.
  • Die vorliegende Erfindung versucht ein verbessertes Fahrzeug-Beleuchtungssystem zu schaffen, das in der Lage ist, zwei oder mehr überlappende Bündelmuster aus einer einzigen Hochintensitäts-Lichtquelle zu projizieren, und und das stabil und billig zu fertigen sein kann.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystem zum selektiven Projizieren von mehreren Lichtmustern geschaffen, enthaltend in Kombination: eine Lichtquelle hoher intensität; mehrere optische Lichtleiter, wobei das eine Ende von jedem Leiter optisch mit der Lichtquelle verbunden ist und das andere Ende von jedem Leiter in einem Verbinder mit einem Fenster endet, das einen lichtemittierenden Bereich bildet; mehrere Linsenelemente, die jeweils vor einem entsprechenden Fenster angeordnet sind, zum Projizieren eines Bildes des Fensters, wobei die Projektion von mehreren Bildern ein Bündelmuster bildet; gekennzeichnet durch eine undurchsichtige Maske mit wenigstens ersten und zweiten Öffnungen darin für jedes Fenster, wobei die Maske zwischen wenigstens ersten und zweiten Positionen bewegbar ist, um entweder die erste oder zweite Öffnung in Übereinstimmung mit einem entsprechenden Fenster zu bewegen, wobei das Vorderbeleuchtungssystem ein erstes Bündelmuster projiziert, wenn die Maske in der ersten Position ist, und ein zweites Bündelmuster projiziert, wenn die Maske in der zweiten Position ist.
  • Die Erfindung wird nun mit weiteren Einzelheiten als ein Beispiel mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • Figur 1 eine schematische Zeichnung von einem "Lichtleitungs"-Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystems ist, auf das sich diese Erfindung bezieht;
  • Figur 2 eine Anordnung von einer Beleuchtungsvorrichtung darstellt, die gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
  • Figuren 3A und 3B auf entsprechende Weise schematische Darstellungen von typischen Hoch- und Tief-Scheinwerferbündelmustern für "Lichtleitungs"-Vorderbeleuchtungssystemen sind;
  • Figuren 4A und 4B auf entsprechende Weise eine schematische Seitenansicht und eine Teilvorderansicht von einer Lichtleiter- und Maskenanordnung sind, wobei die Maske in einer ersten Position ist, um ein Lichtbündel zu bilden;
  • Figuren 5A und 5B die gleichen Ansichten wie in den Figuren 4A und 4B sind, wobei aber die Maske sich in einer zweiten Position befindet, um ein tiefes Bündel zu bilden; und
  • Figuren 6A, 6B und 6C auf entsprechende Weise eine vorteilhafte Geometrie für Bündelbilder, eine Öffnung zum Bilden der Bündelbilder und eine Maske zeigen, die in Verbindung mit dem Fenster verwendet wird, um die Bilder zu bilden.
  • In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszahlen die gleiche oder ähnliche Struktur in den verschiedenen Figuren. Gemäß den Zeichnungen und insbesondere gemäß Figur 1 weist ein Beleuchtungssystem 10 eine einzige Lichtquelle 12 hoher Intensität auf, die für die gesamten Lumen, um die vorderen Beleuchtungserfordernisse zu erfüllen, und auch für die hinteren und inneren Beleuchtungserfordernisse (nicht gezeigt) für ein Fahrzeug sorgt. Die Lichtquelle 12 kann von dem Typ sein, der in der EP-A-0 367 032 beschrieben ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich primär auf die Lieferung der vorderen Beleuchtung des Fahrzeugs und deshalb werden nur die Einrichtungen der Lichtquelle 12 beschrieben, die sich auf diese Beleuchtung beziehen.
  • Die Tief- und Hochbündel-Vorderbeleuchtung wird durch Beleuchtungsvorrichtungen 14A und 14B geliefert, die auf entsprechende Weise mit der Lichtquelle 12 durch optische lichtleitende Vorrichtungen 16A und 16B gekoppelt sind. Die Beleuchtungsvorrichtungen 14A und 14B haben jeweils einen Verbinder 18, der elektrische Leistung zu einer elektrisch aktivierten Vorrichtung 20 leitet, die nachfolgend in Verbindung mit Figur 2 beschrieben wird. Die optischen Lichtleiter-Vorrichtungen 16A und 16B können verschiedene Ausführungsbeispiele haben, die in der EP-A-0 367 032 beschrieben sind.
  • Die Beleuchtungsvorrichtungen 14A und 14B haben jeweils eine Anordnung, die genauer in Figur 2 für die Beleuchtungsvorrichtung 14A gezeigt ist. Figur 2 stellt teilweise die Beleuchtungsvorrichtung 14A in der Weise dar, daß sie eine Anordnung von Verbindern 22, ein Maskenteil 26 und Linsenelemente 28 aufweist. Die Verbinderanordnung wird von einer Anzahl von Verbindern 22&sub1;, 22&sub2;, ..., 22n gebildet, die die faseroptischen Lichtbündel aufnehmen, die von der optischen lichtleitenden Vorrichtung 16A abzweigen. Die Enden der faseroptischen Lichtbündel der Verbinder emittieren Licht durch entsprechende Fenster 24. Figur 2 stellt ferner teilweise die Beleuchtungsvorrichtung 14A in der Weise dar, daß sie eine Maske 26 mit mehreren Öffnungen 27A und 27B aufweist. Weiterhin ist die Maske durch eine lineare Verschiebungseinrichtung 20, wie beispielsweise eine Magnetspule, zwischen ersten und zweiten horizontalen Positionen bewegbar. Die Linsenelemente 28&sub1;, 28&sub2;, ..., 28n können von dem Typ sein, der in EP-A-0 367 032 beschrieben ist.
  • In dem sogenannten "Lichtleitungs"-System bilden eine Kombination von Verbindern 22&sub1; , 22&sub2; ..., 22n und ihren zugeordneten Linsenelementen 28&sub1; , 28&sub2;, ..., 28n ein gewünschtes Strahl- bzw. Bündelmuster. Die Ebene des Fensters 24 von jedem Verbinder 22 ist in oder nahe der Brennebene von seiner zugeordneten Linse 28. Die bewegbare Maske 26 mit ihren Öffnungen verändert die Intensität und das Strahlmuster von gewählten der Kombination aus einem Verbinder 22 und einer Linse 28, um das gesamte Bündelmuster zu verändern, wie beispielsweise zwischen Hoch- und Tief-Bündelmustern, wie es in Verbindung mit den übrigen Zeichnungen näher erläutert wird. Ein typisches Kraftfahrzeug-Scheinwerfersystem würde zwischen 10 und 20 Verbinder 22- und Linse 28-Kombinationen für jede Seite von einem Fahrzeug verwenden.
  • Figuren 3A und 3B stellen schematisch typische Bündelmuster für entsprechende hohe und tiefe Bündelmuster für den Fall dar, wo es 17 Verbinder 22- und Linsen 28-Kombinationen gibt. Jeder Block stellt den Beitrag in Lumen von einer einzigen der Verbinder 22- und Linsen 28-Kombinationen dar. Die Blöcke sind in der X-Achse "gestapelt", wobei dies die Achse des Bündels ist. Mit anderen Worten überlappen sich die Bündel von jeder der Verbinder 22- und Linsen28-Kombinationen entlang der X-Achse. Die Flächen der Blöcke in der Y-Z Ebene stellen die relative Bündelintensität in Lumen für eine bestimmte Verbinder 22- und Linsen 28-Kombination dar.
  • Wie für den Fachmann deutlich wird, ist die "sehende Strecke" von einem Strahl bzw. Bündel eine Funktion der Intensität der Quelle und mit einer Linie von Verbinder 22- und Linsen 28-Kombinationen wird die Intensität des Bündels erhöht, indem diese Kombinationen so ausgerichtet werden, daß sich ihre einzelnen Bündel überlappen. Die Ausdehnung der Blöcke in einer Y-Achsen-Richtung gibt die relative horizontale Verteilung des Bündels an, und die Ausdehnung der Blöcke in der Z-Achsen-Richtung gibt ihre vertikale Verteilung an.
  • Wie eine Betrachtung der Figuren 3A und 3B angibt, erfordert im allgemeinen die Umschaltung von einem hohen zu einem tiefen Bündel eine Begrenzung der vertikalen Verteilung des Bündels, indem das Licht oberhalb der Horizontalen eingeschränkt und seine Intensität in dem mittleren Bereich vermindert wird. Dies wird durch die Bewegung der Maske 26 herbeigeführt, wie es in Figur 2 gezeigt ist und nachfolgend mit mehr Einzelheiten beschrieben wird. Es wird jedoch an diesem Punkt der Erörterung deutlich, daß es vier Untersätze von Verbinder 22- und Linsen-Kombinationen 28 gibt, die die Lichtmuster erzeugen, die durch die Blöcke in den Figuren 3A und 3B dargestellt sind. Es gibt einen ersten Untersatz von sechs, der die Lichtmuster erzeugt, die durch die Blöcke 30 dargestellt sind, einen zweiten Untersatz von vier, der die Bündelmuster erzeugt, die durch die Blöcke 32 und 32' dargestellt sind, einen dritten Untersatz von vier, der die Bündelmuster erzeugt, der durch die Blöcke 34 und 34' dargestellt sind, und einen Untersatz am Ende von drei, der die Bündelmuster erzeugt, die durch die Blöcke 36 und 36' dargestellt sind. Es kann weiterhin ersehen werden, daß die Blöcke in beiden Figuren 3A und 3B die gleichen sind, und es ist verständlich, daß die Bündelmuster für diesen Untersatz zwischen den hohen und tiefen Bündelmustern unverändert sind. Die Änderungen zwischen den Blöcken 32 und 32', zwischen den Blöcken 34 und 34' und zwischen den Blöcken 36 und 36' werden durch die Maske 26 herbeigeführt. Die Änderung in den relativen Intensitäten zwischen den mehreren Untersätzen der Blöcke wird durch Änderung in den Größen der Fenster 24 herbeigeführt, wie es genauer in dem bereits genannten US-Patent 4 868 718 beschrieben ist. Alternativ können anstelle der Veränderung der Größen der Fenster die Größen der Öffnungen in der Maske 26 verändert werden. Diese Lösung hat den Vorteil der Standardisierung der Fertigung der Verbinder 22, obwohl es eine gewissen Ineffizienz gibt aufgrund der Tatsache, daß nicht das gesamte Licht, das durch die faseroptischen Lichtbündel durchgelassen wird, verwendet wird aufgrund einer Blockierung des Lichtes durch die Maske.
  • In einem Ausführungsbeispiel von einem Fahrzeug- Scheinwerfer- bzw. Scheinwerfersystem gemäß den Lehren dieser Erfindung ist eine Reihe von Verbindern 22 mit Fenstern 24 geeigneter Größen und im allgemeinen rechteckiger Formen so ausgerichtet in bezug aufihre entsprechenden Linsen 28, daß in einem unmaskierten Zustand die Bündel der Verbinder 22- und Linsen 28-Kombinationen sich in überlappenden und teilweise überlappenden Mustern kombinieren, um ein gewünschtes hohes Bündelmuster zu bilden, wie es in Figur 3A dargestellt ist. Figuren 4A und 4B zeigen eine vergrößerte Seitenansicht von einer einzelnen Verbinder 22- und Linsen 28-Kombination und einem Segment von der Maske 26, das dazwischen angeordnet ist.
  • Unter spezieller Bezugnahme auf die Figuren 4A und 4B ist das Beleuchtungsfenster 24 des Verbinders 22 in der Form rechteckig, wobei die vertikale Mittellinie des Fensters 24 und die vertikale Mittellinie der Linse 28 relativ zueinander so angeordnet sind, daß sie ein Bündelmuster in einer gewünschten Richtung erzeugen. Diese Mittelleitungs sind durch die Bezugszahl 40 in Figur 4B bezeichnet. Die Längsachse 42 des Verbinders 22 ist in ähnlicher Weise relativ zu der Mitte der Linse 28 angeordnet, um so ein gewünschtes Bündelmuster zu erzeugen. Das Fenster 24 des Verbinders 22 ist in der Brennebene der Linse 28 angeordnet. Die bewegbare Maske 26 ist ebenfalls in oder nahe der Brennebene der Linse 28 angeordnet. Die Linse 28 formt oder projiziert ein Bild des Fensters 24, das von der Maske 26 freigegeben ist. Die Form des Bildes und seine Position relativ zu der Linsenachse hängt von der Form und Lage des freigegebenen Fensters in der Brennebene relativ zur Linse ab. Eine Veränderung der Form und/oder Position des freiliegenden Fensters 24 relativ zu der Linse 28 verändert das Bündelmuster von dieser bestimmten Kombination von Verbinder 22 und Linse 28. In der Maskenposition gemäß Figur 4B ist die Maskenöffnung 27A mit dem Fenster 24 ausgerichtet. Aufgrund der Orientierung des Fensters 24 relativ zur Linse 28 hat das projizierte Bündel Komponenten oberhalb und unterhalb der Horizontalen.
  • In der zweiten Position der Maske 26, die in den Figuren 5A und 5B dargestellt ist, ist die Maske 26 so bewegt worden, daß eine zweite Öffnung 27B so positioniert ist, daß das Fenster 24 teilweise maskiert ist. Die Öffnung 27B in der Maske ist so, daß die Maske Licht von dem Fenster 24 unterhalb der Linsenachse 42 blockiert, und aufgrund der Inversion des Bildes des Fensters durch die Linse 28 ist das Bündel nach unten unterhalb der Horizontalen gerichtet.
  • Es ist verständlich, daß verschiedene Öffnungen in der Maske 26 verwendet werden können, um das freiliegende Fenster 24 von einzelnen Verbindern 22 zu formen, wodurch die Intensität und Richtung des Bündelmusters, das von jeder Kombination von Verbinder 22 und Linse 28 gebildet wird, und infolgedessen das gesamte gebildete Bündelmuster gesteuert wird. Die Bilder für jedes Bündelmuster können so sein, daß das eine vollständig in dem anderen enthalten ist; vorteilhafterweise würden sich jedoch für wenigstens einige der Fenster 24 die Bilder, die zum Konstruieren eines hohen und tiefen Bündelmusters verwendet sind, in einer derartigen Weise überlappen, das keines vollständig in dem anderen enthalten ist. Gemäß Figur 6A umgrenzt ein rechteckiges Kästchen 50 das gewünschte Bild, um das hohe Bündel zu bilden. Das Bild würde relativ zu der horizontalen Achse 44 und der vertikalen Achse 40 von einer Linse zentriert sein. Ein kleineres Kästchen 52 umgrenzt das gewünschte Bild, um das tiefe Bündel zu bilden. Dieses Bild wird bezüglich der vertikalen Achse 40 zentriert sein, aber unterhalb der horizontalen Achse 44 der Linse liegen, und somit würden für ein einziges Linsensystem die zwei Bilder sich teilweise überlappen, ohne daß eines der beiden vollständig in dem anderen enthalten ist, wie es gezeigt ist.
  • Ein nicht-rechteckiges Fenster 24', das in Figur 6B gezeigt ist, erstreckt sich über eine ausreichende Fläche, um das Licht für beide Muster zu liefern, die in Figur 6A umgrenzt sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Fenster 24' das umgekehrte Bild der Zusammensetzung der Bilder, die in Figur 6A gezeigt sind. Dies ist eine effiziente Nutzung der Fasern in einem faseroptischen Lichtbündel, da alle Faserenden freiliegen von einer der hohen und tiefen Bündelöffnungen 27A' und 27B' in der Maske 26, die in Figur 6C gezeigt sind. Insbesondere zeigt Figur 6C die Maske 26 mit zwei Öffnungen 27A' und 27B', die so geformt und positioniert sind, daß sie die Bilder 50 bzw. 52 zeigen, die in Figur 6A gezeigt sind, wenn sie in bezug auf ein Fenster 24' positioniert sind, das gemäß Figur 6B konfiguriert ist. Es sei darauf hingewiesen, daß das Objekt und das Bild für die hohen und tiefen Bündel durch die Linse auf entsprechende Weise invertiert sind in bezug auf die horizontale Achse und die vertikale Achse. Die Position des projizierten Bildes hängt von der Position des Fensters 24' in der Objektebene der Linse ab. Die maximalen Hellligkeitserfordernisse für ein tiefes Bündel sind grob die Hälfte derjenigen für ein hohes Bündel. Wenn also von dem hohen Bündel auf das tiefe Bündel umgeschaltet wird, kann die Lumen-Abgabe der Lichtquelle 12, die mit den optischen Lichtleitungsvorrichtungen 16A und 16B gekoppelt sind, wie in Figur 1 gezeigt sind, gleichzeitig mit der Bewegung der Maske vermindert werden.
  • Die Maske 26 kann aus einem dünnen Stück von einem undurchsichtigen Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Bei einer einstückigen Maske mit einem geringen Gewicht kann eine einzige, kleine lineare Verschiebungsvorrichtung 20, wie beispielsweise ein elektromagnetisches Solenoid oder ein Linearmotor, für eine Beleuchtungsvorrichtung 14A oder 14B verwendet werden, wie es in Figur 2 gezeigt ist. Zwar schlägt das bevorzugte Ausführungsbeispiel der beschriebenen Erfindung eine horizontale Bewegung der Maske 26 vor, es ist aber verständlich, daß die Maske mit dem gleichen Effekt auch vertikal bewegt werden könnte. In einer derartigen Anordnung würde anstelle der Öffnungen 27A und 27B, die Seite-an-Seite orientiert sind, die eine sich über der anderen befinden.
  • Die undurchlässige Maske 26 gestattet die Projektion von einem von zahlreichen überlappenden Bildern aus einem einzigen Fenster 24. Die Abmessungen und Lage der Bilder für jede Kombination von Verbinder 22 und Linse 28 können unabhängig eingestellt werden, um unterschiedlich geformte Lichtmuster aufzubauen, indem Maskenöffnungen und Fenster unterschiedlicher Größe und/oder Anordnung vorgesehen werden. Mehr als zwei bestimmte Bündelmuster sind möglich, wenn mehr als zwei Sätze von Öffnungen in der Maske ausgebildet sind und ein Bewegungssystem mit der erforderlichen Anzahl von bestimmten Positionen verwendet wird. Dünnfilmfilter über den Maskenöffnungen können verwendet werden, um die Farbe und Intensität des Lichtes aus jeder Kombination von Verbinder 22 und Linse 28 unabhängig zu steuern. Dies kann für Nebellichter, Notsignale oder andere Anwendungen verwendet werden.
  • Somit wird deutlich, daß die Aufgaben der Erfindung gelöst werden. Die opake Maske 26 gestattet eine selektive Projektion von einem von wenigstens zwei Bildern, die überlappend sein können. Die Maske fügt keine Oberflächen-Reflexionsverluste von zusätzlichen Optiken in dem Scheinwerfersystem hinzu. Außerdem ist die Gestaltung der undurchlässigen Maske stabil, sie kann den extremen Betriebsbedingungen von einem Kraftfahrzeug-Scheinwerfersystem ohne eine Verkleinerung in der Leistungsfähigkeit widerstehen.
  • Da jedes faseroptische Lichtbündel immer bestrahlt wird, wenn das vordere Beleuchtungssystem in Benutzung ist, ist keine Umschaltung der Bündel an der Lichtquelle erforderlich, was die Kosten des Systems senkt. Es gibt keine Verkleinerung in der Scheinwerfer-Leistungsfähigkeit aufgrund von Einschränkungen, die gemacht werden, um zwei Bündel aus einem einzigen Satz von projizierenden Optiken zu bilden.
  • Die Erfindung wurde zwar anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und dessen Abwandlungen beschrieben, der Fachmann wird aber erkennen, daß die Erfindung mit Modifikationen innerhalb des Rahmens der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, praktiziert werden kann.

Claims (10)

1. Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystem (10) zum selektiven Projizieren von mehreren Lichtmustern, enthaltend in Kombination:
eine Lichtquelle (12) hoher Intensität,
mehrere optische Lichtleiter (16), wobei das eine Ende von jedem Leiter (60) optisch mit der Lichtquelle (12) verbunden ist und das andere Ende von jedem Leiter (16) in einem Verbinder (22) mit einem Fenster (24) endet, das einen lichtemittierenden Bereich bildet,
mehrere Linsenelemente (28), die jeweils vor einem entsprechenden Fenster (24) angeordnet sind, zum Projizieren eines Bildes des Fensters, wobei die Projektion von mehreren Bildern ein Strahlmuster bildet, gekennzeichnet durch
eine undurchsichtige Maske (26) mit wenigstens ersten und zweiten Öffnungen (27A, 27B) darin für jedes Fenster (24), wobei die Maske zwischen wenigstens ersten und zweiten Positionen bewegbar ist, um entweder die erste (27A) oder zweite (27B) Öffnung in Übereinstimmung mit einem entsprechenden Fenster (24) zu bewegen, wobei das Vorderbeleuchtungssystem (10) ein erstes Strahlmuster (50) projiziert, wenn die Maske (26) in der ersten Position ist, und ein zweites Strahlmuster (52) projiziert, wenn die Maske (26) in der zweiten Position ist,
2. Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystem (10) nach Anspruch 1, wobei die erste Öffnung (27A), wenn sie mit dem Fenster (24) in Übereinstimmung ist, eine gleiche Ausdehnung mit ihrem entsprechenden Fenster (24) hat und das entsprechende Linsenelement (28) dazu beiträgt, ein hohes Strahlmuster (52) zu bilden.
3. Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystem (10) nach Anspruch 2, wobei die zweite Öffnung (27B) kleiner als die erste Öffnung (27A) ist und, wenn sie mit dem Fenster (24) in Übereinstimmung ist, das Fenster (24) nur teilweise oberhalb einer horizontalen Mittellinie (42) freigibt, die das Fenster (24) in obere und untere Hälften teilt, und das entsprechende Linsenelement (28) dazu beiträgt, ein tiefes Strahlmuster (52) zu bilden.
4. Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystem (10) nach Anspruch 1, wobei die erste Öffnung (27A) größer als die zweite Öffnung (27B) ist und, wenn sie mit dem Fenster (24) in Übereinstimmung ist, einen unteren Bereich des Fensters (24) teilweise freigibt, und das entsprechende Linsenelement (28) dazu beiträgt, ein hohes Strahlmuster (50) zu bilden.
5. Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystem (10) nach Anspruch 4, wobei die zweite Öffnung (27B), wenn sie mit dem Fenster (24) in Übereinstimmung ist, einen oberen Bereich des Fensters (24) teilweise freigibt, und das entsprechende Linsenelement (28) dazu beiträgt, ein tiefes Strahlmuster (52) zu bilden.
6. Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ferner eine Linearverschiebungseinrichtung (20) vorgesehen ist, die mit der undurchsichtigen Maske (26) verbunden ist, um die Maske zwischen den ersten und zweiten Positionen zu bewegen.
7. Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die lichtemittierenden Bereiche (26) der Leiter (16) rechteckig sind.
8. Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystem (10) nach Anspruch 7, wobei die lichtemittierenden Bereiche (24') unterschiedliche Größen haben, um die Intensität des Lichtes von jeder Kombination aus Leiter (16) und Linsenelement (28) zu steuern.
9. Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystem (10) nach Anspruch 7, wobei die ersten und zweiten Öffnungen (27A, (27B) jeweils unterschiedliche Größen haben, um die Intensität des Lichtes von jeder Kombination aus Leiter (16) und Linsenelement (28) zu steuern.
10. Fahrzeug-Vorderbeleuchtungssystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die lichtemittierenden Bereiche (24') nicht rechteckig sind.
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Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5222793A (en) * 1991-02-25 1993-06-29 General Electric Company Remote vehicle lighting system
DE4139266C2 (de) * 1991-11-29 2003-06-12 Hella Kg Hueck & Co Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Lichtleiteranordnung und seine Verwendung für unterschiedliche Lichtfunktionen
DE4139267C2 (de) * 1991-11-29 2003-06-12 Hella Kg Hueck & Co Kraftfahrzeugschweinwerfer mit einer Lichtleitervorrichtung
US5147128A (en) * 1991-12-20 1992-09-15 Ford Motor Company Fiberoptic multi-beam roadway illumination device
US5165774A (en) * 1991-12-20 1992-11-24 Ford Motor Company Fiberoptic wide-angle illuminating device
US5222794A (en) * 1991-12-20 1993-06-29 Ford Motor Company Fiberoptic line-of-light illuminating device
US5217290A (en) * 1991-12-20 1993-06-08 Ford Motor Company Miniaturized fiberoptic illuminating device
US5184883A (en) * 1992-05-01 1993-02-09 General Electric Company Automobile lighting system that includes an exterior indicating device
JP3341325B2 (ja) * 1992-06-19 2002-11-05 株式会社デンソー 車両用灯具装置
US5311410A (en) * 1992-10-29 1994-05-10 Hughes Aircraft Company Distributed lighting system with fiber optic controls
US5257168A (en) * 1992-11-30 1993-10-26 General Electric Company Projection headlamp lighting system using a light conductor having stepped termination
DE4313915B4 (de) * 1993-04-28 2005-08-04 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge
DE4341234C2 (de) * 1993-12-03 2002-09-12 Bosch Gmbh Robert Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge
US5390265A (en) * 1993-12-17 1995-02-14 General Motors Corporation Fiber optic light coupler
US5550716A (en) * 1994-11-18 1996-08-27 Ford Motor Company Reduced package depth low profile headlamp
US5790725A (en) * 1995-06-02 1998-08-04 Remote Source Lighting Int'l, Inc. Multiport illuminator for macro-fibers
US5706376A (en) * 1995-06-02 1998-01-06 Remote Source Lighting International Multiport illuminator for macro-fibers
US5911020A (en) * 1995-01-17 1999-06-08 Remote Source Lighting International Inc. Bi-planar multiport illuminator optic design for light guides
US5832151A (en) * 1995-01-17 1998-11-03 Remote Source Lighting International, Inc Reflector and illumination system
US5661828A (en) * 1995-01-17 1997-08-26 Remote Source Lighting International Reflector for illumination system
US5682448A (en) * 1995-01-17 1997-10-28 Remote Source Lighting International Reflector and illumination system
US5708737A (en) * 1995-01-17 1998-01-13 Remote Source Lighting International Multiport illuminator mechanical design for macro-fibers
US5790723A (en) * 1995-01-17 1998-08-04 Remote Source Lighting International Multiport illuminator optic design for macro-fibers
US5862277A (en) * 1995-01-17 1999-01-19 Remote Source Lighting International, Inc. Multiport illuminator optic design for light guides
US5559911A (en) * 1995-01-17 1996-09-24 Radiant Imaging, Inc. Optical fiber coupler using segmented lenses
US5857041A (en) * 1995-01-17 1999-01-05 Remote Source Lighting International Optical coupler and method utilizing optimal illumination reflector
US5892867A (en) * 1995-01-17 1999-04-06 Remote Source Lighting International, Inc. Spherical multiport illuminator optic design for light guides
WO1996023674A1 (en) * 1995-02-02 1996-08-08 Federal Signal Corporation System and method for broadcasting colored light for emergency signalling
US5647658A (en) * 1995-05-11 1997-07-15 Ziadi; Bouchaib Fiber-optic lighting system
US5691696A (en) * 1995-09-08 1997-11-25 Federal Signal Corporation System and method for broadcasting colored light for emergency signals
US5829870A (en) * 1995-12-04 1998-11-03 Ford Global Technologies, Inc. Variable headlamp system for an automotive vehicle using an electrostatic shutter
US5681103A (en) * 1995-12-04 1997-10-28 Ford Global Technologies, Inc. Electrostatic shutter particularly for an automotive headlamp
US5931576A (en) * 1996-02-26 1999-08-03 North American Lighting, Inc. Optical coupler for distributive lighting system
US5839813A (en) * 1996-10-02 1998-11-24 Delco Electronics Corporation Thin rear combination lamp system
US6070985A (en) * 1996-11-22 2000-06-06 Remote Source Lighting International, Inc. Multiport illuminator for light guides
US6027237A (en) * 1997-03-17 2000-02-22 Remote Source Lighting International, Inc. Air router for cooling light guide bundle
AU4759099A (en) * 1998-09-21 2000-03-23 Mcneil-Ppc, Inc. Heat stable antacid and antigas suspensions
JP3912760B2 (ja) * 1999-01-20 2007-05-09 富士フイルム株式会社 アレイ型光変調素子の駆動方法、並びに平面表示装置
AU750659B2 (en) 1999-02-24 2002-07-25 3M Innovative Properties Company Illumination device for producing predetermined intensity patterns
US6283623B1 (en) 1999-10-27 2001-09-04 Visteon Global Tech., Inc. Method and apparatus for remote lighting
US6920269B1 (en) 2000-07-14 2005-07-19 The Gates Corporation Lens
DE10139013A1 (de) * 2001-08-08 2003-02-27 Volkswagen Ag Verfahren zum Ansteuern eines Scheinwerfersystems zur Erzeugung eines Tagfahrlichts
EP1283127A3 (de) 2001-08-08 2009-11-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Ansteuern eines Scheinwerfersystems zur Erzeugung adaptiver Lichtfunktionen
DE10139011A1 (de) * 2001-08-08 2003-02-20 Volkswagen Ag Verfahren zum Ansteuern eines Scheinwerfersystems zur Erzeugung eines Autobahnlichts und/oder Fernlichts
DE10139010A1 (de) * 2001-08-08 2003-02-20 Volkswagen Ag Verfahren zum Ansteuern eines Scheinwerfersystems zur Erzeugung eines Landstraßenlichts
DE10139012A1 (de) * 2001-08-08 2003-02-20 Volkswagen Ag Verfahren zum Ansteuern eines Scheinwerfersystems zur Erzeugung eines Stadtlichts und/oder eines Schlechtwetterlichts
DE10152474A1 (de) * 2001-10-24 2003-05-08 Hella Kg Hueck & Co Scheinwerfereinheit für Fahrzeuge
US6953274B2 (en) * 2003-05-30 2005-10-11 Guide Corporation AFS for LED headlamp
US7258474B2 (en) * 2005-04-21 2007-08-21 Magna International Inc. Headlamp with beam patterns formed from semiconductor light sources
US7815350B2 (en) * 2005-04-21 2010-10-19 Magna International Inc. Headlamp with beam patterns formed from semiconductor light sources
EP2989375B1 (de) * 2013-03-12 2019-12-11 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Schmale leuchte
DE102016204344A1 (de) * 2016-03-16 2017-09-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug
KR200481572Y1 (ko) * 2016-06-10 2016-10-21 김보현 헤어캡 겸용 타올

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56120425A (en) * 1980-02-29 1981-09-21 Koito Mfg Co Ltd Illumination light for automobile
DE3528820C2 (de) * 1985-08-10 1994-02-24 Bosch Gmbh Robert Abblendlicht- oder Nebellichtscheinwerfer für Kraftfahrzeuge
JPS63196506U (de) * 1987-06-08 1988-12-19
US4811172A (en) * 1987-11-23 1989-03-07 General Electric Company Lighting systems employing optical fibers
US4868718A (en) * 1989-03-13 1989-09-19 General Electric Company Forward illumination lighting system for vehicles

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Publication number Publication date
KR930002650B1 (ko) 1993-04-07
EP0426337A3 (en) 1992-02-26
KR910008332A (ko) 1991-05-31
CA2023389C (en) 2001-04-17
JPH0799642B2 (ja) 1995-10-25
JPH03187104A (ja) 1991-08-15
EP0426337A2 (de) 1991-05-08
CA2023389A1 (en) 1991-05-01
US4949227A (en) 1990-08-14
DE69015970D1 (de) 1995-02-23
EP0426337B1 (de) 1995-01-11

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