DE69925966T2

DE69925966T2 - Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE69925966T2
Application number: DE69925966T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Okubo
Original assignee: Ichikoh Industries Ltd
Current assignee: Ichikoh Industries Ltd
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1999-09-23
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: EP0989354B1; KR20000034943A; EP0989354A3; KR100386219B1; US6328463B1; JP2000100233A; DE69925966D1; EP0989354A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Automobilscheinwerter wie etwa einen Doppellampen-Halogenscheinwerter, der ein vorbestimmtes Abblendlicht-Verteilungsmuster und ein Fernlicht-Verteilungsmuster mittels der Einstellung der Gesamtoberflächen-Reflexionslichtverteilung der Reflexionsoberfläche zur Verfügung stellt, und insbesondere auf einen Automobilscheinwerfer, der es ermöglicht, nahezu 100% des auf die Reflexionsoberfläche eines Reflektors einfallenden Lichts auszunutzen und gute Abblendlicht-Verteilungsmuster und Fernlicht-Verteilungsmuster zu erzielen.
Das Wort „vorwärts", das in dieser Beschreibung verwendet wird, bezieht sich auf die Richtung, in der sich das Automobil bewegt, was für den Fahrer die Vorwärtsrichtung ist. Der Buchstabe „L", der in den begleitenden Zeichnungen verwendet wird, bezeichnet die linke Seite in Bezug auf den Fahrer, der nach vorne schaut, und der Buchstabe „R", der in den begleitenden Zeichnungen verwendet wird, bezeichnet die rechte Seite in Bezug auf den Fahrer, der nach vorne schaut. Der Buchstabe „U", der in den begleitenden Zeichnungen verwendet wird, bezeichnet die obere Seite in Bezug auf den Fahrer, der nach vorne schaut, und der Buchstabe „D", der in den begleitenden Zeichnungen verwendet wird, bezeichnet die untere Seite in Bezug auf den Fahrer, der nach vorne schaut. Die Buchstaben „HL-HR", die in den begleitenden Zeichnungen verwendet werden, bezeichnen eine horizontale Linie (oder eine horizontale Achse) in Bezug auf den Fahrer, der nach vorne schaut, und die Buchstaben „HR-HL", die in den begleitenden Zeichnungen verwendet werden, bezeichnen eine horizontale Linie (oder eine horizontale Achse) wenn das Automobil (oder die Oberfläche, welche die Scheinwerter mit einschließt), von der Vorderseite gesehen wird (die sogenannte Vorderansicht oder Draufsicht) und die Buchstaben „VU-VD" bezeichnen die vertikale Linie (oder eine vertikale Achse).
2. Beschreibung des Standes der Technik
Automobilscheinwerter dieser Art, nämlich Automobilscheinwerfers, die es ermöglichen, ein vorbestimmtes Abblendlicht-Verteilungsmuster und ein Fernlicht-Verteilungsmuster mittels der Einstellung der Gesamtoberflächen-Reflexionslichtverteilung der Reflexionsoberfläche zu erzielen, schließen z.B. einen mit ein, de in der japanischen ungeprüften Patent-Publikation No. Hei 8-329703 offenbart wird.
Dieser Automobilscheinwerfer wird unter Bezug auf 15 bis 24 unten beschrieben. Weiterhin soll der Automobilscheinwerter, der in den Zeichnungen gezeigt wird, an der linken Seite (linke Seite in Bezug auf den Fahrer, der nach vorne schaut) eines Automobils im Rechtsverkehr angebracht werden. Im Fall eines Automobilscheinwerfers, der an einem Automobil im Linksverkehr angebracht wird, werden der Automobilscheinwerter, ein Reflexionsoberfläche 40, ein Fernlicht-Glühdraht 52 und andere Vorrichtungen in einer gegenüber der gezeigten bezüglich rechts und links umgekehrten Anordnung angeordnet. Weiterhin hat der an der rechten Seite des Automobils anzubringende Automobilscheinwerfer, ein Lampengehäuse 1, eine Linse 2 und einen Reflektor 4, der eine im wesentlichen symmetrische Konfiguration hat, wie die des gezeigten Automobilscheinwerfers, ohne irgendeine Änderung in der Anordnung der Reflexionsoberfläche 40, des Fernlicht-Glühdrahts 52 und anderer Vorrichtungen.
Der Automobilscheinwerter hat eine Lichtkammer 3, die durch das Lampengehäuse 1 und die Linse (äußere Linse) 2 gebildet wird. In der Lichtkammer 3 sind ein Reflektor 4, der getrennt von dem Lampengehäuse 1 ist, um zum Schwingen in den vertikalen und horizontalen Richtungen mittels eines Schwenkmechanismus (nicht gezeigt) geeignet zu sein, und eine Justiervorrichtung für die optische Achse (nicht gezeigt) angeordnet. Der Reflektor 4 hat die Reflexionsoberfläche 40, die aus einer komplexen Reflexionsoberfläche gebildet wird. Die Reflexionsoberfläche 40, nämlich die komplexe Reflexionsoberfläche, enthält eine Mehrzahl von vertikal und horizontal geteilten Reflexionsoberflöchensegmenten (nicht gezeigt) und wird die freie gebogene Oberfläche genannt. Die freie gebogene Oberfläche kann z.B. eine sein, wie sie in der japanische ungeprüften Patent-Publikation No. Hei 9-306220 beschrieben wird, die in eine Vielzahl von Blöcken geteilt ist, oder eine, die in eine kleine Anzahl von Blöcken geteilt ist, oder eine, die eine Mehrzahl von Blöcken enthält, die kontinuierlich verbunden werden (Verbindungen zwischen den Blöcken, die nicht sichtbar sind).
Obwohl die komplexe Reflexionsoberfläche im genauen Sinne des Wortes nicht einen einzelnen Brennpunkt hat, gibt es nur unwesentliche Unterschiede zwischen den Brennweiten der Mehrzahl der Rotationsparaboloidoberflächen, welche die komplexe Reflexionsoberfläche bilden. Weil die Mehrzahl der Rotationsparaboloidoberflächen im wesentlichen den gleichen Brennpunkt haben, wird deshalb der Brennpunkt F, der in der Zeichnung gezeigt ist, der im eigentlichen Sinne ein Pseudo-Brennpunkt ist, in dieser Beschreibung als Brennpunkt bezeichnet. Ähnlich wird die optische Achse Z-Z, die in der Zeichnung gezeigt ist, die im eigentlichen Sinne eine pseudo-optische Achse ist, in dieser Beschreibung als die optische Achse bezeichnet.
Der Reflektor 4, der oben beschrieben wird, hat einen Lichtquellenkolben 5, der darauf lösbar angebracht wird. Der Lichtquellenkolben 5 ist ein Lichtquellenkolben ohne eine abschattende Blende und hat einen Abblendlicht- (Licht zum Vorbeifahren an entgegenkommenden Fahrzeugen) Glühdraht 51 und einen Fernlicht- (Licht zum Fahren ohne entgegenkommende Fahrzeuge) Glühdraht 52, die in dem Glaskolben 50 angeordnet sind. Der Glaskolben 50 hat auch eine Schicht 54 (zum Blocken des Lichts vom Abblendlicht-Glühdraht 51 und vom Fernlicht-Glühdraht 52, so dass es nicht direkt in die Linse 2 eintritt) z.B. aus schwarzer Farbe und vorne an dessen Spitze vorgesehen.
Der Abblendlicht-Glühdraht 51, der oben genannt wird, hat eine im wesentlichen zylindrische Form, und ist im wesentlichen parallel zu der optischen Achse Z-Z in einer Position vor dem Brennpunkt F angeordnet. Der Fernlicht-Glühdraht 52 hat ebenfalls eine im wesentlichen zylindrische Form, und ist im wesentlichen parallel zu der optischen Achse Z-Z in einer Position in der Nähe des Brennpunkts F und schräg unter dem Abblendlicht-Glühdraht (untere rechte Seite im Fall von Rechtsverkehr, untere linke Seite im Fall von Linksverkehr) oder rechts unten davon angeordnet.
In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 6 eine Blende. Die Blende 6 wird auf dem Reflektor 4 befestigt und bedeckt den Lichtquellenkolben 5 an dessen Frontseite, mit dem Zweck, das Licht vom Abblendlicht-Glühdraht 51 und vom Fernlicht-Glühdraht 52 vom Eintreten in einen ineffektiven Bereich (einen Bereich, der nicht direkt zur Lichtverteilung des Scheinwerfers beiträgt) 42 des Reflektors 4 und der Linse 2 zu blockieren. Die Bezugsziffer 60 bezeichnet eine Gummikappe. Die Gummikappe 60 wird lösbar zwischen einer Unterseite des Lichtquellenkolbens 5 und einer hinteren Öffnung des Lampengehäuses 1 mittels einer Passkappe 61 angebracht, um das Innere der Lichtkammer 3 wasserdicht zu halten.
Wenn der Abblendlicht-Glühdraht 51 des oben beschriebenen Automobilscheinwerfers eingeschaltet wird, wird Licht vom Abblendlicht-Glühdraht 51 auf der gesamten Oberfläche der Reflexionsoberfläche 40 reflektiert, und das reflektierte Licht wird durch die Linse 2 zur Außenseite in einem vorbestimmten Abblendlicht-Verteilungsmuster LP ausgestrahlt, wie in 18 gezeigt. Andererseits, wenn der Fernlicht-Glühdraht 52 eingeschaltet wird, wird Licht vom Fernlicht-Glühdraht 52 auf der gesamten Oberfläche der Reflexionsoberfläche 40 reflektiert, und das reflektierte Licht wird durch die Linse 2 zur Außenseite in einem vorbestimmten Fernlicht-Verteilungsmuster HP ausgestrahlt, wie in 19 gezeigt.
Auf diese Weise werden das vorbestimmte Abblendlicht-Verteilungsmuster LP und das vorbestimmte Fernlicht-Verteilungsmuster HP durch die Einstellung der Gesamtoberflächen-Reflexionslichtverteilung der Reflexionsoberfläche 40 gebildet.
Das vorbestimmte Abblendlicht-Verteilungsmuster LP und das vorbestimmte Fernlicht-Verteilungsmuster HP, die oben beschrieben werden, beziehen sich auf Lichtverteilungsmuster in Übereinstimmung mit dem Europäischen Lichtverteilungsstandard ECE-Reg. oder einer gleichwertigen Regelung (zum Beispiel Modellerkennungsstandard für die in Japan verkauften Fahrzeuge, Nordamerikanischer Lichtverteilungsstandard FMVSS, usw.).
Das oben beschriebene Abblendlicht-Verteilungsmuster LP wird so gebildet, dass es mit dem Lichtverteilungsstandard überein stimmt, damit Blendlicht beschränkt wird. Infolgedessen hat das oben beschriebene Abblendlicht-Verteilungsmuster LP solch eine Strahlgrenze 71, die den Fahrer eines entgegen kommenden Fahrzeugs 7 und einen Fußgänger 70 auf dem rechten Straßenrand nicht stört, wie in 18 gezeigt. Die Strahlgrenze 71 besteht aus einem horizontalen Linienabschnitt 72, der sich vom linken Ende in die Nähe der Mitte erstreckt und sich etwas unterhalb der horizontalen Linie HL-HR befindet, um das Blenden des Fahrers des entgegen kommenden Fahrzeugs 7 zu vermeiden, einem leicht geneigten Linienabschnitt 73, der von dem horizontalen Linienabschnitt 72 im wesentlichen bei der Mitte nach rechts in einem kleinen Winkel nach oben geht, zum Beispiel 15°, um es zu ermöglichen, den Fußgänger 70 am rechten Straßenrand zu erkennen, ohne den Fußgänger 70 am rechten Straßenrand zu blenden, und eine geneigter Linienabschnitt 74, der von dem leicht geneigten Linienabschnitt 73 nach rechts unten verläuft, um auf den horizontalen Linienabschnitt 72 zu treffen. Es gibt keinen Standard, der auf die maximale Leuchtintensität in dem Abblendlicht-Verteilungsmuster LP bezogen wird.
Für das oben beschriebene Fernlicht-Verteilungsmuster HP gibt es andererseits Lichtverteilungsstandards, die für die maximale Leuchtintensität und die Zone der maximalen Leuchtintensität usw. spezifiziert werden. Infolgedessen hat das Fernlicht-Verteilungsmuster HP, das oben beschrieben wird, eine helle Zone HZ (Zone mit maximaler Leuchtintensität, die einen Punkt der maximalen Leuchtintensität enthält) im zentralen Bereich, wie in 19 gezeigt. Die Werte der maximalen Leuchtintensität, die in dem Europäischen Lichtverteilungsstandard ECEReg spezifiziert werden, sind von 48 bis 240 lx (1 lx = 625 cd, gemessen auf einem Schirm in einem Abstand von 25 m), wobei die Leuchtintensität an einem Schnitt H-V der horizontalen Linie HL-HR und der vertikalen Linie VU-VD 80% oder mehr der maximalen Leuchtintensität beträgt (Modellerkennung).
Bei dem oben beschriebenen Automobilscheinwerfer ist es wichtig, dass er zum Erzielen guter Abblendlicht-Verteilungsmuster LP und Fernlicht-Verteilungsmuster HP geeignet ist.
Im oben beschriebenen Automobilscheinwerfer werden der Abblendlicht-Glühdraht 51 und der Fernlicht-Glühdraht 52 nahe aneinander angeordnet, wie in 20 und 21 gezeigt. Wenn der Abblendlicht-Glühdraht 51 eingeschaltet wird, bestrahlt infolgedessen ein Teil L des Lichts vom Abblendlicht-Glühdraht 51 einen Teil des Fernlicht-Glühdrahts 52, nämlich einen bestrahlten Teil 520, und wird darauf reflektiert. Die Reflexion auf dem bestrahlten Teil 520 des Fernlicht-Glühdraht 52 hat einen solchen Effekt, als ob der bestrahlte Teil 520 des Fernlicht-Glühdrahts 52 gleichzeitig mit dem Abblendlicht-Glühdraht 51 durch eine Niederspannung leuchtet. Der bestrahlte Teil 520 des Fernlicht-Glühdrahts 52 erscheint durch den Abschnitt 85 der Reflexionsoberfläche 40 zur Bildung der Zone mit maximaler Leuchtintensität (der Abschnitt, der durch die durchgezogenen Linie in 22 angegeben wird) als virtuelles Bild 86 in dem Abblendlicht-Verteilungsmuster LP, was in 23 durch den schraffierten Bereich angegeben wird. Der bestrahlte Teil 520 des oben beschriebenen Fernlicht-Glühdrahts 52 bildet das virtuelle Bild 86 in keinen anderen Abschnitten als dem Abschnitt 85 der Reflexionsoberfläche 40 zur Bildung der Zone mit maximaler Leuchtintensität, da das Licht darin zerstreut wird.
In 22 sind der erste Quadrant 81, der zweite Quadrant 82, der dritte Quadrant 83 und der vierte Quadrant 84 Quadranten des Reflektors 4 in der Vorderansicht. Der Abschnitt 85 zur Bildung der Zone mit maximaler Leuchtintensität neigt dazu, eine Fächerform zu bilden, die in vielen Fällen unterhalb der horizontalen Linie HR-HL gelegen ist. An den Punkten A und B des Abschnitts 85 der Zone mit maximaler Leuchtintensität wird ein Lichtverteilungsmuster erzielt, wie es in 23 gezeigt ist. Das heißt, die Lichtverteilungsmuster 87A, 87B, die durch die durchgezogenen Linien angegeben sind, werden mit dem Abblendlicht erzielt, und die Lichtverteilungsmuster 88A, 88B, die durch durchgezogene Linien angegeben sind, werden mit dem Fernlicht erzielt. Weil der Automobilscheinwerfer das vorbestimmte Abblendlicht-Verteilungsmuster LP und das vorbestimmte Fernlicht-Verteilungsmuster HP mittels der Einstellung der Gesamtoberflächen-Reflexionslichtverteitung der Reflexionsoberfläche 40 bildet, haben die Lichtverteilungsmuster 87A, 87B und die Lichtverteilungsmuster 88A, 88B an den Punkten A und B des Abschnitts 85 der Zone mit maximaler Leuchtintensität dieselbe oder ähnliche Formen und sind benachbart zueinander, wie in 23 gezeigt, während die Lichtverteilungsmuster 88A, 88B des Fernlichts sich über den Lichtverteilungsmustern 87A, 87B des Fernlichts befinden.
Wenn der Abblendlicht-Glühdraht 51 eingeschaltet wird, erscheint demzufolge das virtuelle Bild 86 des bestrahlten Teils 520 des Fernlicht-Glühdrahts 52 über den Lichtstrahlgrenzlinien 71, 72 und 73 des Abblendlicht-Verteilungsmusters LP, was durch den schraffierten Bereich in 23 angegeben ist. Das virtuelle Bild 86 kann als Blendung durch das virtuelle Bild (Blendlicht) VIG (überprüft mit 0,4 und 0,7 [lx] Linien) an einem Punkt (oder an der Zone) GP des Europäischen Lichtverteilungsstandards ECEReg. erscheinen, in der Blendlicht durch das Positions-Verhältnis zwischen dem Abblendticht-Glühdraht 51 und dem Fernlicht-Glühdraht 52 streng begrenzt wird, wie in 24 gezeigt wird.
24 stellt Isocandela-Diagramme dar, die auf einem in einem Abstand von 25 m gelegenen Schirm gemessen werden. Die Isocandela-Diagramme sind von außen nach innen Linien von 0,4, 0,7, 1,6, 4, 10, 16 und 25 [lx] (1 lx = 625 cd). In den Isocandela-Diagrammen von 24 bezeichnet 5L 5° nach links, und 5R bezeichnet 5° nach rechts. Eine Anmeldung zu einer Erfindung von Automobilscheinwerfern, die das oben beschriebene Blenden VIG durch das virtuelle Bild beseitigen (offenbart in der japanischen ungeprüften Patent-Publikation No. Hei 9-237504) wurde vorher eingereicht. Der Automobilscheinwerter (offenbart in der japanischen ungeprüften Patent-Publikation No. Hei 9-237504) hat einen Abblendlicht-Glühdraht und einen Fernlicht-Glühdraht, die durch eine abschattende Kappe, wie etwa eine H4-Kappe, getrennt werden, um das oben beschriebene Blenden VIG des virtuellen Bildes zu beseitigen.
Jedoch ist der Automobilscheinwerter (offenbart in der japanischen ungeprüften Patent-Publikation No. Hei 9-237504) nicht dazu geeignet, effektiv nahezu 100% des auf die Reflexionsoberfläche des Reflektors einfallenden Lichts auszunutzen, weil ungefähr 30 bis 40% des auf der Reflexionsoberfläche des Reflektors einfallenden Lichts abgeschnitten wird.
GB 1100778 betrifft Fahrzeugscheinwerfer und offenbart die Merkmale in der Präambel von Anspruch 1.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, einen Automobilscheinwerter zur Verfügung zu stellen, der zum Verwenden von nahezu 100% des auf die Reflexionsoberfläche des Reflektors einfallenden Lichtes und zum Erzeugen eines guten Abblendlicht-Verteilungsmusters und Fernlicht-Verteilungsmusters in der Lage ist.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Scheinwerter zur Verfügung, wie in Anspruch 1 dargelegt, um den oben beschriebenen Gegenstand zu erzielen.
Infolgedessen ist der Automobilscheinwerter gemäß der vorliegenden Erfindung zum Verwenden von nahezu 100% des auf der Reflexionsoberfläche des Reflektors einfallenden Lichts und zum Erzeugen eines guten Abblendlicht-Verteilungsmusters und Fernlicht-Verteilungsmusters in der Lage.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und andere Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezug auf die begeleitenden Zeichnungen deutlich, worin:
1 ist eine Vorderansicht einer Ausführungsform eines Automobilscheinwerfers gemäß der Erfindung, welche die Positionsverhältnisse zwischen Abblendlicht-Glühdraht und Fernlicht-Glühdraht erläutert.
2 ist eine Ansicht entlang der Linie II in 1.
3 ist eins Vorderansicht zur Erläuterung eines Zustandes, in dem der bestrahlte Teil als Ganzes sichtbar ist.
4 ist ein Bildschirmabbilddiagramm zur Erläuterung eines Zustandes, in dem das Blendlicht des virtuellen Bilds im Fall von 3 erscheint.
5 ist eine Vorderansicht zur Erläuterung eines Zustandes, in dem der bestrahlte Teil fast unsichtbar ist.
6 ist ein Bildschirmabbilddiagramm zur Erläuterung eines Zustandes, in dem das Blendlicht des virtuellen Bilds im Fall von 5 nicht erscheint.
7 ist eine Vorderansicht zur Erläuterung eines Zustandes, in dem der bestrahlte Teil teilweise sichtbar ist.
8 ist ein Bildschirmabbilddiagramm zur Erläuterung eines Zustandes, in dem das virtuelle Bild erscheint, sich aber im Fall von 7 vom Grenzpunkt der Standardblendlichtverteilung nach unten verschiebt.
9A zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von θ gleich 5° ist,
9B zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von θ gleich 20° ist und
9C zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von θ gleich 35° ist, wobei jede die Änderungen im Lichtverteilungsmuster des Abblendlichts zeigt.
10A zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von θ gleich 5° ist,
10B zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von θ gleich 20° ist und
10C zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von θ gleich 35° ist, wobei jede die Änderungen im Lichtverteilungsmuster des Fernlichts zeigt.
11A zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von T1 gleich 1,5 mm ist,
11B zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von T1 gleich 2,8 mm ist, und
11C die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von T1 gleich 4,0 mm ist, wobei jede die Änderungen im Lichtverteilungsmuster des Abblendlichts zeigt.
12A zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von T1 gleich 1,5 mm ist,
12B zeigt die Isocandela-Diagramme, wenn der Wert von T1 gleich 2,8 mm ist, und
12C zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von T1 gleich 4,0 mm ist, wobei jede die Änderungen im Lichtverteilungsmuster des Fernlichts zeigt.
13A zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von T2 gleich 1,0 mm ist,
13B zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von T2 gleich 2,5 mm ist, und
13C zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von T2 gleich 4,5 mm ist, wobei jede die Änderungen im Lichtverteilungsmuster des Abblendlichts zeigt.
14A zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von T2 gleich 1,0 mm ist,
14B zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von T2 gleich 2,5 mm ist, und
14C zeigt die Isocandela-Diagramme wenn der Wert von T2 gleich 4,5 mm ist, wobei jede die Änderungen im Lichtverteilungsmuster des Fernlichts zeigt.
15 ist eine Vorderansicht eines Automobilscheinwerfers aus dem Stand der Technik, die einen Zustand zeigt, in dem die Reflexionsoberfläche des Reflektors und der Schatten durch die Linse gesehen werden.
16 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVI-XVI in 15.
17 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XVII-XVII in 15.
18 zeigt ein Bild des Abblendlicht-Verteilungsmusters.
19 zeigt ein Bild des Fernlicht-Verteilungsmusters.
20 ist eine Vorderansicht des Automobilscheinwerfer aus dem Stand der Technik, die erläuternd für das Positionsverhältnis zwischen dem Abblendlicht-Glühdraht und dem Fernlicht-Glühdraht ist.
21 ist eine Ansicht entlang der Linie XXI in 20.
22 ist eine Vorderansicht des Reflexionsoberfläche des Automobilscheinwerfers aus dem Stand der Technik.
23 ist ein Bildschirmabbilddiagramm zur Erläuterung eines Zustandes, in dem das Blendlicht des virtuellen Bilds im Automobilscheinwerfer aus dem Stand der Technik erscheint.
24 ist ein Isocandela-Diagramm, das ein Blenden des virtuellen Bildes (Blendlicht) zeigt, das an einem Punkt (oder einer Zone) des Europäischen Lichtverteilungsstandards ECEReg. erzeugt wird, wo Blendlicht durch den Automobilscheinwerter nach dem Stand der Technik streng begrenzt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun wird unten eine Ausführungsform des Automobilscheinwerfers gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 bis 14 beschrieben. In den Zeichnungen bezeichnen die Bezugsziffern, die mit denen in 15 bis 24 identisch sind, die gleichen Komponenten. Der Automobilscheinwerfer, der in diesen Zeichnungen gezeigt wird, soll an der linken Seite eines Automobils im Rechtsverkehr angebracht werden, ähnlich wie der Automobilscheinwerfer, der in 15 bis 24 gezeigt ist.
Im Automobilscheinwerfer der vorliegenden Erfindung werden gemäß dieser Ausführungsform der Abblendlicht-Glühdraht 51 und der Fernlicht-Glühdraht 52 in solchen Positionsverhältnissen zueinander angeordnet, wie sie in 1 und in 2 gezeigt sind, nämlich mit dem Winkel θ in der Vorderansichtprojektion zwischen der Linie, welche die Mitte des Abblendlicht-Glühdrahts 51 und die Mitte des Fernlicht-Glühdrahts 52 verbindet, und der horizontalen Linie HL-HR; dem Abstand T1 zwischen der Mitte des Abblendlicht-Glühdrahts 51 und der Mitte des Fernlicht-Glühdrahts 52 in der Vorderansichtprojektion; und dem Abstand T2 zwischen der Mitte des Abblendlicht-Glühdrahts 51 und der Mitte des Fernlicht-Glühdrahts 52 in der Längsrichtung in der Seitenansichtprojektion, damit das virtuelle Bild 86 des bestrahlten Teils 520 des Fernlicht-Glühdraht 52 nicht zum Blendlicht in dem Abblendlicht-Verteilungsmuster LP wird.
Jetzt werden die oben angegebenen Bedingungen, die Positionsverhältnisse θ, T1 und T2 zwischen dem Abblendlicht-Glühdraht 51 und dem Fernlicht-Glühdraht 52, unten beschrieben.
Es wird angenommen, dass der Abblendlicht-Glühdraht 51 und der Fernlicht-Glühdraht 52 von einem willkürlichen Blickpunkt EP des Abschnitts 85 der Reflexionsoberfläche 40 zur Bildung der Zone mit maximaler Leuchtintensität gesehen werden, während der Wert von θ geändert wird, wie in 3, in 5 und in 7 gezeigt.
Wenn der bestrahlte Teil 520 des Fernlicht-Glühdrahts 52 unterhalb des unteren Endes des Abblendlicht-Glühdraht 51 angeordnet ist, wie in 3 gezeigt, ist zunächst der bestrahlte Teil 520 als Ganzes sichtbar. Das heißt, der bestrahlte Teil 520 wird als Ganzes im Abschnitt 85 der Reflexionsoberfläche 40 zur Bildung der Zone mit maximaler Leuchtintensität reflektiert, und infolgedessen erscheint ein virtuelles Bild (schraffierter Bereich) 86 als blendendes virtuelles Bild nahe eines Schnitts H-V (Zone III) der horizontalen Linie HL-HR und der vertikalen Linie VU-VD aus den begrenzenden Punkten (Zonen) des Blendlichts nach dem Lichtverteilungsstandard über den Lichtstrahlgrenzlinien 71, 72 und 73 gelegen, wie in 4 gezeigt.
In dem Fall, in dem der bestrahlte Teil 520 des Fernlicht-Glühdrahts 52 über dem unteren Ende des Abblendlicht-Glühdrahts 51 angeordnet ist, wie in 5 gezeigt, ist der bestrahlte Teil 520 fast unsichtbar. Da das Meiste des bestrahlten Teils 520 nicht im Abschnitt 85 der Reflexionsoberfläche 40 zur Bildung der Zone mit maximaler Leuchtintensität reflektiert wird, erscheint somit das virtuelle Bild 86 nicht, wie in 6 gezeigt.
In dem Fall, in dem der bestrahlte Teil 520 des Fernlicht-Glühdrahts 52 etwas unterhalb des unteren Endes des Abblendlicht-Glühdrahts 51 angeordnet ist, wie in 7 gezeigt, ist ein Teil des bestrahlten Teils 520 sichtbar. Das heißt, der Teil des bestrahlten Teils 520 wird im Abschnitt 85 der Reflexionsoberfläche 40 zur Bildung der Zone mit maximaler Leuchtintensität reflektiert, und infolgedessen erscheint das virtuelle Bild 86, wie in 8 gezeigt, obwohl das virtuelle Bild 86 sich unterhalb des Schnitts H-V (Zone III) der horizontalen Linie HL-HR und der vertikalen Linie VU-VD befindet, aus den begrenzenden Punkten (Zonen) des Blendlichts des Lichtverteilungsstandards, die über den Lichtstrahlgrenzlinien 71, 72 und 73 gelegen sind, wie in 8 gezeigt, und hat zusätzlich eine Lichtintensität, die niedriger ist als die, die in 4 gezeigt ist, so dass ein Blenden durch das virtuelle Bild nicht auftritt.
In den 3 bis 8 sind Versetzungen in den Positionen der Fernlicht-Verteilungsmuster 88A, 88B auf Grund einer Änderung im Wert von θ um T1 bzw. T2 korrigiert dargestellt, um die Fernlicht-Verteilungsmuster 88A, 88B zur einfacheren Beschreibung in die gleichen Positionen zu bringen.
Wenn der Wert von θ eingestellt wird, um den Zustand zu vermeiden, der in 3 und 4 gezeigt wird, und die Werte von T1 und T2 unter Berücksichtigung der Lichtverteilung des Fernlichts eingestellt werden, können folglich gute Abblendlicht-Verteilungsmuster LP und Fernlicht-Verteilungsmuster HP eingestellt werden ohne Blendlicht auf Grund des virtuellen Bildes 86 zu erhalten. Außerdem können nahezu 100% des auf die Reflexionsoberfläche 40 des Reflektors 4 einfallenden Lichts effektiv verwendet werden.
Im besonderen, wenn der Wert von θ im Bereich von 10° bis 30° eingestellt wird und die Werte von T1 und von T2 in den Bereichen von 2,0 bis 3,5 mm bzw. von 1,5 bis 4,0 mm eingestellt werden, können gute Abblendlicht-Verteilungsmuster LP und Fernlicht-Verteilungsmuster HP ohne Blendlicht auf Grund des virtuellen Bildes 86 erhalten wer den. Außerdem werden nahezu 100% des auf die Reflexionsoberfläche 40 des Reflektors 4 einfallenden Lichts effektiv verwendet.
Die Eigenschaften des Lichtquellenkolben 5 sind dabei, dass der Durchmesser des Glaskolbens 50 in einem Bereich von 14 bis 18 mm ist, die Längen der Glühdrähte 51, 52 im Bereich von 4,0 bis 6,0 mm sind, und der Durchmesser der Heizfäden 51, 52 in einem Bereich von 1,2 bis 1,6 mm sind. Diese Eigenschaften des Lichtquellenkolbens 5 werden korrekt und praktisch auf Erfahrung basierend bestimmt, indem die Nutzungsdauer, die Lichtintensität, die Herstellbarkeit, die Verwendbarkeit, die Fähigkeit, die Leistung und andere Faktoren des Automobilscheinwerfers aufrecht zu erhalten, berücksichtigt werden.
Jetzt wird unten die Möglichkeit beschrieben, gute Abblendlicht-Verteilungsmuster LP und Fernlicht-Verteilungsmuster HP ohne Blendlicht unter den unten beschriebenen Bedingungen des Reflektors 4 und der Lichtquelle 5 zu erhalten, wenn der Wert von θ in einem Bereich von 10° bis 30° eingestellt wird, und die Werte von T1 und von T2 in Bereichen von 2,0 bis 3,5 bzw. von 1,5 bis 4,0 mm eingestellt werden, wobei Bezug auf die Isocandela-Diagramme genommen wird, die in 9 bis 14 gezeigt sind, und die auf experimentellen Daten basieren.
Die Maße des Reflektors 4 sind 90 mm × 180 mm × 85 mm. Der Glaskolben 50 des Lichtquellenkolbens 5 ist 16 mm im Durchmesser, der Abblendlicht-Glühdraht 51 ist 5,5 mm in der Länge, 1,5 mm im Durchmesser und hat einen Lichtstrom von 860 lm, und der Fernlicht-Glühdraht 52 ist 5,0 mm in der Länge, 1,3 mm im Durchmesser und hat einen Lichtstrom von 1300 lm.
9A, B, C, 11A, B, C und 13A, B, C zeigen Isocandela-Diagramme, gemessen auf einem Schirm in einem Abstand von 25 m, die das Fernlicht-Verteilungsmuster darstellen. Die Isocandela-Diagramme in den Zeichnungen sind Linien von 0,7, 1,6, 4, 10, 16, 25 und 48 [lx] (1 lx = 625 Cd), von außen nach innen. 10A, B, C, 12A, B, C und 14A, B, C zeigen Isocandela-Diagramme, gemessen auf einem Schirm in einem Abstand von 25 m, die das Abblendlicht-Verteilungsmuster darstellen. Die Isocandela-Diagramme sind Linien von 0,7, 1,6, 4, 10, 16 und 25 [lx] (1 lx = 625 Cd), von außen nach innen. In 9 bis 14, bedeutet 20L 20° nach links und 20R bedeutet 20° nach rechts.
9A, B, C und 10A, B, C zeigen Isocandela-Diagramme, die Änderungen in den Lichtverteilungsmustern des Fernlichts und des Abblendlichts mit dem Wert von θ darstellen, wenn der Wert von T1 gleich 2,8 mm und der Wert von T2 gleich 2,5 mm ist. 9A und 10A zeigen den Fall von θ = 5°, 9B und 10B zeigen den Fall von θ = 20° und 9C und 10C zeigen den Fall von θ = 35°. Im Fall von 9A ver schiebt sich die Zone mit maximaler Leuchtintensität abwärts unterhalb die horizontale Linie HL-HR, wie durch einen Pfeil angedeutet ist. Im Fall von 9C verschiebt sich die Zone mit maximaler Leuchtintensität aufwärts über die horizontale Linie HL-HR, wie durch einen Pfeil angedeutet ist. Im Fall von 10C wird ein Blendlicht vom virtuellen Bild über der Lichtstrahlgrenzlinie (überprüft mit der 0,7 [lx] Linie) erzeugt, wie durch einen Pfeil angezeigt ist. Folglich ist es korrekt, den Wert von θ in einem Bereich von 10° bis 30° einzustellen, wie oben beschrieben.
11A, B, C und 12A, B, C zeigen Isocandela-Diagramme, die Änderungen in den Lichtverteilungsmustern des Fernlichts und des Abblendlichts mit dem Wert von T1 darstellen, wenn der Wert von θ auf 20° eingestellt ist und der Wert von T2 gleich 2,5 mm ist. 11A und 12A zeigen den Fall T1 = 1,5 mm, 11B und 12B zeigen den Fall T1 = 2,8 mm und 11C und 12C zeigen den Fall von T1 = 4,0 mm. Im Fall von 11A verschiebt sich die Zone mit maximaler Leuchtintensität abwärts unterhalb die horizontale Linie HL-HR, wie durch einen Pfeil angezeigt ist. Im Fall von 11C konvergiert das Licht nicht und die maximale Leuchtintensität verringert sich erheblich (nicht geeignet, mit der 48 [lx] zu überprüfen). Im Fall von 12C wird Blendlicht des virtuellen Bildes über der Lichtstrahlgrenzlinie (überprüft mit der 0.7 [lx] Linie) erzeugt, wie durch einen Pfeil angezeigt ist. Folglich ist es korrekt, den Wert von T1 in einem Bereich von 2,0 bis 3,5 mm einzustellen, wie oben beschrieben.
13A, B, C und 14A, B, C zeigen Isocandela-Diagramme, die Änderungen in den Lichtverteilungsmustern des Fernlichts und des Abblendlichts mit dem Wert von T2 darstellen, wenn der Wert von θ auf 20° eingestellt ist und der Wert von T1 gleich 2,8 mm ist. 13A und 14A zeigen den Fall T2 = 1,0 mm, 13B und 14B zeigen den Fall T2 = 2,5 mm und 13C und 14C zeigen den Fall von T2 = 4,5 mm. Im Fall von 13A wird ein solches Muster wie das des aufwärts verschobenen Abblendlichts erreicht, das für den praktischen Gebrauch als Fernlicht nicht zufriedenstellend ist. Im Fall von 13C, verschiebt sich die Zone mit maximaler Leuchtintensität nach links abwärts unterhalb die horizontale Linie HL-HR, wie durch einen Pfeil angezeigt, und das Muster spaltet sich in obere und untere Teile auf. Folglich ist es korrekt, den Wert von T2 in einem Bereich von 1,5 bis 4,0 mm einzustellen, wie oben beschrieben.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird der Abblendlicht-Glühdraht 51 unter den folgenden Bedingungen angeordnet. Das heißt, die Mitte der Vorderansichtprojektion des Abblendlicht-Glühdrahts 51 ist der Schnitt der vertikalen Linie VU-VD und der horizontalen Linie HL-HR und befindet sich auf der optischen Achse Z-Z, während die zentrale Achse der Seitenansichtprojektion des Abblendlicht-Glühdrahts 51 der optischen Achse Z-Z entspricht. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch auf einen Au tomobilscheinwerfer angewendet werden, worin der Abblendlicht-Glühdraht 51 unter anderen als den oben beschriebenen Bedingung angeordnet werden. Das heißt, entsprechend der vorliegenden Erfindung genügt es, dass der Automobilscheinwerfer die Bedingungen der Positionsverhältnisse zwischen dem Abblendlicht-Glühdraht 51 und dem Fernlicht-Glühdraht 52 erfüllt, die oben beschrieben sind.
Während die obige Beschreibung der Ausführungsform sich mit dem Blenden des virtuellen Bildes 86 des bestrahlten Teils 520 des Fernlicht-Glühdrahts 52 beschäftigt, wenn der Abblendlicht-Glühdraht 51 eingeschaltet wird, befindet sich das virtuelle Bild des bestrahlten Teils des Abblendlicht-Glühdrahts 51, wenn der Fernlicht-Glühdraht 52 eingeschaltet wird, im wesentlichen in der hellen Zone HZ des Fernlicht-Verteilungsmuster HP und wirft folglich kein Problem auf.
Weil in der oben beschriebenen Ausführungsform das vorbestimmte Abblendlicht-Verteilungsmuster LP und das Fernlicht-Verteilungsmuster HP durch Einstellung der Gesamtoberflächen-Reflexionslichtverteilung des Reflexionsoberfläche 40 gebildet wird, kann die Linse 2 eine normale Linse sein, die Licht durchlässt oder eine, die eine Gruppe von diffusiven optischen Elemente (die sogenannten diffusiven Prismaelemente) oder dergleichen hat.
Während das Lampengehäuse 1 und der Reflektor 4, der die Reflexionsoberfläche 40 hat, in der oben beschriebenen Ausführungsform getrennt von einander sind, kann der Automobilscheinwerfer gemäß der vorliegenden Erfindung auch bei solch einem Aufbau angewendet werden, in dem das Lampengehäuse und der Reflektor als ein integraler Körper ausgebildet sind.

Claims

Automobilscheinwerfer, der einen Lichtquellenkolben (50) und einen Reflektor (4) umfasst, worin: der Lichtquellenkolben (50) einen Abblendlicht-Glühdraht (51) enthält, der oberhalb und in der Nähe eines Fernlicht-Glühdrahts (52) angeordnet ist; der Reflektor (4) eine Reflexionsoberfläche (40) hat, die aus einer komplexen Reflexionsoberfläche gebildet ist, so dass, wenn der Abblendlicht-Glühdraht eingeschaltet wird, ein vorbestimmtes Abblendlicht-Verteilungsmuster durch die Einstellung der Gesamtoberflächen-Reflexionslichtverteilung der Reflexionsoberfläche (40) gebildet wird, und wenn der Fernlicht-Glühdraht (52) eingeschaltet wird, ein vorbestimmtes Fernlicht-Verteilungsmuster (HP) durch Einstellung der Gesamtoberflächen-Reflexionslichtverteilung der Reflexionsoberfläche (4) gebildet wird, wobei die Reflexionsoberfläche (49) einen Abschnitt zur Formung einer Zone mit maximaler Leuchtintensität in dem vorbestimmtem Abblendlicht-Verteilungsmuster und in dem Fernlicht-Verteilungsmuster hat; wenn der Abblendlicht-Glühdraht (51) eingeschaltet wird, ein Teil (L) des Lichts vom Abblendlicht-Glühdraht (51) einen Teil des Fernlicht-Glühdrahts (52) beleuchtet und von dessen Oberfläche reflektiert wird, so dass der bestrahlte Teil (520) des Fernlicht-Glühdrahts (52) durch den Abschnitt (85) der Reflexionsoberfläche (4) zur Bildung der Zone mit maximaler Leuchtintensität als virtuelles Bild (86) in dem Abblendlicht-Verteilungsmuster (LP) erscheint; der Automobilscheinwerter, der Abblendlicht-Glühdraht (51) und der Fernlicht-Glühdraht (52) eine solches Positions-Verhältnis zueinander haben, dass das virtuelle Bild (86) des bestrahlten Teils (520) des Fernlicht-Glühdrahts (52) kein Blendlicht in dem Abblendlicht-Verteilungsmuster (LP) bildet, worin die Positions-Verhältnisse zwischen dem Abblendlicht-Glühdraht (51) und dem Fernlicht-Glühdraht (52) durch einen Winkel (Θ) zwischen einer Linie, die in der Vorder ansichtprojektion eine Mitte des Abblendlicht-Glühdrahts (51) und eine Mitte des Fernlicht-Glühdrahts (52) verbindet, und einer horizontalen Linie (HL-HR); einen Abstand (T1) zwischen der Mitte des Abblendlicht-Glühdrahts (51) und der Mitte des Fernlicht-Glühdrahts (52) in der Vorderansichtprojektion; und einen Abstand (T2) zwischen der Mitte des Abblendlicht-Glühdrahts (51) und der Mitte des Fernlicht-Glühdrahts (52) in einer Längsrichtung in der Seitenansichtprojektion bestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, dass unter diesen Bedingungen der Lichtquellenkolben (50) einen Glaskolben (50) mit einem Durchmesser im Bereich von 14 bis 18 mm hat, der Abblendlicht-Glühdraht (51) und der Fernlicht-Glühdraht (52) eine Länge von 4,0 bis 6,0 mm haben und der Abblendlicht-Glühdraht (51) und der Fernlicht-Glühdraht (52) einen Durchmesser von 1,2 bis 1,6 mm haben, in der Vorderansichtprojektion der Winkel (θ) zwischen der Linie, welche die Mitte des Abblendlicht-Glühdrahts (51) und die Mitte des Fernlicht-Glühdrahts (52) verbindet, und der horizontalen Linie (HL-HR) im Bereich von 10° bis 30° ist; der Abstand (T1) zwischen der Mitte des Abblendlicht-Glühdrahts (51) und der Mitte des Fernlicht-Glühdrahts (52) in der Vorderansichtprojektion im Bereich von 2,0 bis 3,5 mm ist; und der Abstand (T2) zwischen der Mitte des Abblendlicht-Glühdrahts (51) und der Mitte des Fernlicht-Glühdrahts (52) in der Längsrichtung in der Seitenansichtprojektion im Bereich von 1,5 bis 4,0 mm ist.