DE69926090T2

DE69926090T2 - Kfz-Scheinwerfer mit einer querliegenden Lichtquelle und zum Erzeugen einer V-förmigen Hell-Dunkelgrenze

Info

Publication number: DE69926090T2
Application number: DE69926090T
Authority: DE
Inventors: Benoît Reiss; Pierre Albou
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2019-01-28
Also published as: DE69926090D1; ES2244152T3; EP0933586B1; EP0933586A1; FR2774149B1; FR2774149A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeugscheinwerfer und insbesondere einen Scheinwerfer, der ein Lichtbündel mit einer Hell-Dunkel-Grenze auszusenden vermag, bei dem wenigstens ein Teil der Hell-Dunkel-Grenze bezüglich der Horizontalen eine Neigung von typischerweise 15° aufweist.
Bei der durch die entsprechenden europäischen Vorschriften definierten Hell-Dunkel-Grenze handelt es sich zum Beispiel um eine solche Hell-Dunkel-Grenze, die bei Rechtsverkehr eine linke horizontale Grenzhälfte und eine rechte um 15° über die Horizontale angehobene Grenzhälfte aufweist.
Scheinwerferreflektoren, die im Zusammenwirken mit einer axial ausgerichteten, länglichen Lichtquelle ein durch eine derartige Hell-Dunkel-Grenze begrenztes Lichtbündel selbst zu erzeugen vermögen, sind bereits bekannt.
Diesbezüglich sind insbesondere die auf den Namen der Anmelderin lautenden Dokumente FR-A-2 536 502, FR-A-2 599 121, FR-A-2 609 148, FR-A-2 639 888, FR-A-2 664 667 zu nennen.
Auch wenn diese bekannten Reflektoren zufriedenstellende Resultate liefern, so sind sie jedoch so ausgeführt, dass sich das hinsichtlich der Hell-Dunkel-Grenze erwünschte Resultat nur schwer erzielen lässt, wenn die Lichtquelle, wie zum Beispiel die zylindrische Glühwendel einer Glühlampe, nicht axial, das heißt parallel zur optischen Achse des Reflektors ausgerichtet ist.
Heute versucht man jedoch, Scheinwerfer herzustellen, bei denen die Lichtquelle im Reflektor stets waagerecht, aber transversal zur optischen Achse ausgerichtet ist.
Zweck einer derartigen Ausrichtung ist es insbesondere, Scheinwerfer herzustellen, bei denen die Höhe des Reflektors mindestens dessen Breite entspricht oder gar größer als diese ist.
Von der Anmelderin wurden zwar auch Reflexionsflächen entwickelt, die mit einer Lichtquelle, die eine solche Ausrichtung aufweist, ohne Zuhilfenahme von Blenden oder Ähnlichem, welche einen Teil der von der Lichtquelle ausgesandten Strahlen abgeschatteten Lichtbündel mit Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen vermögen. So ist in der FR-A-2 602 305 ein Reflektor beschrieben, der mit einer quer gerichteten Lichtquelle zusammenzuwirken vermag, um ein Nebellicht zu erzeugen, und in der FR-A-2 602 306 ein Reflektor, der wahlweise mit zwei quer gerichteten Lichtquellen zusammenzuwirken vermag, um ein Abblendlicht bzw. ein Fernlicht gemäß den in den USA geltenden Vorschriften zu erzeugen, wobei das Abblendlicht durch eine Hell-Dunkel-Grenze begrenzt wird, die von zwei in der Höhe versetzten, horizontalen Halbebenen gebildet ist.
In der FR 2 657 680 ist ein Scheinwerfer mit einer quer gerichteten Lichtquelle und einem Reflektor beschrieben, dessen Flächen Abbildungen erzeugen, die alle mögliche Richtungen haben. Eine schräge Hell-Dunkel-Grenze wird dadurch erreicht, dass diese Abbildungen entlang der zu bildenden Linie angeordnet werden.
Die vorliegende Erfindung schlägt einen Kraftfahrzeugscheinwerfer vor, wie er im Anspruch 1 definiert ist.
Bevorzugte, aber nicht einschränkende Merkmale des erfindungsgemäßen Scheinwerfers sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser ersichtlich im Rahmen der Lektüre der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die als nicht einschränkende Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt sind, in denen:
1 eine Rückansicht eines Scheinwerferreflektors und der zugehörigen Lichtquelle zeigt, wodurch sich das Verhalten des Reflektors bezüglich der Neigung der erzeugten Abbildungen erläutern lässt,
2 eine Teilrückansicht einer anderen Art von Reflektor und dessen Lichtquelle ist, der die gleiche Verhaltensweise zeigt,
3 eine schematische Schnittansicht des Reflektorteils und der Lichtquelle aus 2 ist,
4 eine Ansicht im axialen Vertikalschnitt ist, die den Aufbau eines Reflektors zeigt, für den die vorliegende Erfindung vorteilhafterweise geeignet ist,
5 eine Vorderansicht des Reflektors aus 4 zeigt,
6 die Verteilung der durch den Reflektor aus 4 und 5 erzeugten Abbildungen der Lichtquelle auf einem Projektionsschirm zeigt,
7 eine erste konkrete Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheinwerfer-Reflektors ist,
8 und 9 schematisch im axialen Horizontalschnitt bzw. von vorne die Ausführung einer Reflexionsfläche eines der Bereiche des Reflektors aus 7 zeigen,
10 die Verteilung der Abbildungen der Lichtquelle zeigt, die mit dem gemäß 8 und 9 ausgeführten Bereich erzielt werden,
11 und 12 schematisch im axialen Horizontalschnitt bzw. von vorne eine Variante der Ausführung einer Reflexionsfläche eines der Bereiche des Reflektors aus 7 zeigen,
13 die Verteilung der Abbildungen der Lichtquelle zeigt, die mit dem gemäß 11 und 12 ausgeführten Bereich erzielt werden,
14 bis 27 anhand einer Reihe von Isocandelakurven das photometrische Verhalten verschiedener Bereiche des Reflektors aus 7 und dessen Gesamtverhalten zeigen,
28 eine Ansicht im axialen Vertikalschnitt eines Scheinwerfers gemäß einer anderen konkreten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
29 eine Vorderansicht des Scheinwerfers aus 28 ist,
30 eine Draufsicht auf ein Abdeckelement des Scheinwerfers aus 28 und 29 zeigt, und
31 eine Vorderansicht einer konkreten Ausführungsform eines Reflektors des Scheinwerfers aus 28 und 29 ist.
Unter Bezugnahme auf zunächst 1 ist ein Reflektor 20 von vorne gezeigt, der dazu bestimmt ist, ein Beleuchtungsstrahlenbündel ins Unendliche zu projizieren, wobei der Reflektor auf seinem Grund eine Lichtquelle aufnimmt, die im vorliegenden Fall aus der allgemein zylindrischen Glühwendel 10 einer Glühlampe gebildet ist. Die Achse der Glühwendel 10 verläuft senkrecht zur optischen Achse des Reflektors 20, die ihrerseits senkrecht zur Ebene des Blatts verläuft, und die Achse der Glühwendel verläuft im vorliegenden Fall horizontal.
Es versteht sich, dass jeder Punkt des Reflektors 20 eine Abbildung der Lichtquelle 10 erzeugt, deren Ausrichtung in einer senkrecht zur optischen Achse des Reflektors verlaufenden Projektionsebene von den Koordinaten dieses Punktes abhängt. Ein erster Schritt, der zu der vorliegenden Erfindung führt, besteht darin, auf der Oberfläche des Reflektors die Punkte zu ermitteln, die Abbildungen der Lichtquelle mit der gleichen Neigung bezüglich der Horizontalen erzeugen, im vorliegenden Fall eine Neigung von 15° entgegen dem Uhrzeigersinn, so dass anschließend durch entsprechendes Anordnen der Abbildungen zumindest ein Teil der um 15° geneigten Grenzhälfte eines genormten europäischen Abblendlichtbündels erzeugt wird.
1 zeigt demnach im Aufriss von hinten das Musterbeispiel eines Reflektors 20, der eine Reflexionsfläche in Form eines Rotationsparaboloiden besitzt, der auf die Mitte einer quer verlaufenden Glühwendel 10 fokussiert ist; auf dieser Fläche ist eine bestimmte Anzahl Linien mit Punkten der Fläche (L_N) gekennzeichnet, die Abbildungen erzeugen, deren Hauptachsen alle bezüglich der Horizontalen die gleiche Neigung von N Grad haben. Fett sind die Linien L₁₅ dargestellt, die Neigungen der Abbildungen der Lichtquelle entsprechen, welche bezüglich der Horizontalen in der einen oder der anderen Richtung auf 15° ausgerichtet sind.
Es versteht sich somit, dass ein schraffiert dargestellter Bereich Z des Reflektors Abbildungen der Lichtquelle erzeugt, die alle eine Neigung haben, die innerhalb relativ enger Grenzen um die angestrebte Ausrichtung von 15° variieren. Es ist demnach möglich:

– die anderen Teile der Reflektorfläche zu verwenden, um ein Lichtbündel, zum Beispiel ein genormtes europäisches Abblendlichtbündel zu bilden, gegebenenfalls im Zusammenwirken mit optischen Einrichtungen auf der Abdeckscheibe;
– speziell den Bereich Z zu verwenden, um wenigstens die um etwa 15° angehobene Grenzhälfte des Lichtbündels zu erzeugen, wiederum gegebenenfalls im Zusammenwirken mit der Abdeckscheibe.

2 zeigt ein Viertel eines Reflektors 20 von hinten, das durch ein Paraboloid-Stück gebildet ist, das auf das hintere Ende der Glühwendel 10 und bezüglich zu dieser seitlich fokussiert ist, sowie die Linien L₁₅ mit gleicher Neigung der Abbildungen von 15°. 3 zeigt die horizontale Erzeugende dieses Reflektorviertels sowie die Lage des Brennpunktes F.
Es versteht sich, dass ein an die Linie L₁₅ angrenzender Bereich Z des Reflektors mit der vorstehend beschriebenen parabolischen Fläche Abbildungen der Glühwendel erzeugen kann, die auf einem Projektionsschirm um ihren seitlichen Rand, der dem Rand der Glühwendel entspricht, an dem der Brennpunkt angeordnet ist, und innerhalb eines Winkels gedreht werden, der beiderseitig des Wertes von 15° liegt, wobei die Abbildungen rechts von der Bezugsmitte des Schirms liegen. Eine derartige Fläche ist somit geeignet, die um 15° angehobene Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen und gleichzeitig unmittelbar unterhalb dieser Hell-Dunkel-Grenze einen konzentrierten Lichtfleck zu erzeugen, wie nachstehend noch bei einer konkreten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung näher beschrieben wird.
Unter Bezugnahme auf nunmehr 4 und 5, die eine Einheit Reflektor/Glühwendel zeigen, auf die das Erzielen der Hell-Dunkel-Grenze gemäß der Erfindung angewandt wird, ist die zylindrische Glühwendel 10 dargestellt, die typischerweise entweder von der quer verlaufenden Glühwendel einer axial am Grund des Reflektors angebrachten genormten H3-Lampe oder der axialen Glühwendel einer im Reflektor seitlich angebrachten H1- oder H7-Lampe gebildet sein kann.
Die obere und die untere vertikale Erzeugende 20h bzw. 20b des Reflektors 20 sind derart ausgebildet, dass alle Abbildungen der Glühwendel 10 unter und im Wesentlichen dicht an die horizontale Ebene gebracht werden, so dass Lichtbündel mit scharfef Hell-Dunkel-Grenze guter Qualität erzeugt werden können, wie nachstehend noch näher zu sehen sein wird.
Mit Bezug insbesondere auf 4 sind diese vertikalen Erzeugenden vorzugsweise so aufgebaut, dass Geraden D1 gezogen werden, die die Oberfläche der Glühwendel 10 tangieren, wobei sich diese Geraden hinsichtlich der oberen Erzeugenden 20h auf der Rückseite der Glühwendel und hinsichtlich der Erzeugenden 20b auf der Vorderseite der Glühwendel befinden.
Jeder dieser Geraden D1, die einem durch einen Rand der Glühwendel 10 ausgesandten Lichtstrahl entsprechen, sind jeweils Geraden D2 zugeordnet, die zur opti schen Achse y-y des Reflektors parallel sind, die ihrerseits im Wesentlichen parallel zur Achse des Fahrzeugs ist.
Für jedes Geradenpaar (D1, D2) wird dessen Halbierende BS und die Gerade TG bestimmt, die rechtwinklig zu dieser Halbierenden verläuft.
Jede Erzeugende wird allmählich gebildet, indem vom Grund des Reflektors 20 ausgegangen wird, der in Bezug auf die Glühwendel auf eine vorbestimmte Seite festgelegt wird anhand der verschiedenen erzielten Geraden TG, um eine Bogenlinie zu bilden, die im Folgenden als "fortschreitende Erzeugende" bezeichnet wird, weil sie keinen festen Brennpunkt, sondern eine Reihe von Brennpunkten aufweist, die sich nach und nach in dem gleichen Maße ändern, wie man entlang dieser Erzeugenden fortschreitet. Diese Erzeugenden unterscheiden sich darin von den Erzeugenden mit festem Brennpunkt, das heißt den vorstehend beschriebenen parabolischen Erzeugenden.
Es versteht sich hier, dass durch das Ändern des horizontalen Abstandes zwischen dem Grund des Reflektors 20 und der Glühwendel 10 auf diese Weise Erzeugende 20h, 20b gebildet werden können, die um die Lichtquelle mehr oder weniger offen oder geschlossen sind, und somit einerseits die Größe der erzeugten Abbildungen der Glühwendel und andererseits die Menge des Lichtstroms beeinflusst werden kann, die vom Reflektor in einer gegebenen Höhe aufgenommen wird.
Die Differentialgleichung der Erzeugenden 20h und 20b, die mit computergestützten Berechnungsmitteln leicht zu lösen ist, kann wie folgt lauten: Δz = Δb·(z·sinβ – y·cosβ) Δy = Δz·tg(β/2)mit den Ausgangsbedingungen: z = –Rfil y = –Fwobei:

(y,z):: Orthonormalsystem, dessen Ursprung im Mittelpunkt der Glühwendel 10 liegt, wobei y die horizontale optische Achse und z vertikal ist.
Rfil:: Strahl der Glühwendel, und
F:: längs y gemessener Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Glühwendel und dem Grund des Reflektors.

Man versteht, dass eine derartige Ausführung der Erzeugenden 20h, 20b dazu führt, dass sich jede Abbildung der Glühwendel, die von dieser erzeugt wird, unmittelbar unterhalb und dicht an einer horizontalen Hell-Dunkel-Grenze befindet, die durch die Achse y-y verläuft.
6 zeigt die Anordnung der unterhalb und dicht an der horizontalen Ebene aufgereihten Abbildungen, die mit einem Reflektor 20 erzielt werden, der die vorstehend beschriebene vertikale Erzeugende und eine horizontale Erzeugende besitzt, die bezüglich der Lichtquelle 10 eine gewisse Defokussierung aufweist. Diese Abbildungen bilden eine horizontale Hell-Dunkel-Grenze mit deutlicher Schärfe.
Ausgehend davon versteht man, dass, wenn eine Fläche dieser Art mit einer Fläche kombiniert wird, die zum Beispiel durch den Bereich Z aus 2 gebildet ist, ein den europäischen Vorschriften entsprechendes Abblendlichtbündel ausgeführt werden kann.
Mit Bezug auf 7 wird nun eine konkrete Ausführungsform eines Reflektors beschrieben, der mit der oben unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen vertikalen Erzeugenden gebildet ist, der jedoch ein europäisches Abblendlichtbündel mit der erforderlichen horizontalen Breite selbst, das heißt ohne die Mitwirkung der Abdeckscheibe zu erzeugen vermag. Dieses wird dadurch erzeugt, dass der Reflektor 20, wie in 7 dargestellt, in verschiedene Bereiche unterteilt ist.
In dieser Figur verfügt der Reflektor über eine obere Hälfte 21 und eine untere Hälfte 22, die jeweils neun Bereiche umfassen, nämlich 211 bis 219 bzw. 221 bis 229.
In dem dargestellten Beispiel haben die verschiedenen Bereiche relativ ähnliche Breiten, die typischerweise zwischen 6 und 13 mm liegen und im Wesentlichen durch unterschiedliche horizontale Erzeugende gekennzeichnet sind, die in Abhängigkeit von dem gewünschten seitlichen Versatz und der gewünschten Auffächerung des Lichts gebildet sind.
Die mittleren Bereiche 215 und 225, die Abbildungen der Glühwendel erzeugen, die horizontal oder bezüglich der Horizontalen nur geringfügig geneigt sind, sind demnach dazu bestimmt, die horizontale Hell-Dunkel-Grenze über eine beträchtliche Erstreckung herzustellen. Ihre horizontale Erzeugende ist vorteilhafterweise eine Gerade.
Bei den Bereichen 214 und 226 handelt es sich um die Bereiche, die entsprechend den vorstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 3 erläuterten Prinzipien ausgeführt sind und jeweils den größten Teil von zwei Linien gleicher Neigung L₁₅ umfassen, so dass Abbildungen der Glühwendel erzeugt werden, die zueinander parallel oder bezüglich der für ein europäisches Abblendlichtbündel typischen Grenzhälfte von 15° leicht geneigt sind.
Die Positionierung der Abbildungen der Glühwendel, die durch diese beiden Bereiche unmittelbar unterhalb der geneigten Grenzhälfte erzeugt werden, erfolgt vorzugsweise wie vorstehend beschrieben. Somit können die Bereiche 214, 226 verwendet werden, die entweder durch Parabelstücke gebildet sind, oder eine horizontale und vertikale Erzeugende mit unterschiedlichen Brennpunkten aufweisen (wobei die Lage des Brennpunktes der horizontalen Erzeugenden insbesondere die symmetrische oder im Gegensatz dazu die asymmetrische Positionierung der Abbildungen bezüglich der axialen Vertikalebene bestimmt, die durch den Bezugsmittelpunkt des Projektionsschirms verläuft), oder aber vorzugsweise eine parabolische horizontale Erzeugende und eine fortschreitende vertikale Erzeugende aufweisen, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
8 und 9 zeigen demnach den Fall, bei dem der Bereich 214 eine Fläche ist, die dadurch erzeugt wird, dass man die vertikale Erzeugende aus 4 auf einer horizontalen Erzeugenden, die durch ein Parabelstück gebildet ist, dessen Brennpunkt F auf der Rückseite der Glühwendel 10 und senkrecht zu deren Mittelpunkt liegt, derart gleiten lässt, dass sie zu der Ebene y0z parallel bleibt. Hieraus ergibt sich die in 10 dargestellte Verteilung der Abbildungen, bei der zu beobachten ist, dass sie sowohl die horizontale Grenzhälfte hH des Lichtbündels als auch dessen angehobene Grenzhälfte Hc deutlich erzeugt und an der Bildung eines konzentrierten Lichtflecks in der Fahrbahnachse beteiligt ist.
11 und 12 zeigen den Fall, bei dem das Parabelstück, das die horizontale Erzeugende des Bereichs 214 bildet, eine bezüglich der Hauptachse 0y des Reflektors seitlich versetzte Achse 0'y' aufweist, so dass der Brennpunkt F dem seitlichen Ende der Glühwendel 10 angenähert wird, das der Seite gegenüberliegt, auf der sich der Bereich 214 befindet, wohingegen die vertikale Erzeugende stets der in 4 dargestellten Art entspricht. Die sich daraus ergebenden Abbildungen sind in 13 dargestellt und man stellt fest, dass der seitliche Versatz des Brennpunktes F ein Verschieben der Abbildungen zur Seite der geneigten Grenzhälfte Hc sowie einen konzentrierten Lichtfleck unterhalb dieser Grenzhälfte Hc bewirkt, so dass der Rand der Fahrbahn besser ausgeleuchtet wird.
Die vorstehende Beschreibung kann vom Fachmann leicht auf den Bereich 226 übertragen werden, der die gleiche Aufgabe hat und in der unteren Hälfte des Reflektors angeordnet ist. Um den konzentrierten Lichtfleck und die Bildung der geneigten Grenzhälfte zu vergrößern, kann es gegebenenfalls von Vorteil sein, für die horizontalen Erzeugenden der Bereiche 214 und 226 Brennpunkte F zu verwenden, die unterschiedlich positioniert sind, wobei sich einer zum Beispiel rechtwinklig zu einem Punkt befinden kann, der zwischen dem Mittelpunkt der Glühwendel und einem ihrer Ränder liegt, und der andere sich außerhalb desselben Randes befinden kann.
Selbstverständlich können andere Lösungen verwendet werden, um die Abbildungen der Glühwendel ähnlich wie in 10 und 13 dargestellt zu positionieren.
Insbesondere kann vorgesehen werden, den Bereich 214 so auszuführen, dass dieser eine mit den Flächen der angrenzenden Bereiche des Reflektors, die nachstehend noch beschrieben werden, stetige Grundfläche erhält, mit den gleichen Gleichungen, und auf diesen Grundflächen durch Projektion längs der Achse 0y optische Korrekturelemente wie Prismen und gegebenenfalls Rippen zum Einsatz kommen, die dazu bestimmt sind, die Abbildungen wie angegeben zu positionieren.
Eine andere Lösung besteht darin, den Bereich 214 mit einer Fläche auszuführen, die sich stetig zu den Flächen der angrenzenden Bereiche erstreckt, und in dem Bereich der Abdeckscheibe, der den Bereichen 214, 226 des Reflektors entspricht, Prismen und gegebenenfalls Rippen vorzusehen, die wie vorstehend angegeben die gleiche Funktion haben wie die auf den Reflektor projizierten.
Die anderen Bereiche des Reflektors 20 aus 7 werden dazu verwendet, eine zufriedenstellende Verteilung des Lichts in den verschiedenen Bereichen des Lichtbündels zu gewährleisten. Hierzu werden die horizontalen Erzeugenden dieser Bereiche von Fall zu Fall angepasst, die vorzugsweise für den oberen Bereich und für den unteren Bereich dieselben sind, um Unstetigkeiten zu vermeiden, durch die optische Fehler erzeugt werden können.
Man sieht hier, dass wenn sich die Erzeugenden der verschiedenen angrenzenden Bereiche stetig (aber nicht notwendigerweise ableitbar) miteinander verbinden, die Fläche des Reflektors ebenfalls stetig ist, sofern die Fläche dadurch erzeugt wird, dass man die vertikale Erzeugende entlang der horizontalen Erzeugenden gleiten lässt.
Man sieht ferner, dass wenn die mittleren Bereiche 215, 225 die vertikale Erzeugende aufweisen, wie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, die anderen Bereiche eventuell je nach der ihnen zugewiesenen Funktion unterschiedliche Flächen aufweisen können, und insbesondere Flächen, die aus den Lehren der auf den Namen der Anmelderin lautenden Dokumente FR-A-2 536 502, FR-A-2 536 503, FR-A-2 602 305, FR-A-2 602 306, FR-A-2 609 146, FR-A-2 609 148, FR-A-2 639 888, FR-A-2 664 677 und FR-A-2 710 393 abgeleitet sind.
14 bis 22 zeigen anhand einer Reihe von Isocandelakurven die Lichtbündelteile, die zum Beispiel durch die Bereiche 214, 213, 212, 211, 216, 217, 218, 219 und 215 des Reflektors aus 7 erzeugt werden, wohingegen 23 und 24 den Verlauf darstellen, den man erhält, wenn die Lichtbündelteile aus 14 bis 17 bzw. die Lichtbündelteile aus 18 bis 21 übereinander gelegt werden.
25 zeigt den Verlauf des Lichtbündelteils, der von der oberen Hälfte des Reflektors aus 11 erzeugt wird, wohingegen 26 den Verlauf des Lichtbündelteils zeigt, das von dessen unterer Hälfte erzeugt wird.
27 zeigt den Verlauf des Lichtbündels, das insgesamt erzielt wird. Es ist festzustellen, dass es sich um ein Lichtbündel handelt, das alle erforderlichen Eigenschaften hinsichtlich Breite, Höhe und Konzentration in der Fahrbahnachse aufweist.
Insbesondere in 14 ist die Lichtverteilung zu erkennen, die mit dem Bereich 214 des Reflektors erzielt wird und aus einer Verteilung der Abbildungen der in 13 dargestellten Art resultiert.
Es ist in diesem Fall festzustellen, dass es die vorliegende Erfindung erlaubt, durch die Verwendung einer quer gerichteten Lichtquelle und verschiedener, wie vorstehend beschriebener Bereiche Reflektoren für europäisches Abblendlicht herzustellen, deren Breite wesentlich geringer ist als ihre Höhe. Typischerweise kann das Verhältnis zwischen Höhe und Breite zwischen 1,2 : 1 und 4 : 1 liegen.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf einen Scheinwerfer gemäß einer anderen konkreten Ausführungsform der Erfindung anwendbar, die nachstehend mit Bezug auf 28 bis 31 beschrieben wird.
28 bis 30 zeigen einen Scheinwerfer, der insbesondere eine Lichtquelle 10, zum Beispiel die Glühwendel einer Glühlampe oder den Lichtbogen einer Entladungslampe, einen ersten Reflektor 40, eine Blende 30, einen zweiten Reflektor 20 und eine Abdeckscheibe 50 umfasst.
Der Scheinwerfer umfasst auch, wie im vorstehenden Fall und in nicht dargestellter, aber herkömmlicher Weise, ein Gehäuse und verschiedene Hilfseinrichtungen für seine Montage, seinen Anschluss usw.
Der Reflektor 40 ist vom Ellipsoid-Typ mit einer im Wesentlichen vertikalen Hauptachse und besitzt einen ersten Brennpunkt F1 oder oberen Brennpunkt und einen zweiten Brennpunkt F2 oder unteren Brennpunkt.
Die Lichtquelle 10 ist im oberen Brennpunkt F1 oder in dessen unmittelbarer Nähe angeordnet. Bei einer länglichen Lichtquelle erstreckt sich diese vorzugsweise horizontal und senkrecht zur optischen Achse A0, wie nachstehend noch erläutert wird.
Die Blende 30 ist eine plane, lichtundurchlässige Scheibe, die zum Beispiel aus Blech ausgeführt ist, und besitzt eine Öffnung 31, deren Form vorzugsweise rechteckig ist und die eine Hauptachse senkrecht zur optischen Achse A0 hat, wie in 30 dargestellt.
Die Ebene der Blende verläuft durch den unteren Brennpunkt F2 des Reflektors 40 oder in dessen unmittelbarer Nähe und ist derart angeordnet, dass sich der Brennpunkt F2 im rechten Winkel zur Öffnung 31 befindet. Es ist hier darauf hinzuweisen, dass die bevorzugte Ausrichtung der reellen, vorstehend beschriebenen Lichtquelle 10 die geeignetste ist, um die Öffnung 31 gleichmäßig mit dem durch den Reflektor 20 reflektieren Licht "auszufüllen".
Bei dem Reflektor 20 handelt es sich um einen Reflektor zum Bilden eines Beleuchtungsstrahlenbündels, der zum Beispiel der unteren Hälfte des mit Bezug auf 7 beschriebenen Reflektors ähnlich ist. Er bildet eine optische Hauptachse A0 und vermag mit dem durch die Öffnung 31 der Blende dringenden Licht zusammenzuwirken, um das europäische Abblendlichtbündel zu bilden.
In gleicher Weise wie vorstehend können durch die Verwendung einer Blende 30, die mit einer Öffnung 31 versehen ist, deren Hauptachse quer zur optischen Achse A0 des Scheinwerfers verläuft, mit einem Reflektor 20, der eine große Höhe hat und typischerweise mindestens ebenso hoch wie breit ist, vollkommen zufriedenstellende Lichtbündel erzeugt werden.
Die Tatsache, dass die virtuelle Lichtquelle plan ist, erlaubt es ferner, in Höhe des Reflektors 20 eine optische Fläche aufzubauen, die ein Lichtbündel mit scharfer Hell-Dunkel-Grenze auf einfachere Weise erzeugt, als mit der dreidimensionalen Lichtquelle der vorstehenden Ausführungsform. Während bei einer dreidimensionalen Lichtquelle ihr Umriss vom Reflektor 20 aus betrachtet je nach dem Beobachtungspunkt auf dem Reflektor variiert, wird diese Form nämlich durch die Verwendung einer planen Lichtquelle unveränderbar und ist im vorliegenden Fall parallelogrammförmig, egal um welchen Beobachtungspunkt es sich handelt.
Der axiale vertikale Querschnitt des Reflektors 20 kann in diesem Fall insbesondere ein einfaches Parabelstück sein, dessen Brennpunkt Fb sich in Höhe des vorderen Rands (das heißt möglichst nahe an der Abdeckscheibe 50) der Öffnung 31 der Blende 30 befindet, was dazu führt, dass alle Abbildungen der virtuellen Lichtquelle unter und dicht an die horizontalen Ebene gebracht werden.
In 31 ist eine konkrete Ausführungsform des Reflektors 20 eines Scheinwerfers des in 28 bis 30 gezeigten Typs dargestellt. Er ist in zwei Bereiche unterteilt, einen oberen Bereich 20a und einen unteren Bereich 20b, wobei der Bereich 20b vorzugsweise deutlich höher ist als der Bereich 20a.
Jeder dieser Bereiche ist in Unterbereiche unterteilt, die nebeneinander verlaufen, wobei jeder Unterbereich einen Lichtbündelteil zu erzeugen vermag, dessen Position und Breite in dem Lichtbündel genau bestimmt sind.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform werden diese Unterbereiche durch die orthogonale Projektion von Rippen, zum Beispiel zylindrische Rippen mit vertikaler Achse, auf eine Grundfläche gebildet, bei der es sich zum Beispiel um eine in der Art der in den Dokumenten FR-A-2 536 502 und FR-A-2 535 503 beschriebenen Fläche handelt.
Ein derartiger Reflektor mit projizierten Rippen ist insbesondere in dem Dokument FR-A-2 710 393 beschrieben.
Vorteilhafterweise erzeugt der obere Bereich 20a mit in diesem Fall sieben einzelnen Unterbereichen 21a bis 27a mit projizierten Rippen eines relativ geringen Krümmungsradius Lichtbündelteile mit beträchtlicher Breite. Dieser Bereich, der in der Nähe der durch die Öffnung 31 gebildeten virtuellen Lichtquelle liegt, erzeugt nämlich relativ große Abbildungen der Lichtquelle, die wenig geeignet sind, im Lichtbündel genau ausgebildete Bereiche konzentrierten Lichts zu erzeugen, sondern im Gegenteil dazu geeignet sind, diesem die gewünschte Breite zu geben.
Der untere Bereich 20b des Reflektors, der kleinere Abbildungen der Lichtquelle erzeugt, ist dagegen aus Unterbereichen 21b bis 25b gebildet, die eine geringere, ja fast gar keine seitliche Auffächerung gewährleisten, so dass in dem Lichtbündel in der Fahrbahnachse ein konzentrierter Lichtfleck mit geeigneter Lichtstärke erzeugt wird.
Der relativ breite Unterbereich 24b schließlich wird erfindungsgemäß so ausgeführt, dass in einer begrenzten Erstreckung die Grenzhälfte von 15° erzeugt wird, zum Beispiel indem wie weiter oben beschrieben, eine allgemein parabolische Fläche verwendet wird, deren Brennpunkt entsprechend angeordnet ist.
Auch hier erlaubt es der Scheinwerfer, insbesondere hinsichtlich der Ausbildung der Hell-Dunkel-Grenze ein vollkommen zufriedenstellendes Lichtbündel zu erzeugen.
Es ist hier festzustellen, dass eine Besonderheit dieser Ausführungsform, gemäß der der Unterbereich 24b, der die geneigte Grenzhälfte bildet, zwischen dem unteren Rand des Reflektors und einer nicht in Höhe der Lichtquelle, sondern im Wesentlichen unterhalb von dieser gelegenen Ebene verläuft, selbstverständlich auch für einen der Bereiche 214, 226 oder für beide bei der Ausführungsform aus 7 eingesetzt werden kann. Auf diese Weise wird nämlich vermieden, mit stärker geneigten Abbildungen der Glühwendel zu arbeiten, wie sie von den in der Nähe der horizontalen Mittelebene gelegenen Punkten erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich in keiner Weise auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern ein Fachmann kann jede dem Sinn der Erfindung entsprechende Variante oder Änderung vornehmen.

Claims

Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Lichtquelle (10; 31), einem Reflektor (20) und einer Abdeckscheibe (50), wobei die Lichtquelle im Wesentlichen quer zu einer optischen Achse des Reflektors ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor auf seiner Grundfläche oder die Scheibe rechtwinklig zu wenigstens einem Reflektorbereich (214, 226; 24b), der Abbildungen der Lichtquelle zu erzeugen vermag, die alle eine Neigung aufweisen, die in einem begrenzten Intervall um eine bezüglich der Horizontalen gegebene Neigung variiert und speziell dazu bestimmt ist, einen schrägen Teil (Hc) einer Hell-Dunkel-Grenze des durch den Reflektor erzeugten Lichtbündels zu erzeugen, dessen Neigung der gegebenen Neigung der Abbildungen entspricht, Mittel zur optischen Korrektur umfasst, die die Abbildungen entlang des schrägen Teils der Hell-Dunkel-Grenze anzuordnen vermögen.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (10; 31) horizontal ausgerichtet ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (10) eine reelle, räumliche Lichtquelle ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lichtquelle in einer zwischen dem oberen und dem unteren Rand des Reflektors liegenden Höhe erstreckt, und dass die optischen Korrekturmittel in zwei Bereichen (214, 226) des Reflektors vorgesehen sind, die jeweils in zwei sich gegenüberliegenden Quadranten des Reflektors angeordnet sind.
Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine plane Lichtquelle ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle durch Licht definiert wird, das von einer reellen Lichtquelle (10) abgegeben und von einem vorgegebenen planen Muster (31) aus projiziert wird, und dass die optischen Korrekturmittel in einem Bereich (24b) des Reflektors vorgesehen sind, der seitlich versetzt ist und sich vertikal von der Lichtquelle entfernt.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der oder jeder Bereich (214, 226; 24b) des Reflektors zwischen einem oberen bzw. unteren Rand des Reflektors und einer in der Nähe der planen Lichtquelle (31) verlaufenden, im Wesentlichen horizontalen Ebene (x0y) erstreckt.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der oder jeder Bereich (214, 226; 24b) des Reflektors zwischen einem oberen bzw. unteren Rand des Reflektors und einer Begrenzung erstreckt, die mit Abstand zu einer in der Nähe der planen Lichtquelle verlaufenden, im Wesentlichen horizontalen Ebene angeordnet ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Bereich (214, 226; 24b), bei Betrachtung des Reflektors von vorne, einen im Wesentlichen rechteckigen Umriss mit einer allgemein vertikalen Hauptachse aufweist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturmittel durch eine Fläche des oder eines jeden Reflektorbereichs gebildet sind, der eine im Wesentlichen parabolische, horizontale Erzeugende besitzt.
Scheinwerfer nach Anspruch 10 in Verbindung mit einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche eine vertikale Erzeugende aufweist, derart, dass ein von einem Rand der Lichtquelle tangential emittierter Lichtstrahl (D1) parallel zu der optischen Achse reflektiert wird (D2), wobei die von der übrigen Lichtquelle emittierten Lichtstrahlen mit einer bezüglich der optischen Achse nach unten weisenden Neigung reflektiert werden.
Scheinwerfer nach Anspruch 10 in Verbindung mit einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche eine im Wesentlichen parabolische, vertikale Erzeugende aufweist, deren Brennpunkt in der Nähe eines Randes der planen Lichtquelle verläuft, der quer zur optischen Achse ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (0'y') der horizontalen Erzeugenden bezüglich des Mittelpunktes der Lichtquelle seitlich zu der Reflektorseite versetzt ist, die derjenigen gegenüberliegt, die den Bereich enthält, welcher die horizontale Erzeugende aufweist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Korrekturmittel durch optische Elemente gebildet sind, die auf eine Grundfläche des oder der Bereiche (214, 226; 24b) des Reflektors projiziert werden, die die angrenzenden Bereiche kontinuierlich verlängert.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Korrekturmittel durch optische Elemente gebildet sind, die auf der Abdeckscheibe des Scheinwerfers in Bereichen gebildet sind, die dem oder den Bereichen (214, 226; 24b) des Reflektors entsprechen.