EP0213348B1 - Scheinwerfer für Abblendlicht oder Nebellicht von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Scheinwerfer für Abblendlicht oder Nebellicht von Kraftfahrzeugen Download PDF

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EP0213348B1
EP0213348B1 EP86109718A EP86109718A EP0213348B1 EP 0213348 B1 EP0213348 B1 EP 0213348B1 EP 86109718 A EP86109718 A EP 86109718A EP 86109718 A EP86109718 A EP 86109718A EP 0213348 B1 EP0213348 B1 EP 0213348B1
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EP
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reflector
ellipse
light
optical axis
halves
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EP0213348A3 (en
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Christian Lietar
Peter Perthus
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/331—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of complete annular areas
    • F21S41/332—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of complete annular areas with continuity at the junction between adjacent areas

Definitions

  • the invention relates to a headlight for low beam or fog light of motor vehicles according to the preamble of claim 1.
  • Such a headlight is known from DE 33 34 459 A1.
  • This headlight has a reflector, the axial longitudinal sections of which are higher-order curves, in particular ellipses.
  • a light source is arranged in the area of the inner reflector focal point.
  • a diaphragm is arranged in the direction of light from the reflector apex, the optically effective edge of which forms the light-dark boundary of the light beam.
  • a lens through which the edge of the diaphragm is imaged is arranged in the light direction from the diaphragm.
  • the light beam of this known headlight has a long range and also illuminates the edges of the road at a great distance from the vehicle as well as the immediate area in front of the vehicle.
  • the edges of the road in the vicinity of the vehicle in particular the edge of the road on the oncoming traffic side, are not adequately illuminated by the light beam.
  • a headlight is known from US Pat. No. 3,492,474, which works according to the reflection principle and has a reflector which contains higher-order curves in axial longitudinal sections and in which a light source is used.
  • the reflector contains a hyperbola in the horizontal central plane and a parabola in the vertical central plane.
  • Lines of the reflector lying in sectional planes perpendicular to the optical axis of the reflector have an oval course. The history the lines are different above and below the optical axis.
  • This design of the reflector is intended to produce a strongly horizontally scattered light beam, so that the headlight no longer needs to have a lens.
  • the invention has for its object to develop a headlamp acting on the projection principle, as is known for example from the aforementioned DE 33 34 459 A1, so that the light beam generated by this also the road edges in the vicinity of the vehicle, especially on the Oncoming traffic side, sufficiently illuminated.
  • FIG. 1 the first embodiment in vertical section
  • 2 shows three cutting lines of the reflector formed by the sectional planes 22 to 24 in FIG. 1
  • Figure 3 shows the second embodiment in section perpendicular to the reflector axis
  • Figure 4 shows the light distribution of both low beam headlights on the road.
  • the low beam headlight in FIG. 1 has a reflector 10 with the apex 16 and a light source 6 arranged in the region of the focal point and an axis 8.
  • the meridian sections (axial sections containing the axis 8) are higher-order curves.
  • In front of the reflector 10 there is an aperture 2, the optically effective edge 3 of which forms the light-dark boundary of the low beam, and there is an objective 4 in front of it which images the low beam bundle essentially formed by the reflector 10 and the aperture 2 on the roadway, not shown.
  • the reflector 10 is designed asymmetrically with respect to the axis 8, which contains the horizontal center plane 17, as shown in FIG. 2:
  • Lines of the reflector 10 the section planes perpendicular to the reflector axis 8 22 to 24 are formed, consist of an upper ellipse half 12 to 14 and a lower ellipse half 12 'to 14'.
  • both ellipse halves have a common large axis "2a", which is offset upwards with respect to axis 8.
  • the small semi-axis "b" of each ellipse half 12 to 14, 12 'to 14' lies in the vertical center plane 15 of the reflector 10 containing the axis 8.
  • the normal distance (shortest distance) of the large axis "2a" is in each case both ellipse halves 12 to 14 , 12 'to 14' of the axis 8 a function of the distance of the associated cutting plane 22 to 24 from the apex 16 of the reflector 10; In a special embodiment, the normal distance is proportional to the square of the distance of the associated sectional plane 22 to 24 from the apex 16 of the reflector 10.
  • the second exemplary embodiment in FIG. 3 shows the reflector 30, which is likewise asymmetrical with respect to the axis 8 and therefore the horizontal center plane 17 and has a left ellipse half 31 and a right ellipse half 31 '. Both halves are separated on the one hand by the vertical center plane 15 containing the axis 8 and on the other hand pivoted about the reflector axis 8 in such a way that the end point 32 of both large semi-axes "a" is arranged above the horizontal center plane 17.
  • the swivel angle 33 of the left ellipse half 31 is equal to the swivel angle 33 of the right ellipse half 31 'of the reflector 10, the swivel angle 33 of both side halves being a function of the distance of the associated cutting plane 22 to 24 (FIG. 1) from the apex 16 of the reflector 30.
  • both swivel angles can be scin of different sizes.
  • the light exit edge 37, 37' is shown in dashed lines.
  • the gusset 34 closes the open area between the left and right ellipse halves 31, 31 'of the reflector 30 which is lower by pivoting.
  • the upper overlapping section of the left and right side halves 31, 31' of the reflector 30 is replaced by a common tangent 35 an - a gusset 36.
  • the upper and lower gussets 36, 34 are part of either a plane or a spherical surface or an ellipsoid.
  • FIG. 4 shows the light distribution of the low beam of the headlights described above on a measuring screen, represented by four isolux lines 40.
  • the horizontal center plane HH, the vertical center plane VV and its intersection HV (vanishing point) as well as the left and right edge 41, 42 of the roadway are shown.
  • the light distribution 40 limits the light-dark boundary 43 formed by the optically effective edge 3 (FIG. 1). From FIG. 4 it can be seen that both edges 41, 42 of the roadway are sufficiently and intensely illuminated, particularly in the vicinity of the motor vehicle.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Abblendlicht oder Nebellicht von Kraftfahrzeugen nach der Gattung des Anspruchs 1.
  • Ein solcher Scheinwerfer ist durch die DE 33 34 459 A1 bekannt. Dieser Scheinwerfer weist einen Reflektor auf, dessen axiale Längsschnitte Kurven höherer Ordnung, insbesondere Ellipsen sind. Im Bereich des inneren Reflektorbrennpunkts ist eine Lichtquelle angeordnet. In Lichtrichtung vom Reflektorscheitel entfernt ist eine Blende angeordnet, deren optisch wirksame Kante die Helldunkelgrenze des Lichtbündels bildet. In Lichtrichtung von der Blende entfernt ist ein Objektiv angeordnet, durch das die Blendenkante abgebildet wird. Diese Art von Scheinwerfern wirkt nach einem Projektionsprinzip, wobei die Form der Helldunkelgrenze durch die Blendenkante bestimmt wird und die Lichtverteilung durch das Objektiv. Das Lichtbündel dieses bekannten Scheinwerfers weist eine große Reichweite auf und leuchtet auch die Fahrbahnränder in großer Entfernung vom Fahrzeug sowie den Nahbereich vor dem Fahrzeug ausreichend aus. Die Fahrbahnränder im Nahbereich des Fahrzeugs, insbesondere der Fahrbahnrand der Gegenverkehrsseite, werden durch das Lichtbündel jedoch nicht ausreichend beleuchtet.
  • Durch die US-A 3 492 474 ist ein Scheinwerfer bekannt, der nach dem Reflexionsprinzip wirkt und einen Reflektor aufweist, der in axialen Längsschnitten Kurven höherer Ordnung enthält und in den eine Lichtquelle eingesetzt ist. Insbesondere enthält der Reflektor in der horizontalen Mittelebene eine Hyperbel und in der vertikalen Mittelebene eine Parabel. In zur optischen Achse des Reflektors senkrechten Schnittebenen liegende Linien des Reflektors weisen dabei einen ovalen Verlauf auf. Der Verlauf der Linien ist oberhalb und unterhalb der optischen Achse unterschiedlich. Durch diese Ausbildung des Reflektors soll ein stark horizontal gestreutes Lichtbündel erzeugt werden, so daß der Scheinwerfer keine Streuscheibe mehr aufzuweisen braucht. Der Wirkungsgrad dieses Scheinwerfers ist wegen der hyperbolischen Krümmung des Reflektors nicht gut, da durch diesen das von der Lichtquelle ausgesandte Licht nur über einen kleinen Raumwinkel erfäßt wird Außerdem weist das von diesem Scheinwerfer erzeugte Lichtbündel keine scharfe Helldunkelgrenze auf.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nach dem Projektionsprinzip wirkenden Scheinwerfer, wie er beispielsweise durch die vorstehend genannte DE 33 34 459 A1 bekannt ist, so weiterzubilden, daß das von diesem erzeugte Lichtbündel auch die Fahrbahnränder im Nahbereich vor dem Fahrzeug, insbesondere auf der Gegenverkehrsseite, ausreichend ausleuchtet.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale sowohl des Anspruchs 1 als auch des Anspruchs 5 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
    • Zeichnung
  • Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischer, nicht maßstäblicher Darstellung: Figur 1 das erste Ausführungsbeispiel in Vertikalschnitt; Figur 2 drei durch die Schnittebenen 22 bis 24 in Figur 1 gebildete Schnittlinien des Reflektors; Figur 3 das zweite Ausführungsbeispiel in Schnitt rechtwinklig zur Reflektorachse; und Figur 4 die Lichtverteilung beider Abblendlichtscheinwerfer auf der Fahrbahn.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Der Abblendlichtscheinwerfer in Figur 1 hat einen Reflektor 10 mit dem Scheitel 16 und einer im Bereich des Brennpunktes angeordneten Lichtquelle 6 und eine Achse 8. Die Meridianschnitte (die Achse 8 enthaltende Axialschnitte) sind Kurven höherer Ordnung. Vor dem Reflektor 10 ist eine Blende 2 angeordnet, deren optisch wirksame Kante 3 die Helldunkelgrenze des Abblendlichtes bildet, und davor befindet sich ein Objektiv 4, welches das im wesentlichen vom Reflektor 10 und der Blende 2 gebildete Abblendlichtbündel auf der nicht dargestellten Fahrbahn abbildet.
  • Der Reflektor 10 ist bezüglich der Achse 8, welche die Horizontalmittelebene 17 enthält, gemäß Figur 2 folgendermaßen unsymmetrisch ausgebildet: Linien des Reflektors 10, die von zur Reflektorachse 8 senkrechten Schnittebenen 22 bis 24 gebildet sind, bestehen aus einer oberen Ellipsenhälfte 12 bis 14 und einer unteren Ellipsenhälfte 12' bis 14'. Jeweils beide Ellipsenhälften haben eine gemeinsame große Achse "2a", die bezüglich der Achse 8 nach oben hin versetzt ist. Die kleine Halbachse "b" jeder Ellipsenhälfte 12 bis 14, 12' bis 14' liegt in der die Achse 8 enthaltenden Vertikalmittelebene 15 des Reflektors 10. Dabei ist der Normalabstand (kürzester Abstand) der großen Achse "2a" jeweils beider Ellipsenhälften 12 bis 14, 12' bis 14' von der Achse 8 eine Funktion des Abstandes der zugehörigen Schnittebene 22 bis 24 vom Scheitel 16 des Reflektors 10; in einer besonderen Ausführung ist der Normalabstand proportional dem Quadrat des Abstandes der zugehörigen Schnittebene 22 bis 24 vom Scheitel 16 des Reflektors 10.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel in Figur 3 zeigt den Reflektor 30, der ebenfalls bezüglich der Achse 8 und mithin der Horizontalmittelebene 17 unsymmetrisch ist und eine linke Ellipsenhälfte 31 sowie eine rechte Ellipsenhälfte 31' aufweist. Beide Hälften sind zum einen durch die die Achse 8 enthaltende Vertikalmittelebene 15 getrennt und zum andern um die Reflektorachse 8 derart geschwenkt, daß jeweils der Endpunkt 32 beider großen Halbachsen "a" oberhalb der Horizontalmittelebene 17 angeordnet ist.
  • Dabei ist der Schwenkwinkel 33 der linken Ellipsenhälfte 31 gleich dem Schwenkwinkel 33 der rechten Ellipsenhälfte 31' des Reflektors 10, wobei der Schwenkwinkel 33 beider Seitenhälften eine Funktion des Abstandes der zugehörigen Schnittebene 22 bis 24 (Figur 1) zum Scheitel 16 des Reflektors 30 ist. Alternativ können beide Schwenkwinkel unterschiedlich groß scin. Um jeweils den Winkel 33 geschwenkte Ellipsenhälften 31, 31' ist deren Lichtaustrittskante 37, 37' strichliert dargestellt.
  • Den durch das Schwenken unteren, offenen Bereich zwischen der linken und rechten Ellipsenhälfte 31, 31' des Reflektors 30 schließt ein Zwickel 34. Den oberen sich überlappenden Abschnitt der linken und rechten Seitenhälfte 31, 31' des Reflektors 30 ersetzt - von einer gemeinsamen Tangente 35 an - ein Zwickel 36. Dabei sind der obere und untere Zwickel 36, 34 ein Teil entweder einer Ebene oder einer Kugelfläche oder eines Ellipsoides.
  • Figur 4 zeigt die durch vier Isoluxlinien 40 dargestellte Lichtverteilung des Abblendlichtes der vorbeschriebenen Scheinwerfer auf einem Meßschirm. Dargestellt ist die Horizontalmittelbene HH, die Vertikalmittelebene VV und deren Schnittpunkt HV (Fluchtpunkt) sowie der linke und rechte Rand 41, 42 der Fahrbahn. Die Lichtverteilung 40 begrenzt nach oben hin die durch die optisch wirksame Kante 3 (Figur 1) gebildete Helldunkelgrenze 43. Aus Figur 4 ist ersichtlich, daß beide Ränder 41, 42 der Fahrbahn insbesondere im Nahbereich des Kraftfahrzeuges ausreichend und intensiv ausgeleuchtet sind.

Claims (11)

  1. Scheinwerfer für Abblendlicht oder Nebellicht von Kraftfahrzeugen mit einem Reflektor (10), dessen axiale Längsschnitte Kurven höherer Ordnung sind, mit einer Lichtquelle (6) im Bereich des Reflektorbrennpunkts, mit einer in Lichtrichtung vom Reflektorscheitel (16) entfernt angeordneten Blende (2), deren optisch wirksame Kante (3) die Helldunkelgrenze des Lichtbündels bildet und mit einem in Lichtrichtung von der Blende (2) entfernt angeordneten, die Blendenkante (3) abbildenden Objektiv (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (10) bezüglich der optischen Achse (8) derart unsymmetrisch ausgebildet ist, daß Linien des Reflektors (10), die in zur optischen Achse (8) senkrechten Schnittebenen (22 bis 24) enthalten sind, aus jeweils einer oberen Ellipsenhälfte (12 bis 14) und einer von dieser verschiedenen unteren Ellipsenhälfte (12' bis 14') bestehen, wobei jeweils beide Ellipsenhälften eine gemeinsame große Halbachse (a), jedoch unterschiedliche kleine Halbachsen (b) aufweisen.
  2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame große Halbachse (a) jeweils zweier Ellipsenhälften (12 bis 14, 12' bis 14') bezüglich der optischen Achse (8) des Reflektors (10) nach oben hin versetzt ist und daß die kleinen Halbachsen (b) der Ellipsenhälften in der die optische Achse (8) enthaltenden Vertikalmittelebene (15) des Reflektors (10) liegen.
  3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalabstand der gemeinsamen großen Halbachsen (a) jeweils zweier Ellipsenhälften (12 bis 14, 12' bis 14') von der optischen Achse (8) eine Funktion des Abstands der zugehörigen Schnittebene (22 bis 24) vom Reflektorscheitel (16) ist.
  4. Scheinwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalabstand dem Quadrat des Abstands der zugehörigen Schnittebene (22 bis 24) vom Reflektorscheitel (16) proportional ist.
  5. Scheinwerfer für Abblendlicht oder Nebellicht von Kraftfahrzeugen mit einem Reflektor (30), dessen axiale Längsschnitte Kurven höherer Ordnung sind, mit einer Lichtquelle (6) im Bereich des Reflektorbrennpunkts, mit einer in Lichtrichtung vom Reflektorscheitel (16) entfernt angeordneten Blende (2), deren optisch wirksame Kante (3) die Helldunkelgrenze des Lichtbündels bildet und mit einem in Lichtrichtung von der Blende (2) entfernt angeordneten, die Blendenkante (3) abbildenden Objektiv (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (30) bezüglich der optischen Achse (8) derart unsymmetrisch ausgebildet ist, daß Linien des Reflektors (30), die in zur optischen Achse (8) senkrechten Schnittebenen (22 bis 24) enthalten sind, aus je einer linken Ellipsenhälfte (31) und einer rechten Ellipsenhälfte (31') bestehen, die beide durch die die optische Achse (8) enthaltende Vertikalmittelebene (15) getrennt sind, wobei beide Ellipsenhälften (31,31') um die optische Achse (8) derart geschwenkt sind, daß jeweils der Endpunkt (32) der großen Halbachsen (a) beider Ellipsenhälften oberhalb der Horizontalmittelebene (17) angeordnet sind.
  6. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwinkel (33) der linken und rechten Ellipsenhälfte (31,31') unterschiedlich groß sind.
  7. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwinkel (33) der linken und rechten Ellipsenhälfte (31,31') gleich groß sind.
  8. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkwinkel (33) der linken und rechten Ellipsenhälfte (31,31') eine Funktion des Abstands der zugehörigen Schnittebene (22 bis 24) vom Reflektorscheitel (16) sind.
  9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Schwenken der beiden Ellipsenhälften (31,31') offene untere Bereich des Reflektors (30) mittels eines Zwickels (34) geschlossen ist.
  10. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in einem oberen Bereich des Reflektors (30), in dem sich die beiden Ellipsenhälften (31,31') überlappen würden, diese von einer gemeinsamen Tangente an durch einen Zwickel (36) ersetzt sind.
  11. Scheinwerfer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der obere und der untere Zwickel (36,34) Teil einer Ebene, einer Kugelfläche oder eines Ellipsoids sind.
EP86109718A 1985-08-31 1986-07-16 Scheinwerfer für Abblendlicht oder Nebellicht von Kraftfahrzeugen Expired - Lifetime EP0213348B1 (de)

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EP0213348A2 EP0213348A2 (de) 1987-03-11
EP0213348A3 EP0213348A3 (en) 1990-02-07
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