CZ9901738A3

CZ9901738A3 - Projekční světlomet pro motorová vozidla

Info

Publication number: CZ9901738A3
Application number: CZ19991738A
Authority: CZ
Inventors: David Ing. Voženílek; Jaroslav Ing. Purma; Milan Ing. Csc. Cejnek
Original assignee: Autopal, S. R. O.
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2001-01-17
Also published as: EP1054210A2; DE60029163D1; DE60029163T2; ES2277585T3; EP1054210A3; EP1054210B1

Description

Oblast techniky

Vynález se týká světlometu projekčního typu pro motorová vozidla skládající se z vnitřního a vnějšího reflektoru, zdroje světla, clony a objektivu. Vnitřní reflektor je tvaru volné plochy s jedním ohniskem v blízkosti zdroje a druhým ohniskem v prostoru mezi odražečem a objektivem. Vnější reflektor je také tvaru volné plochy, avšak s jedním ohniskem v blízkosti zdroje a druhým mimo optický systém světlometu. U světlometu je vyřešen způsob integrace setkávacího a dálkového světla pomocí změny polohy clon, což umožní změnu geometrie a intenzity světelného svazku v důsledku různého koncentračního účinku vnitřního a vnějšího reflektoru.

Dosavadní stav techniky

U komerčních dvoufunkčních projektorových systémů, které se skládají ze dvou typů reflektorů a to vnitřního a vnějšího, objektivu, zdroje světla a stíních elementů a zajišťujících dvě základní světlometové funkce - dálkovou a setkávací - je uspořádání, tvar a funkce jednotlivých částí zhruba následující. Vnější a vnitřní reflektor tvoří spolu jeden celek - korpus - nebo přinejmenším vnější reflektor začíná tam, kde končí vnitřní, což má za následek, že clonící elementy mají omezené možnosti pohybu při přepnutí mezi dálkovou a setkávací funkcí a tudíž musí setrvat pro obě funkce uvnitř optického systému. Vnitřní reflektor je eliptického tvaru a vnější parabolického se společným jedním ohniskem v blízkosti zdroje světla. Nevýhodou zůstává, že prostřednictvím odražečů s čistě eliptickými nebo parabolickými odraznými plochami je velmi těžké až nemožné dosáhnout uspokojivého rozložení světla před automobilem. Mechanismus zajišťující přepnutí právě mezi stavy pro setkávací a dálkovou funkcí je připevněn na odrazném korpusu, což z konstrukčního hlediska není výhodné, pokud by měl být korpus vyroben z plastu, u něhož by docházelo k nežádoucím deformacím.

-2Podstata vynálezu

Tyto nevýhody jsou odstraněny u světlometu podle vynálezu, který se skládá ze samostatného vnitřního a vnějšího odražeče tvarů volných ploch, objektivu, zdroje světla, vnitřní clony a dvou vnějších clon. Vnitřní reflektor integruje světlo jdoucí od světelného zdroje přes ohniskovou rovinu objektivu a dále přes samotný objektiv, a vnější reflektor odráží světlo jdoucí od zdroje mimo objektiv. Pro vnitřní reflektor leží první ohnisko v blízkosti zdroje a druhé v blízkosti ohniska objektivu. Vnější reflektor má ohnisko umístěno do okolí zdroje a druhé se nachází mimo optický systém. Zdrojem světla může být buď spirála halogenové žárovky nebo oblouk výboje.

Ve stavu pro setkávací funkci se vnitřní clona, jejíž část vodorovné hrany leží v blízkosti horizontály a ohniska objektivu, promítá na vozovku prostřednictvím objektivu na světlém pozadí vnitřního reflektoru a vytváří tak rozhraní světla a tmy a vnější clony stojí v cestě paprskům od zdroje k vnějšímu odrážecí.

Ve stavu pro dálkovou funkci přepínací mechanismus, který je připevněn na nosném rámu, přemístí všechny clony do takových poloh, ve kterých žádná z těchto clon nestojí v cestě vystupujícímu světelnému svazku a na vozovce dojde k součtu dvou světelných stop a to od vnitřního a vnějšího odražeče. Vnitřní reflektor kolimuje celý světelný svazek a vytváří světelnou stopu bez rozhraní světla a tmy a vnější reflektor svítí do oblasti maxima intenzity světelné stopy.

Na vnějším i vnitřním reflektoru může být rozptylný dezén pro zvýšení homogenity svazku a objektiv může být asferického tvaru kvůli snížení optických aberací.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení světlometu podle vynálezu je znázorněn na přiložených vyobrazeních, kde na obr.l je řez světlometem v půdorysu, na obr.2 je řez světlometem řeznou rovinou A-A, na obr.3 řez světlometem řeznou rovinou B-B a na obr. 4 je schéma rozložení světelných stop na vozovce.

• * ·

-3 Příklady provedení vynálezu

Na obr.l, obr.2 a obr. 3 je znázorněn dvoufunkční projektorový systém, který se skládá ze zdoje světla l, vnitřního odražeče 2, vnějšího odražeče 3, objektivu 4, vnitřní clony 51, vnějších clon 61, 62, rámu 7, elektrokomponentu_8 a pohybového mechanismu 9. Vnitřní odražeč 2 je tvaru volné plochy s rozptylným dezénem pro zvýšení homogenity svazku a vznikl z odražeče 19 oříznutím ořezovými křivkami 17 a 18. Tento vnitřní odražeč_2 má jedno ohnisko F1 umístěné poblíž optické x-osy systému a druhé ohnisko F2 nacházející se v prostoru mezi vnitřním odražečem 2 a objektivem 4. Vnější odražeč_3 je oddělen od vnitřního odražeče 2 a je tvaru volné plochy s jedním ohniskem F1 společným s vnitřním odražečem 2 a druhým ohniskem mimo optický systém. V blízkosti ohniska F1 leží zdroj světla i, kterým může být příčně nebo axiálně uložené těleso přibližně válcového tvaru, kterým je např. spirála žárovky nebo oblouk výbojky. Pro setkávací funkci stojí v prostoru mezi vnitřním odražečem 2 a objektivem 4 ve vertikální poloze vnitřní clona 51, že část její horizontální hrany se nachází v blízkosti ohniska F2, jenž je zároveň ohniskem objektivu 4. Tento objektiv 4 se nachází před celým optickým systémem a je asferického tvaru pro snížení optických aberací. Šikmo k optické x-ose světlometu stojí vnější clony 61, 62, jenž jsou připevněny k ramenům pohybového mechanismu_9. Pohybový mechanismus 9 je připevněn na nosný rám 7 na spodní straně světlometu a je poháněn elektrokomponentem 8.

Pro setkávací funkci světlometu jsou paprsky od zdroje světlaJ_ kolimovány vnitřním odražečem 2 do prostoru ohniska F2 objektivu 4 a tento objektiv 4 promítá vnitřní clonu 51 na světlém pozadí reflektoru 2 na vozovku a vytváří tak světelnou stopu 12 viz. obr. 4 pod rozhraním světla a tmy 15 a zárověň vnější clony 61, 62 stojí v cestě paprskům jdoucím od zdroje světla 1 k vnějšímu odražeči 3. Pro tuto funkci svírají ramena pohybového mechanismu_9, na kterých jsou připevněny vnější clony 61, 62 úhel β=(10°,180°).

Pro dálkovou funkci světlometu zajistí mechanismus_9 přepnutí clony 51 do polohy 52 a přepnutí clon 61, 62 do poloh 63, 64 tak, že žádná z clon pro tuto funkci nestojí v žádném světelném svazku vytvářejícím na vozovce součet stop 12, 13 od odražeče 2_a stopy 14 od odražeče_3, jenž není kolimována objektivem 4. Zatímco stopy 12 a 13 mají široký stranový rozptyl, tak stopa 14 je koncentrována do oblasti maxima intenzity světelného svazku. Pro tuto dálkovou funkci konají ramena pohybového mechanismu 9 s připevněnými vnějšími • « · · · · · · « Β • · * · ·· · • ΒΒΒΒ · Β Β Β

Β Β ΒΒ Β Β Β · · ·

Β Β Β » Β

-4clonami 61, 62 rotační pohyb kolem osy rotace 16 do polohy, kdy rozevření obou ramen pohybového mechanismu_9 svírá úhel γ=(30°,360°) a zároveň vnitřní clona 51 rotuje kolem osy rotace 11 o úhel a=(0°,180°) nebo může konat libovolný translační nebo rotační pohyb nebo kombinaci těchto základních pohybů. Taktéž vnější clony 61, 62 mohou mít každá svou vlastní osu rotace nebo mohou konat libovolný translační nebo rotační pohyb nebo kombinaci těchto pohybů.

U světlometu platí vztah D<V, kde D je průměr objektivu 4_a V je maximální rozměr vnějšího odražeče 3.

Uspořádání světlometu podle vynálezu umožňuje zlepšit rozložení světelných stop 12, 13, 14 díky vnějšímu 3_a vnitřnímu 2 odražeči s tvarem volné plochy, zvýšit homogenitu svazků přidáním rozptylných dezénů na oba odražeče, přenést váhu pohybového mechanismu 9 z odražečů na nosný rám 7 a v neposlední řadě umožňuje větší volnost pohybu vnějších clon 61, 62 díky separaci vnějšího 3 a vnitřního 2 odražeče.

Průmyslová využitelnost

Světlomet podle vynálezu je určen pro vozidla, provozovaná na pozemních komunikacích.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Světlomet pro motorová vozidla s funkcí pro setkávací a dálkový svazek skládající se ze zdroje světla (1), vnitřního odražeče (2), vnějšího odražeěe (3), objektivu (4), vnitřní clony (51), vnějších clon (61), (62), rámu (7), elektrokomponentu (8) a pohybového mechanismu (9), vyznačující se tím, že pro setkávací funkci objektiv (4) promítá clonu (51) na světlém pozadí vnitřního odražeče (2) na vozovku, kde vytváří světelnou stopu (12) a clony (61), (62) odstiňují paprsky od zdroje (1) k odražeči (3), jenž není spojen s odražečem (2) a pro dálkovou funkci mechanismus (9) připevněný na rámu (7) zajistí přepnutí clony (51) do polohy (52) a přepnutí clon (61), (62) do poloh (63), (64) tak, že žádná z clon pro tuto funkci nestojí v žádném světelném svazku vytvářejícím na vozovce stopu (12), (13) od odražeče (2) a stopu (14) od odražeče (3), jenž není kolimován objektivem (4).
2. Světlomet podle bodu 1, vyznačující se tím, že pro setkávací funkci světlometu je část vnitřní clony (51) vodorovná a leží v blízkosti horizontály světlometu a dále v blízkosti ohniska F2 objektivu (4).
3. Světlomet podle bodu 1, vyznačující se tím, že clona (51) má osu rotace (11) a pro úhel natočení a mezi stavem pro setkávací a dálkovou funkci platí a=(0°,180°) ........ (1).
4. Světlomet podle bodu 1, vyznačující se tím, že clona (51) může konat mezi stavy pro setkávací a dálkovou funkci libovolný pohyb, ať translační nebo rotační nebo kombinaci těchto pohybů.
5. Světlomet podle bodu 1,vyznačující se tím, že clony (61), (62) mají společnou osu rotace (16) a pro úhle β pro setkávací funkci platí β=(10°,180°) ........ (2), a pro úhlel ypro dálkovou funkci platí γ=(30°,360°) ........ (3).

• ftftftft ftft ftftftft ftft ftft • ft ft ftftft ftftftft • · · ftftft ft · · · ft • ft ftftft ftft ftftft ftftft • · .· · ft ft ft • ftftft ftft ftftft ftft ftft

-66. Světlomet podle bodu 1, vyznačující se tím, že clony (61), (62) mají každá svou vlastní osu rotace nebo konají mezi stavy pro setkávací a dálkovou funkci translační pohyb nebo pohyb složený z rotace a translace.
7. Světlomet podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezi průměrem D objektivu (4) a největším horizontálním rozměrem V vnějšího odražeče (3) platí vztah

D < V, kde ....... (4).
8. Světlomet podle bodu 1, vyznačující se tím, že odražeč (2) je volná plocha s jedním ohniskem F1 v blízkosti zdroje (1) a druhým ohniskem F2 mezi zdrojem (1) a objektivem (4).
9. Světlomet podle bodu la8, vyznačující se tím, že na odražeči (2) jsou opticky rozptylné dezény pro zvýšení homogenity světelné stopy.
10. Světlomet podle bodu 1, vyznačující se tím, že odražeč (3) tvaru volné plochy má jedno ohnisko F1 v blízkosti zdroje (1) a druhé ohnisko je mimo světlometový systém.
11. Světlomet podle bodu 1 a 10, vyznačující se t í m, že na odražeči (3) může být rozptylný dezén pro zvýšení homogenity svazku.
12. Světlomet podle bodu 1,vyznačující se tím, že vnější odražeč (3) může být rozdělen na dva, ať levý nebo pravý, nebo na libovolný počet samostatných částí.
13. Světlomet podle bodu 1,vyznačující se tím, že zdrojem světla (1) může být spirála halogenové žárovky s příčným nebo axiálním uložením vlákna, jenž leží v blízkosti ohniska Fl.
14. Světlomet podle bodu 1,vyznačující se tím, že zdrojem světla (1) může být příčně nebo axiálně uložený oblouk plynového výboje, jenž leží v blízkosti ohniska Fl.

• ···· ·· 9999 99 99

99 9 9 9 9 9 9 9 9 • · · · · · · · 9 9 9

9 9 99 9 9 9 999999

9 9 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

-Ί
15. Světlomet podle bodu 1, vyznačující se tím, že objektiv (4) je asferického tvaru kvůli minimálním optickým aberacím.
16. Světlomet podle bodu 1, vyznačující se tím, že okrajový reflektor (3) může zaujímat tvar reflektoru (19) v celém prostoru kolem osy x v úhlovém rozsahu od 0° do 360° nebo může být ohraničen libovolnými řeznými křivkami (17) a (18).
17. Světlomet podle bodu 1, vyznačující se tím, že světelný tok stopy (12) je soustředěn pod rozhraní světla a tmy (15), světelný tok stopy (13) je soustředěn nad rozhraní světla a tmy (15) a světelný tok stopy (14) je soustředěn do oblasti maxima intenzity světelného svazku.