DE10005654A1 - Kraftfahrzeugscheinwerfer vom Ellipsoid-Typ zur wahlweisen Erzeugung eines von zwei Lichtbündelarten - Google Patents
Kraftfahrzeugscheinwerfer vom Ellipsoid-Typ zur wahlweisen Erzeugung eines von zwei LichtbündelartenInfo
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Abstract
Ein Kraftfahrzeugscheinwerfer umfaßt eine Lichtquelle (10), einen Reflektor (20) mit einem ersten und einem zweiten Brennpunktsbereich (F1, F2), und eine Sammellinse (30), wobei die Lichtquelle im ersten Brennpunktsbereich angeordnet und die Linse im zweiten Brennpunktsbereich fokussiert ist und die optischen Achsen von Reflektor und Linse im wesentlichen zusammenfallen (x-x). DOLLAR A Gemäß der Erfindung kann der Scheinwerfer wahlweise entweder mit einer im zweiten Brennpunktsbereich angeordneten Abdeckblende zur Abschirmung eines Teils des Lichtflecks in diesem Bereich versehen werden, damit die Linse ein Lichtbündel mit Hell-Dunkel-Grenze projiziert, oder mit einem optischen Korrekturelement (50), das zwischen dem zweiten Brennpunktsbereich und der Linse angeordnet werden kann, damit die aus optischem Korrekturelement und Linse bestehende Einheit ein Lichtbündel ohne Hell-Dunkel-Grenze mit korrigierter Breite projiziert. DOLLAR A In einer Ausführungsform weist der Scheinwerfer gleichzeitig die Abdeckblende und das optische Korrekturelement auf sowie Antriebsmittel, um wahlweise eines von beiden in eine aktive Stellung zu bringen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeug
scheinwerfer elliptischer Bauart.
Ein Ellipsoid-Scheinwerfer verfügt herkömmlicherweise über eine
Lichtquelle wie z. B. eine Glühwendel oder den Lichtbogen einer
Entladungslampe, wobei diese Lichtquelle in einem ersten Brenn
punktsbereich eines Reflektors angeordnet ist, damit das von
diesem reflektierte Licht zu einem zweiten Brennpunktsbereich
gelenkt wird, der sich vor diesem ersten Bereich befindet. Eine
im allgemeinen plankonvexe Linse ist auf diesen zweiten Brenn
punktsbereich fokussiert, so dass der in diesem zweiten Brenn
punktsbereich gebildete Lichtfleck auf die Fahrbahn projiziert
wird.
Dieser Lichtfleck ist formbar, z. B. mit einer Abdeckblende, um
nach Belieben ein Lichtbündel mit Hell-Dunkel-Grenze zu bilden,
z. B. ein Abblendlichtbündel, wobei das Profil dieser Hell-
Dunkel-Grenze durch die Oberkante dieser Abdeckblende bestimmt
wird.
Da auf diese Weise eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze gebildet und
der von der Lichtquelle ausgesandte Lichtstrom durch den Re
flektor ausgezeichnet verwertet werden kann, werden derartige
Scheinwerfer seit vielen Jahren mit Erfolg zur Bildung von
europäischen Abblendlichtbündeln mit Hell-Dunkel-Grenze in V-
Form eingesetzt.
Zur Erzeugung von Fernlicht ist üblicherweise ein anderer
speziell nur hierzu eingesetzter Scheinwerfer vorgesehen, der
im allgemeinen über einen auf eine andere Lichtquelle fokus
sierten Parabol-Reflektor verfügt. Scheinwerfer elliptischer
Bauart sind nämlich zur Erzeugung von Fernlicht ausgesprochen
ungeeignet, da die von den Verordnungen und Lastenheften gefor
derten maximalen Beleuchtungsstärken in der Fahrbahnachse nur
schwer erreicht werden. Der von einem Reflektor elliptischer
Bauart gebildete konzentrierte Lichtfleck weist insbesondere
eine recht gleichmäßige Lichtstärke ohne ausgeprägte Spitze in
der Mitte auf. Durch einen Parabolreflektor kann dagegen eine
äußerst große Lichtmenge in der Achse erzeugt werden.
Ein mit Ellipsoid-Abblendlichtscheinwerfern ausgestattetes
Fahrzeug verfügt über separate, speziell nur hierfür vorgesehe
ne Fernlichtscheinwerfer, wodurch natürlich die Gestehungsko
sten für die Scheinwerfereinheit und der Raumbedarf im vorderen
Teil des Fahrzeugs erhöht werden. Insbesondere zieht das Erfor
dernis, von ihrer Funktionsweise grundsätzlich verschiedene
Abblendlicht- und Fernlichtscheinwerfer vorsehen zu müssen die
Verwendung ganz spezieller Werkzeugsätze (Formen, Pressen usw.)
nach sich, was gleichfalls zur Erhöhung der Gesamtgestehungsko
sten beiträgt. In ausgeschaltetem Zustand vermittelt ein Ellip
spoid-Scheinwerfer zudem einen ganz anderen äußeren Eindruck
als ein Paraboloidscheinwerfer, was sich nachteilig auf das
Erscheinungsbild des Fahrzeugfrontbereichs auswirken kann.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, diese Einschränkun
gen des Standes der Technik zu beheben und einen Scheinwerfer
elliptischer Bauart für Abblendlicht vorzuschlagen, der mit
einfachen Mitteln und geringen Mehrkosten ein Fernlichtbündel
erzeugen kann.
Ziel der Erfindung ist es zunächst, ein Fahrzeug mit einem Paar
speziell nur hierfür vorgesehener Abblendlichtscheinwerfer und
einem Paar speziell nur hierfür vorgesehener Fernlichtschein
werfer ausrüsten zu können, die einen wesentlichen Teil des
erforderlichen Werkzeugs gemeinsam nutzen, um so die Scheinwer
fer mit einem wesentlich verringerten Ausgangsaufwand ausführen
zu können und um Abblendlicht- und Fernlichtscheinwerfer zu
erhalten, die in ausgeschaltetem Zustand sehr ähnlich aussehen
und über sehr ähnliche Abmessungen verfügen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Zweifunk
tionsscheinwerfer vorzuschlagen, d. h. einen Scheinwerfer, der
mittels geeigneter Mittel zum Verschieben einiger Bauteile im
Inneren des Scheinwerfers wahlweise ein Abblendlicht- und ein
Fernlichtbündel erzeugen kann, wobei von beiden insbesondere
derselbe Reflektor und dieselbe Linse benutzt wird, um so diese
beiden Funktionen kostengünstig und raumsparend ausführen zu
können.
Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem ersten Merkmal
einen Kraftfahrzeugscheinwerfer vor mit einer Lichtquelle,
einem Reflektor mit ersten und zweiten Brennpunktsbereichen,
und einer Sammellinse, wobei die Lichtquelle im ersten Brenn
punktsbereich angeordnet und die Linse im zweiten Brennpunkts
bereich fokussiert ist, und wobei die optischen Achsen von
Spiegel und Linse im wesentlichen zusammenfallen, dadurch
gekennzeichnet, daß der Scheinwerfer dazu ausgebildet ist,
wahlweise entweder eine im zweiten Brennpunktsbereich angeord
nete Abdeckblende zur Abschirmung eines Teils des Lichtflecks
in diesem Bereich aufzunehmen, damit die Linse ein Lichtbündel
mit Hell-Dunkel-Grenze projiziert, oder ein optisches Korrektu
relement aufzunehmen, das zwischen dem zweiten Brennpunktsbe
reich und der Linse angeordnet werden kann, damit die aus
optischem Korrekturelement und Linse bestehende Einheit ein
Lichtbündel ohne Hell-Dunkel-Grenze mit korrigierter Breite
projiziert.
Die vorliegende Erfindung schlägt gemäß einem zweiten Merkmal
einen Kraftfahrzeugscheinwerfer vor mit einer Lichtquelle,
einem Reflektor mit ersten und zweiten Brennpunktsbereichen,
und einer Sammellinse, wobei die Lichtquelle im ersten Brenn
punktsbereich angeordnet und die Linse im zweiten Brennpunkts
bereich fokussiert ist, und wobei die optischen Achsen von
Spiegel und Linse im wesentlichen zusammenfallen und wobei der
Scheinwerfer des weiteren über eine Abdeckblende zur Abschir
mung eines Teils des Lichtflecks im zweiten Brennpunktsbereich
verfügt, damit die Linse ein Lichtbündel mit Hell-Dunkel-Grenze
projiziert, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheinwerfer außer
dem über ein bewegliches optisches Korrekturelement verfügt,
das zwischen dem zweiten Brennpunktsbereich und der Eintritts
fläche der Linse angeordnet werden kann, und daß die Abdeck
blende beweglich ist, und daß Antriebsmittel vorgesehen sind,
mit denen die Abdeckblende und das optische Korrekturelement
verbunden sind, um den Scheinwerfer wahlweise in einen ersten
Zustand, in dem sich die Abdeckblende in aktiver Stellung und
das optische Korrekturelement in inaktiver Stellung zur Erzeu
gung des Lichtbündels mit Hell-Dunkel-Grenze befindet, oder in
einen zweiten Zustand zu versetzen, in dem sich die Abdeckblen
de in inaktiver Stellung und das optische Korrekturelement in
aktiver Stellung zur Erzeugung eines Lichtbündels ohne Hell-
Dunkel-Grenze mit korrigierter Breite befindet.
Bevorzugte aber nicht einschränkende Merkmalen der erfindungs
gemäßen Scheinwerfer sind wie folgt:
- - die Abdeckblende und das optische Korrekturelement sind um je eine Achse schwenkbar befestigt;
- - diese Achsen sind zueinander parallel;
- - diese Achsen sind im wesentlichen horizontal;
- - die Antriebsmittel können die Abdeckblende und das optische Korrekturelement gleichzeitig in dieselbe Richtung kippen;
- - das optische Korrekturelement ist ein im allgemeinen ebenes lichtbrechendes Element, das mindestens über eine nicht ebe ne Fläche verfügt;
- - diese nicht ebene Fläche ist eine Eintrittsfläche;
- - diese nicht ebene Fläche weist eine zylindrische Form mit vertikaler Leitlinie auf;
- - diese nicht ebene Fläche ist im wesentlichen symmetrisch zu einer vertikalen Mittelebene;
- - diese nicht ebene Fläche verfügt über zwei konkave zylindri sche Rillen, die sich beiderseits dieser vertikalen Mittel ebene befinden;
- - diese konkaven Rillen sind durch einen Absatz voneinander getrennt;
- - dieses lichtbrechende Element verfügt über eine im wesentli chen ebene Austrittsfläche, die entlang und in der Nähe der Eintrittsfläche der Linse verläuft;
- - das Lichtbündel mit Hell-Dunkel-Grenze ist ein Abblendlicht bündel, insbesondere ein Abblendlichtbündel mit asymmetri scher Hell-Dunkel-Grenze in V-Form;
- - das Lichtbündel mit korrigierter Breite ist ein Fernlicht bündel, dessen Breite im Vergleich zu der des Abblendlicht bündels verringert ist.
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die als Bei
spiel mit nicht einschränkender Wirkung unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen angeführt wird. Es zeigen:
Fig. 1 eine horizontal geschnittene schematische Ansicht
eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers in der Abblend
stellung,
Fig. 1a eine schematische Ansicht einer Abdeckblende, mit der
der Scheinwerfer aus Fig. 1 versehen ist,
Fig. 2 eine horizontal geschnittene schematische Ansicht
eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers in der Fern
lichtstellung,
Fig. 3 eine Draufsicht in der horizontalen Axialebene, die
den Aufbau eines optischen Korrekturelements des
Scheinwerfers in der Fernlichtstellung zeigt,
Fig. 4 eine vertikal geschnittene schematische Ansicht, die
einen gemäß den Prinzipien der Erfindung ausgeführten
Zweifunktionsscheinwerfer zeigt,
Fig. 5 ein Beispiel eines optischen Korrekturelementes im
Detail, mit dem die Scheinwerfer aus Fig. 3 und 4 ver
sehen sein können,
Fig. 6a bis 6c die mit erfindungsgemäßen Scheinwerfern erzeug
ten Lichtbündel anhand von Isocandelakurven.
In Fig. 1 ist ein Teil eines Scheinwerfers schematisch darge
stellt, der eine Lichtquelle 10 mit einer Glühwendel einer
Glühlampe oder einem Lichtbogen einer Entladungslampe, einen
Reflektor 20, eine Linse 30 und eine Abdeckblende 40 umfasst.
Der Reflektor 20 in der Achse x-x ist von elliptischer Bauart
und besitzt einen ersten Brennpunktsbereich (Brennpunkt F1), in
dem die Lichtquelle 10 angeordnet ist, und einen zweiten Brenn
punktsbereich (gestrichelter Bereich F2), der auf der Achse x-x
weiter vorne als der Brennpunktsbereich F1 liegt und in dem
sich die von der Lichtquelle 10 ausgesandte und durch den
Reflektor reflektierte Strahlung konzentriert. Ist der Reflek
tor vollkommen ellipsoid, ist dieser Brennpunktsbereich F2 im
wesentlichen punktförmig. Es wird jedoch vorzugsweise ein
Reflektor verwendet, der, wie beispielsweise in der FR-A-2 704
044 der Anmelderin beschrieben, so ausgelegt ist, dass ein
verbreiterter Lichtfleck erzeugt wird, um ein Lichtbündel auf
die Fahrbahn zu projizieren, das seitlich die erforderliche
Breite aufweist.
Die Linse 30 ist eine plankonvexe Linse, die auf einen auf der
optischen Achse x-x gelegenen Punkt FL fokussiert ist, wobei
dieser Punkt im wesentlichen mit dem vorderen Brennpunkt des
Reflektors zusammenfällt, sofern es sich bei diesem um ein
reines Rotationsellipsoid handelt.
Die Linse 30 kann somit das Bild des im Brennpunktsbereich F2
gebildeten Lichtflecks auf die Fahrbahn projizieren.
Zur Erzeugung eines Lichtbündels mit Hell-Dunkel-Grenze, bei
spielsweise eines Abblendlichtbündels, wird in Höhe des Brenn
punktsbereichs F2 eine lichtundurchlässige Abdeckblende 40
(vgl. auch Fig. 1a) angeordnet, deren Oberkante 41 eine ausge
prägte Lichtsperre und somit eine Hell-Dunkel-Grenze in dem
projizierten Lichtbündel bildet. In diesem Fall handelt es sich
um eine Hell-Dunkel-Grenze in V-Form, die für ein den europäi
schen Normen entsprechendes Abblendlicht typisch ist.
Gemäß eines Merkmals dieser Erfindung wird, wie in Fig. 2
dargestellt, mit demselben Reflektor 20 und derselben Linse 30
ein Lichtbündel ohne Hell-Dunkel-Grenze erzeugt, das in der
Fahrbahnachse eine große Lichtkonzentration aufweist und in
diesem Fall ein Fernlichtbündel ist. Dieser Fernlichtscheinwer
fer verfügt nicht über die im Abblendlichtscheinwerfer enthal
tene Abdeckblende 40, um keine Hell-Dunkel-Grenze zu bilden.
Zwischen den Brennpunktsbereich F2 und die Linse 30 wird eine
Korrekturlinse 50 geschoben, die den Strahlengang des auf die
Eintrittsfläche der Linse 30 treffenden Lichts korrigieren
soll, um auf diese Weise die gewünschte Lichtverteilung des
Fernlichtbündels zu erzeugen.
Diese Linse weist vorzugsweise eine Eintrittsfläche 51 auf,
deren Profil zur Vornahme dieser Korrektur entsprechend gewählt
ist, sowie eine im wesentlichen ebene Austrittsfläche 52, die
vorteilhafterweise entlang der Eintrittsfläche der plankonvexen
Linse 30 verläuft.
Der Gestaltung der Eintrittsfläche 51 der Linse 50 erfolgt
entweder empirisch durch sukzessive Annäherungen oder mit Hilfe
von CAD-Mitteln, deren Funktionsprinzip nachstehend insbesonde
re in Fig. 3 beschrieben wird, die eine normale Projektion in
der horizontalen Ebene darstellt.
Der Reflektor 20 ist in diesem Fall gemäß den Prinzipien aus
der vorstehend genannten FR-A-2 704 044 aufgebaut und insbeson
dere dadurch gekennzeichnet, dass er eine genau festgelegte
Kurve mit Brennpunkten vertikaler Konvergenz besitzt. Diese
Brennpunktskurve ist mit CF gekennzeichnet.
Bei bekannter Form des Reflektors 20 sind für jeden Winkel θ,
mit dem ein Lichtstrahl vom Brennpunkt F1 ausgesandt wird, die
beiden Komponenten des Vektors RM des durch den Reflektor
reflektierten Lichtstrahls bekannt. Die Koordinaten des Punktes
FM, in dem der durch den Reflektor reflektierte Lichtstahl die
Kurve CF schneidet, sind gleichfalls bekannt.
Es wird nun eine Gesetzmäßigkeit festgelegt, mit der jedem
Schnittpunkt FM ein fiktiver mit C(FM) bezeichneter Schnitt
punkt zugeordnet werden soll, der so gewählt wird, dass ein
fiktiver von diesem Punkt (gemäß eines projizierten Strahl-
Vektors RP) ausgesandter Lichtstrahl durch die Hauptlinse 30
auf eine geeignete Fahrbahnstelle projiziert wird. Typischer
weise wird, wie in Fig. 3 dargestellt, der fiktive Punkt C(FM)
gegenüber dem Punkt FM vorzugsweise so verlagert, dass er sich
der optischen Achse x-x annähert und somit dem Brennpunkt FL
der Linse 30, so dass der Lichtstrahl nach tatsächlicher Pro
jektion durch die Linse einen kleineren Winkel zur Achse x-x
aufweist, als der Lichtstrahl, der vom Punkt FM aus projiziert
würde.
Diese Gesetzmäßigkeit zur Umwandlung von FM ⇒ C(FM) wird dazu
verwendet, um die Neigung der optischen Eintrittsfläche der
Korrekturlinse 50, stetig oder Punkt für Punkt, in der Höhe zu
erzeugen, in der der Lichtstrahl, der sich gemäß dem Vektor RM
ausbreitet und durch den Punkt FM verläuft, auf diese optische
Eintrittsfläche trifft. Für diese Berechnung wird selbstver
ständlich die Brechzahl des Werkstoffs der Korrekturlinse 50
benötigt; mit dieser Berechnung soll die vorzugsweise glatt und
durchgehend gearbeitete Eintrittsfläche 51 der Linse 50 gefun
den werden, durch die die Entsprechung zwischen FM und C(FM)
sichergestellt wird.
Da das Abblendlichtbündel (ohne Abdeckblende 40) und das Fern
lichtbündel symmetrisch zu der vertikalen Ebene aufgebaut sind,
in der die optische Achse x-x verläuft, kann es zur Vereinfa
chung des Aufbaus der Linse 50 vorteilhaft sein, die Eintritts
fläche der Linse 51 nur für eine ihrer Seitenhälften zu
berechnen und das Ergebnis symmetrisch auf die andere Hälfte zu
übertragen.
Sind die jeweils für das Abblendlichtbündel (in diesem Fall
noch ohne die Abdeckblende 40) und das Fernlichtbündel ange
strebten Höhen ähnlich, ist außerdem festzustellen, dass die
Korrekturlinse 50 so gebaut sein kann, dass die Projektion der
Lichtstrahlen in der horizontalen Axialebene unverändert
bleibt. Dies bedeutet, dass die Linse 50 wieder eine zylindri
sche Eintrittsfläche mit vertikaler Leitlinie erhält.
Fig. 5 stellt das Profil einer solchen beispielhaften zylindri
schen Linse mit links/rechts Symmetrie näher im Horizontal
schnitt dar. Dieses Profil gilt als Bestandteil dieser
Beschreibung.
Im vorliegenden Beispiel wurden der Reflektor 20 und die Ge
setzmäßigkeit zur Umwandlung von FM ⇒ C(FM) so gewählt, dass
die Linse 50 in Höhe ihrer Eintrittsfläche 51 zwei große konka
ve Rillen 51g, 51d aufweist, die miteinander im mittleren
Bereich der Linse durch einen parallel zur Austrittsfläche 52
verlaufenden Absatz 51c verbunden sind.
Es zeigt sich, dass das tatsächliche Profil der Eintrittsfläche
je nach der gewählten Form des Reflektors 20 und der Gesetzmä
ßigkeit zur Umwandlung von FM ⇒ C(FM) stark variieren kann. Es
kann insbesondere konvex sein oder Inflexionspunkte oder Nei
gungsunterbrechungen aufweisen.
Wie bereits vorstehend angegeben, erlaubt es die vorliegende
Erfindung in erster Linie, einen Reflektor 20 und eine Linse 30
zu verwenden, die für einen Scheinwerfer mit Hell-Dunkel-Grenze
(beispielsweise einen Abblendlichtscheinwerfer) konzipiert
sind, um durch einfaches Weglassen der Abdeckblende 40 und
durch Hinzufügen der Korrekturlinse 50 ein Fernlichtbündel zu
erzeugen. Dies trägt beträchtlich dazu bei, die Entwicklungsko
sten für den Fernlichtscheinwerfer moderat zu halten, da der
Reflektor 20 und die Linse 30 nicht speziell hierfür konzipiert
werden müssen. Dadurch kann ein Fahrzeug außerdem mit Abblend-
und Fernlichtscheinwerfern versehen werden, die sich im Ausse
hen sehr ähnlich sind, was wiederum im Interesse der Designer
liegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann durch die Erfindung ein einzi
ger Scheinwerfer geschaffen werden, der wahlweise ein Lichtbün
del mit Hell-Dunkel-Grenze, wie z. B. Abblendlicht (oder auch
Nebellicht), und ein Fernlichtbündel (oder auch ein Lichtbündel
mit großer Leuchtweite) erzeugen kann. Fig. 5 zeigt einen
Scheinwerfer, der einen mit einer Lichtquelle 10 zusammenwir
kenden Reflektor 20, eine Hauptlinse 30, eine Abdeckblende 40
und eine Korrekturlinse 50 aufweist.
Darüber hinaus ist eine Einheit zum Verschieben der Linse 50
und der Abdeckblende 40 vorgesehen. Hierzu ist die Linse 50 an
ihrem unteren Ende um eine horizontale Achse 66 schwenkbar
befestigt; die Abdeckblende 40 ist gleichfalls an ihrem unteren
Ende um eine andere horizontale Achse 64 schwenkbar befestigt.
Durch einen Antrieb 60, z. B. einen Elektromagneten, der vom
Führerhaus des Fahrzeugs aus gesteuert wird, kann eine Stange
61, die mit einer ersten Drehachse 65 und einer zweiten Dreh
achse 67 versehen ist, verschoben werden. Ein erster Schwingarm
62 ist zwischen den Achsen 64 und 65 befestigt, während ein
zweiter Schwingarm 63 zwischen den Achsen 66 und 67 befestigt
ist.
Die Stange, die Drehachsen und die Schwingarme sind derart
angeordnet, dass die Abdeckblende 40 und die Linse 50 in einer
ersten Stellung des Antriebs 60 die mit durchgehenden Linien
dargestellte Position einnehmen. Der Scheinwerfer befindet sich
in der in Fig. 2 dargestellten Stellung und erzeugt ein Fern
lichtbündel oder ein Lichtbündel mit großer Leuchtweite.
Wird der Antrieb 60 nun so gesteuert, dass sich die Stange 61
nach vorne bewegt, kippt die Abdeckblende 40 entgegen dem
Uhrzeigersinn in ihre mit gestrichelten Linien gekennzeichnete
aktive Position, während die Linse 50 ebenfalls entgegen dem
Uhrzeigersinn in die inaktive weggeklappte Position kippt, die
gleichfalls mit gestrichelten Linien dargestellt ist.
Der Scheinwerfer befindet sich nun in der in Fig. 1 gezeigten
Stellung und erzeugt insbesondere durch die Abdeckblende 40 ein
Lichtbündel mit Hell-Dunkel-Grenze.
Es ist in diesem Fall festzustellen, dass die Größe der Korrek
turlinse 50 verringert werden kann und somit auch ihr Gewicht
und ihre Trägheit, indem sie im Verhältnis zur Hauptlinse 30
nach hinten (in Fig. 4 nach links) versetzt wird. Sie soll in
diesem Fall in ein Lichtbündel mit kleinerem Querschnitt ein
greifen und somit folglich eine entsprechend verringerte wirk
same Fläche aufweisen. Wird die Trägheit der Linse 50
verringert, kann ein nicht so starker und kostengünstigerer
Elektromagnet 60 verwendet werden, und die zum Umschalten
zwischen den beiden Betriebsarten des Scheinwerfers benötigte
Zeit wird dadurch gleichfalls verkürzt.
Anhand Fig. 6a bis 6c wird nun das photometrische Verhalten
eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers beschrieben. Diese Dar
stellungen zeigen den Verlauf verschiedener auf die Fahrbahn
projizierter Lichtbündel anhand von Isocandelakurven. Fig. 6a
zeigt den Scheinwerfer in Abblendlichtstellung, jedoch ohne
Abdeckblende 40. Durch den Aufbau des Reflektors 20 (z. B. gemäß
der FR-A-2 704 044) weist der erzeugte Lichtfleck eine be
trächtliche Breite und eine gut kontrollierte Höhe auf.
Fig. 6b zeigt dasselbe Lichtbündel, das teilweise durch die
Abdeckblende 40 abgeschirmt wird, um so ein den europäischen
Normen entsprechendes Abblendlichtbündel mit einer asymmetri
schen Hell-Dunkel-Grenze in V-Form und mit der gleichen Breite
wie in Fig. 6a zu erzeugen.
Fig. 6c zeigt schließlich den Fall, bei dem die Abdeckblende 40
wiederum fehlt, jedoch eine Korrekturlinse 50 wie vorstehend
definiert angebracht ist. Da die auf die Linse 30 einfallende
Strahlung durch die Korrekturlinse 50 neu fokussiert wurde, ist
ein in der Fahrbahnachse äußerst konzentriertes Lichtbündel
ohne Hell-Dunkel-Grenze festzustellen.
Die Breite des Lichtbündels in Fig. 6c kann natürlich wunschge
mäß verändert werden, indem die Gesetzmäßigkeit zur Umwandlung
von FM ⇒ C(FM) variiert wird.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich in keiner
Weise auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen
beschränkt. Jede mögliche dem Erfindungsgedanken entsprechende
Variante oder Änderung kann durch den Fachmann ausgeführt
werden.
Insbesondere wenn mit der Korrekturlinse 50 lediglich ein Teil
des Lichtbündels erfasst werden soll, kann diese Linse 50 so
gebaut sein, dass durch sie nur in diesen Teil des Lichtbündels
eingreift und der Rest des Lichtbündels die Hauptlinse 30
direkt erreichen kann.
Claims (15)
1. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Lichtquelle (10),
einem Reflektor (20) mit ersten und zweiten Brennpunktsberei
chen (F1, F2), und einer Sammellinse (30), wobei die Lichtquel
le im ersten Brennpunktsbereich angeordnet und die Linse im
zweiten Brennpunktsbereich fokussiert ist, und wobei die opti
schen Achsen von Reflektor und Linse im wesentlichen zusammen
fallen (x-x),
dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer dazu ausgebildet
ist, wahlweise entweder eine im zweiten Brennpunktsbereich
angeordnete Abdeckblende (40) zur Abschirmung eines Teils des
Lichtflecks in diesem Bereich aufzunehmen, damit die Linse (30)
ein Lichtbündel mit Hell-Dunkel-Grenze projiziert, oder ein
optisches Korrekturelement (50) aufzunehmen, das zwischen dem
zweiten Brennpunktsbereich und der Linse angeordnet werden
kann, damit die aus optischem Korrekturelement und Linse beste
hende Einheit ein Lichtbündel ohne Hell-Dunkel-Grenze mit
korrigierter Breite projiziert.
2. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Lichtquelle (10),
einem Reflektor (20) mit ersten und zweiten Brennpunktsberei
chen (F1, F2), und einer Sammellinse (30), wobei die Lichtquel
le im ersten Brennpunktsbereich angeordnet und die Linse im
zweiten Brennpunktsbereich fokussiert ist, und wobei die opti
schen Achsen von Reflektor und Linse im wesentlichen zusammen
fallen
(x-x), und wobei der Scheinwerfer des weiteren über eine Ab
deckblende (40) zur Abschirmung eines Teils des Lichtflecks im
zweiten Brennpunktsbereich verfügt, damit die Linse ein Licht
bündel mit Hell-Dunkel-Grenze projiziert,
dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer außerdem über ein
bewegliches optisches Korrekturelement (50) verfügt, das zwi
schen dem zweiten Brennpunktsbereich (F2) und der Eintrittsflä
che der Linse (30) angeordnet werden kann, und daß die
Abdeckblende beweglich ist, und daß Antriebsmittel (60-67)
vorgesehen sind, mit denen die Abdeckblende und das optische
Korrekturelement verbunden sind, um den Scheinwerfer wahlweise
in einen ersten Zustand, in dem sich die Abdeckblende in akti
ver Stellung und das optische Korrekturelement in inaktiver
Stellung zur Erzeugung des Lichtbündels mit Hell-Dunkel-Grenze
befindet, oder in einen zweiten Zustand zu versetzen, in dem
sich die Abdeckblende in inaktiver Stellung und das optische
Korrekturelement in aktiver Stellung zur Erzeugung eines Licht
bündels ohne Hell-Dunkel-Grenze mit korrigierter Breite befin
det.
3. Scheinwerfer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckblende (40) und das
optische Korrekturelement (50) um je eine Achse (64 bzw. 66)
schwenkbar befestigt sind.
4. Scheinwerfer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass diese Achsen (64, 66) zueinander
parallel sind.
5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass diese Achsen (64, 66) im wesentli
chen horizontal sind.
6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (60-67) die
Abdeckblende (40) und das optische Korrekturelement (50)
gleichzeitig in dieselbe Richtung kippen können.
7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das optische Korrekturelement (50)
ein im allgemeinen ebenes lichtbrechendes Element ist, das
mindestens über eine nicht ebene Fläche (51) verfügt.
8. Scheinwerfer nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass diese nicht ebene Fläche eine
Eintrittsfläche (51) ist.
9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass diese nicht ebene Fläche (51) eine
zylindrische Form mit vertikaler Leitlinie aufweist.
10. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass diese nicht ebene Fläche (51) im
wesentlichen symmetrisch zu einer vertikalen Mittelebene ist.
11. Scheinwerfer nach den Ansprüchen 8, 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet, dass diese nicht ebene Fläche (51) über
zwei konkave zylindrische Rillen (51g, 51d) verfügt, die sich
beiderseits dieser vertikalen Mittelebene befinden.
12. Scheinwerfer nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass diese konkaven Rillen (51g, 51d)
durch einen Absatz (51c) voneinander getrennt sind.
13. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass dieses lichtbrechende Element über
eine im wesentlichen ebene Austrittsfläche (52) verfügt, die
entlang und in der Nähe der Eintrittsfläche der Linse (30)
verläuft.
14. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbündel mit Hell-Dunkel-
Grenze ein Abblendlichtbündel ist, insbesondere ein Abblend
lichtbündel mit asymmetrischer Hell-Dunkel-Grenze in V-Form.
15. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbündel mit korrigierter
Breite ein Fernlichtbündel ist, dessen Breite im Vergleich zu
der des Abblendlichtbündels verringert ist.
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