DE10048494A1 - Verfahren zur Änderung der Lichtverteilung sowie Scheinwerfer und lichtbrechendes Element zur Anwendung dieses Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Änderung der Lichtverteilung sowie Scheinwerfer und lichtbrechendes Element zur Anwendung dieses VerfahrensInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Änderung der Lichtverteilung. Offenbart wird ein Verfahren, bei dem die Beleuchtung durch Licht geändert wird, das einen Lichtkanal (12) durchläuft, dessen Austrittsfläche Haupt- und Sekundärlicht weiterleitet. Es umfasst in einem Bereich, auf den praktisch nur Sekundärlicht trifft, die Bildung eines zweiten Teils eines lichtbrechenden Elements (20), das über andere optische Eigenschaften verfügt als der andere Teil des lichtbrechenden Elements. DOLLAR A Die Erfindung eignet sich zur Anwendung auf Kraftfahrzeugscheinwerfer.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Änderung der Lichtver
teilung sowie einen Scheinwerfer, insbesondere für Kraftfahr
zeuge, und ein für einen solchen Scheinwerfer vorgesehenes
lichtbrechendes Element zur Anwendung dieses Verfahrens.
Es ist bereits ein Scheinwerfer bekannt, der zwischen einer
langgestreckten Lichtquelle und einer Fresnel-Linse einen
Lichtkanal aufweist, der aus übereinandergeschichteten licht
durchlässigen Plättchen besteht. Jedes lichtdurchlässige Plätt
chen leitet einen Teil des Lichts der Lichtquelle an die
Fresnel-Linse weiter, die das Licht auf eine zu beleuchtende
Fläche projiziert. Ein Teil des sich in dem Plättchen ausbrei
tenden Lichts wird jedoch von den großen Plättchenflächen
reflektiert. Jede Reflexion auf einer großen Plättchenfläche
entspricht der Bildung einer verschobenen virtuellen Lichtquel
le, so daß ein Teil des Lichts nach Austritt aus jedem licht
durchlässigen Plättchen ein Sekundärlicht bildet, das auf
äußere Teile der Fresnel-Linse trifft.
Bei einem Kraftfahrzeugscheinwerfer stellt dieses Sekundärlicht
ein Problem dar, da es die Lichtverteilungsqualität des Licht
bündels beeinträchtigt. Das Sekundärlicht, das von einer unte
ren Plättchenfläche reflektiert und dann von dem oberen Teil
der dazugehörigen Fresnel-Linse weitergeleitet wird, könnte
sich einerseits störend auf den konzentrierten Lichtfleck
auswirken, der insbesondere zur Erzielung eines qualitativ
guten Abblendlichtbündels erforderlich ist, und könnte anderer
seits den "Kontrastwert" eines solchen Abblendlichtbündels
verschlechtern. Außerdem wird die Blendgefahr für Fahrer entge
genkommender Fahrzeuge dadurch erhöht.
Wie festgestellt wurde, bedarf es zweier Bedingungen, damit
dieses Sekundärlicht nicht allzu störend ist: Zum ersten muß
die Sekundärlichtmenge, die sich außerhalb der betroffenen
Bereiche des photometrischen Rasters befindet, kleiner sein als
ein bestimmter Wert, und zum zweiten muß der Kontrastwert
(Verhältnis der im Konzentrationsbereich liegenden und den
nominellen Bedingungen entsprechenden Lichtmenge zur Sekundär
lichtmenge, die oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze des Lichtbün
dels abgegeben wird) einen hohen Wert haben. Bei einem
Abblendlichtscheinwerfer verläuft die in Betracht kommende
Sekundärlichtmenge vorwiegend oberhalb des Konzentrationsbe
reichs. Sie muß kleiner als 1 Lux sein (erste Bedingung) und
das Kontrastverhältnis muß größer als 50 sein (zweite Bedin
gung).
Eine einfache Lösung des durch das Sekundärlicht verursachten
Problems besteht darin, die Teile der Fresnel-Linse abzudecken,
die ein solches Sekundärlicht projizieren. Diese Lösung hat
jedoch den Nachteil, daß die gesamte Nutzleistung des betref
fenden Scheinwerfers verringert wird und zudem Probleme bei der
Erwärmung und hinsichtlich des ästhetischen Erscheinungsbilds
auftreten können.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung für dieses Problem zu
finden, durch die dieses Sekundärlicht wiedergewonnen und
verwertet werden kann.
Hierzu schlägt die Erfindung eine Änderung der Lichtverteilung
vor, die mit lichtbrechenden "zusammengesetzten" Elementen, zum
Beispiel Fresnel-Linsen, erzielt wird, die mehrere Teile mit
unterschiedlichen optischen Eigenschaften aufweisen, von denen
einer im wesentlich das "Sekundärlicht" weiterleitet, d. h. das
Licht, das in dem lichtdurchlässigen Plättchen des dazugehöri
gen Lichtkanals einmal oder mehrmals reflektiert wurde.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Änderung der Lichtver
teilung bei der Beleuchtung einer Fläche durch eine langge
streckte Lichtquelle, deren Abbildung vor der Projizierung
durch ein lichtbrechendes Element einen Lichtkanal durchläuft,
der von mehreren lichtdurchlässigen, in mindestens einer Rich
tung übereinander liegenden Plättchen gebildet ist und der über
eine Eintritts- und eine Austrittsfläche verfügt, wobei die
Austrittsfläche des Kanals Haupt- und Sekundärlicht weiterlei
tet. Erfindungsgemäß weist das Verfahren in einem zweiten Teil
des lichtbrechenden Elements, auf den in Bezug zu einem Basi
steil des lichtbrechenden Elements eine wesentliche Menge an
Sekundärlicht trifft, die Bildung von Einrichtungen auf, die
über andere optische Eigenschaften verfügen als die Einrichtun
gen am Basisteil.
Vorzugsweise werden die Eigenschaften des zweiten Teils des
lichtbrechenden Elements, der über andere optische Eigenschaf
ten verfügt, ausgewählt, um durch diesen zweiten Teil das
Sekundärlicht auf einen Teil der Fläche zu projizieren, auf die
bereits das Hauptlicht des Basisteils des lichtbrechenden
Elements trifft.
Die Erfindung betrifft auch einen Scheinwerfer mit einer lang
gestreckten Lichtquelle, einem Lichtkanal für die Lichtquelle
mit einer Eintritts- und einer Austrittsfläche, wobei der
Lichtkanal von mehreren mindestens in einer Richtung übereinan
der liegenden lichtdurchlässigen Plättchen gebildet ist und die
langgestreckte Lichtquelle eine Abbildung auf der Eintrittsflä
che des Lichtkanals bildet, sowie einem lichtbrechenden Element
zur Projizierung eines Lichtbündels, wobei die Austrittsfläche
des Lichtkanals Haupt- und Sekundärlicht weiterleitet. Erfin
dungsgemäß umfaßt das lichtbrechende Element einen Basisteil,
auf den im wesentlichen das Hauptlicht trifft, während das
Sekundärlicht im wesentlichen auf einen zweiten Teil des licht
brechenden Elements trifft, wobei der zweite Teil des lichtbre
chenden Elements andere optische Eigenschaften aufweist als das
Basisteil.
In einer ersten Ausführungsart weist der zweite Teil, auf den
im wesentlichen das Sekundärlicht trifft, die Form eines Teils
des lichtbrechenden Elements auf, das einen anderen optischen
Mittelpunkt hat als das Basisteil. Das Basisteil und das zweite
Teil des lichtbrechenden Elements sind vorzugsweise beide Teil
einer Fresnel-Linse, wobei die Mittelpunkte der beiden Teile
der Fresnel-Linse verschieden sind.
In einer zweiten Ausführungsart ist das Basisteil des lichtbre
chenden Elements ein Teil der Fresnel-Linse und der zweite
Teil, auf den im wesentlichen das Sekundärlicht trifft, wird
von einem Prismengitter gebildet, dessen Verlängerungen das
Basisteil schneiden.
In einer dritten Ausführungsart ist das Basisteil des lichtbre
chenden Elements ein Teil der Fresnel-Linse und der zweite
Teil, auf den im wesentlichen das Sekundärlicht trifft, wird
durch ein Prismengitter gebildet, dessen Verlängerungen das
Basisteil nicht schneiden.
Bei der zweiten und dritten Ausführungsart sind die beiden
optisch aktiven Flächen der Prismen eben oder mindestens eine
der beiden optisch aktiven Flächen ist gekrümmt.
In einer Ausführungsvariante bildet der zweite Teil ein separa
tes Element. In einer anderen Ausführungsvariante ist der
zweite Teil in das Basisteil integriert, wobei das Ganze eine
zusammengesetzte Fresnel-Linse bildet.
Vorzugsweise sind das Basisteil und der zweite Teil durch eine
Gerade begrenzt, die parallel zur Richtung der längsten Ränder
der lichtdurchlässigen Plättchen an der Austrittsfläche des
Lichtkanals verläuft.
Die Erfindung betrifft auch ein lichtbrechendes Element für
einen Scheinwerfer gemäß den vorstehenden Ausführungen, das
zwei Teile mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften auf
weist. Vorzugsweise sind die beiden Teile aus einem einzigen
Gußstück gebildet. Es ist von Vorteil, wenn die beiden Teile
unterschiedliche Teile der Fresnel-Linse bilden.
Die nachfolgende Beschreibung verdeutlicht unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen beispielhaft mit nicht einschrän
kender Wirkung, worin die Erfindung besteht und wie sie ausge
führt werden kann.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische schematische Teilansicht
des Prinzips eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers,
Fig. 2 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch den Schein
werfer aus Fig. 1,
Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht des Lichtkanalendes des
Scheinwerfers aus Fig. 1 und 2,
Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht eines lichtdurchläs
sigen Plättchens, das schräg derart angeordnet ist,
daß seine vordere Lichtaustrittsfläche nicht mehr
vertikal ist,
Fig. 5 zeigt eine perspektivische schematische Ansicht einer
praktischen Ausführung des Scheinwerfers,
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf die Monta
geplatte, auf der die Halterung und die
übereinander liegenden lichtdurchlässigen Plättchen
des Scheinwerfers aus Fig. 5 angeordnet sind,
Fig. 7 zeigt einen schematischen Querschnitt, der zur Be
schreibung des Funktionsprinzips eines Scheinwerfers
mit Lichtkanal verwendet werden kann,
Fig. 8 bis 11 zeigen Graphen mit schematisch dargestellten
Kurven gleicher Beleuchtung, anhand derer das
Ausführungsprinzip der Erfindung beschrieben
werden kann,
Fig. 12 bis 15 zeigen Graphen mit Kurven gleicher Beleuchtung,
die bei der Ausführung der Erfindung tatsäch
lich erzielt werden, und
Fig. 16 bis 18 zeigen schematisch drei Beispiele zusammenge
setzter Fresnel-Linsen, die zur Ausführung der
Erfindung verwendet werden.
Die nachfolgende Beschreibung betrifft insbesondere einen
Scheinwerfer wie er in den französischen Patenten der Antrag
stellerin Nr. 96 12972, veröffentlicht unter Nummer 2 755 210,
und Nr. 97 09210, veröffentlicht unter Nummer 2 766 257, be
schrieben ist.
Dieser Scheinwerfer umfaßt eine reelle Lichtquelle, Mittel zur
Konzentration der von dieser Lichtquelle ausgehenden Licht
strahlung am Ende eines Lichtkanals, der eine Vielzahl von
lichtdurchlässigen, mindestens in einer Richtung aufeinander
liegenden Plättchen aufweist, wobei jedes lichtdurchlässige
Plättchen in Längsrichtung des Lichtkanals verläuft und minde
stens an seinem von der reellen Lichtquelle am weitesten ent
fernten Ende eine schräge Reflexionsfacette aufweist, wobei
diese Facetten so viele virtuelle Lichtquellen bilden und so
angeordnet sind, daß sie optisch mit den lichtbrechenden Ele
menten zusammenwirken, deren Achse parallel zur Beleuchtungs
richtung verläuft, damit diese den Facetten entsprechende
Abbildungen in diese Richtung projizieren, so daß eine Reihe
elementarer Lichtbündel gebildet wird, die zu einem einzigen
Lichtbündel verschmelzen.
In Fig. 1 bis 4 wird zunächst allgemein das Prinzip des erfin
dungsgemäßen Scheinwerfers beschrieben, in Fig. 5 und 6 die
praktische Ausführung eines solchen Scheinwerfers.
In Fig. 1 bis 3 dieser Patentanmeldung ist ein Kraftfahrzeug
scheinwerfer dargestellt mit einer reellen Lichtquelle 101 und
Mitteln 102 zur Konzentration der von dieser Lichtquelle ausge
henden Lichtstrahlung am Ende eines Lichtkanals 200.
Die Mittel zur Konzentration der von der reellen Lichtquelle
101 ausgehenden Lichtstrahlung werden im wesentlichen von einem
Ellipsoid-Reflektor 102 gebildet, wobei die Lichtquelle 101 von
der Glühwendel oder dem Lichtbogen einer Fahrzeuglampe gebildet
wird und vorzugsweise in der Achse des Ellipsoid-Reflektors 102
in einem seiner Brennpunkte angeordnet ist.
Der von der reellen Lichtquelle 101 ausgehende Lichtstrom wird
durch den Ellipsoid-Reflektor 102 als ein Bündel von Strahlen
reflektiert, die gegen den Brennpunktbereich des zweiten Brenn
punkts des Ellipsoid-Reflektors konvergieren.
Es kann vorgesehen werden, den Ellipsoid-Reflektor 102 mit
einer (hier nicht dargestellten) Öffnung zu versehen, die ein
Lichtfenster bildet, durch das die von der reellen Lichtquelle
ausgehenden Strahlen direkt hindurchtreten.
Der Lichtkanal 200 erstreckt sich in der Achse des Ellipsoid-
Reflektors 102.
Dieser Lichtkanal 200 umfaßt eine Vielzahl von lichtdurchlässi
gen, im vorliegenden Fall unterschiedlich langen Plättchen, die
in mindestens einer Richtung aufeinander liegen, wobei jedes
lichtdurchlässige Plättchen in der Längsachse des Lichtkanals
200 und im wesentlichen quer zur Beleuchtungsrichtung E ver
läuft.
In diesem Ausführungsbeispiel verläuft die Längsachse des
Lichtkanals horizontal.
Der Lichtkanal 200 umfaßt in diesem Fall vier lichtdurchlässi
ge, unterschiedlich lange Plättchen 210, 220, 230, 240, die
hier in der Richtung X senkrecht und quer zur Achse des Licht
kanals und der Beleuchtungsrichtung E übereinander geschichtet
sind.
Vorzugsweise ist jedes lichtdurchlässige Plättchen aus Glas
gefertigt.
Jedes lichtdurchlässige Plättchen 210, 220, 230, 240 verfügt an
seinem von der reellen Lichtquelle 101 am weitesten entfernten
Ende über eine schräge Reflexionsfacette 210a, 220a, 230a,
240a, wobei diese Facetten so angeordnet sind, daß sie optisch
mit den lichtbrechenden Elementen, in diesem Fall mit nicht
dargestellten Linsen, zusammenwirken, deren Achse parallel zur
Beleuchtungsrichtung verläuft, damit diese Linsen den Facetten
entsprechende Abbildungen in diese Richtung projizieren.
An der Vorderseite des vorstehend definierten optischen Systems
ist eine Reihe lichtbrechender Elemente, (in Fig. 1 bis 4 nicht
dargestellter) Sammellinsen vorgesehen, deren Achsen im wesent
lichen parallel zur Beleuchtungsrichtung E verlaufen. Die
Linsen sind so angeordnet, daß sie mit den im wesentlichen im
Brennpunkt der Linsen angeordneten Facetten 210a, 220a, 220b,
230a, 240a optisch zusammenwirken.
Jedes lichtdurchlässige Plättchen weist eine Lichteintrittsflä
che auf, die quer zur Längsachse des Lichtkanals verläuft. Alle
Lichteintrittsflächen der Plättchen bilden zusammen die Ein
trittsfläche des Lichtkanals (s. Fig. 3). Jedes lichtdurchläs
sige Plättchen 210, 220, 230, 240 weist zudem eine
Lichtaustrittsfläche 211, 221, 231, 241 auf, die gemäß der in
Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsart vertikal und senk
recht zu der mit dem Pfeil E angegebenen Beleuchtungsrichtung
verläuft.
Gemäß einer in Fig. 4 näher dargestellten Ausführungsvariante
kann vorgesehen werden, daß die Lichtaustrittsfläche jedes
lichtdurchlässigen Plättchens 250 in Bezug zur vertikalen Achse
eine Neigung α, β aufweist, und somit in Bezug zur Beleuch
tungsrichtung E in einem von 90° verschiedenen Winkel β geneigt
ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zudem möglich, wie in
Fig. 1 und 2 dargestellt, daß ein oder mehrere lichtdurchlässi
ge Plättchen weitere Reflexionsfacetten 220b aufweisen, wobei
diese Facetten 220b durch Stufen begrenzt werden, deren Höhe e
entspricht und die im rückwärtigen Teil jedes Plättchens vorge
sehen sind, so wie dies insbesondere bei dem lichtdurchlässigen
Plättchen 220 der Fall ist.
Die Reflexionsfacetten 210a, 220a, 220b, 230a, 240a des Licht
kanals 200 sind in Bezug zur Beleuchtungsrichtung E geneigt,
wobei ihre Neigung zwischen 35° und 55°, vorzugsweise bei 45°
liegt.
Es wird zum Beispiel auf die in Fig. 3c des Patents Nr. 2 514
105 der Anmelderin dargestellte Ausführungsart verwiesen, aus
der folgt, daß bei einer Brechzahl von 1,7 mit einem Facetten
winkel von 53° in Bezug zur Beleuchtungsrichtung E das beste
Ergebnis erzielt wird.
Weist das lichtdurchlässige Plättchen eine andere Neigung als
90° in Bezug zur Beleuchtungsrichtung E auf, so weist gemäß der
in Fig. 4 dargestellten Ausführungsart die dazugehörige Refle
xionsfacette 251 in Bezug zur Vertikalen notwendigerweise eine
andere Neigung als 45° auf, um ein Lichtbündel in die Beleuch
tungsrichtung zu reflektieren.
Um Lichtstromverluste durch Lichtbrechung zu vermeiden, kann
vorteilhafterweise vorgesehen werden, die inneren seitlichen
Flächen vor und hinter jedem lichtdurchlässigen Plättchens mit
einer reflektierenden Beschichtung zu versehen.
Insbesondere können die Übergangsflächen zwischen den licht
durchlässigen Plättchen aluminiert werden.
Wie bereits im Patent Nr. 2 514 105 beschrieben, kann eine
Sammellinse vorgesehen werden, die gegenüber der im Ellipsoid-
Reflektor 102 vorgesehenen Öffnung so angeordnet ist, daß sie
mit der im wesentlichen in ihrem Brennpunkt liegenden reellen
Lichtquelle 101 optisch zusammenwirkt.
Ferner kann ein halbreflektierender Reflektor vorgesehen wer
den, der im zweiten Brennpunkt des Ellipsoid-Reflektors 101
zwischen der Lichtquelle und dem Eintritt des Lichtkanals 200
angeordnet ist, der durch die nebeneinander bzw. in diesem Fall
übereinander liegende Anordnung der Eintrittsflächen der licht
durchlässigen Plättchen gebildet ist, aus denen der Lichtkanal
besteht.
In diesem Fall ist eine Sammellinse vorgesehen, die in der
gleichen Weise angeordnet ist, wie die zu den Facetten der
lichtdurchlässigen Plättchen gehörigen Linsen, so daß diese mit
dem im wesentlichen im Brennpunkt dieser Sammellinse liegenden
halbreflektierenden Reflektor optisch zusammenwirken kann.
Mit der vorgenannten Anordnung dringt der von der reellen
Lichtquelle 101 ausgehende und vom Ellipsoid-Reflektor reflek
tierte Lichtstrom in den Lichtkanal und in jedes lichtdurchläs
sige Plättchen 210, 220, 230, 240 ein, die diesen Kanal durch
ihren jeweiligen Eintrittsabschnitt bilden, und wird durch die
dazugehörigen Facetten 210a, 220a, 220b, 230a, 240a in Totalre
flexion reflektiert.
Die reflektierten elementaren Lichtbündel treffen auf die (in
Fig. 1 bis 4 nicht dargestellten) Linsen, die die jeweiligen
Lichtbündel zur Vorderseite des Scheinwerfers projizieren.
Der von dem zwischen Lichtquelle und Lichtkanaleintritt ange
ordneten, halbreflektierenden Reflektor aufgefangene Lichtstrom
trifft ebenfalls auf die dazugehörige Linse, und auch der durch
das Fenster des Ellipsoid-Reflektors hindurchtretende direkte
Lichtstrom trifft auf die dazugehörige Linse.
Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, jede Facette zu
beleuchten, da der in ein lichtdurchlässiges Plättchen eindrin
gende Lichtstrom gezwungenermaßen bis zu der am Ende dieses
Plättchens befindlichen reflektierenden Facette geleitet wird.
Jedes lichtdurchlässige Plättchen bildet einen eigenen Lichtka
nal für eine Facette des Lichtkanals des erfindungsgemäßen
Scheinwerfers.
Die Beleuchtung jeder Facette kann durch die Dosierung der
Beleuchtung eines jeden diese Facette tragenden lichtdurchläs
sigen Plättchens dosiert und somit das vorgesehene endgültige
Lichtbündel gebildet werden.
Bei der Projektion ergibt jede Totalreflexionsfacette 210a,
220a, 220b, 230a, 240a durch die entsprechende Linse eine dem
Eintrittsstrom, der von der Facette aufgenommenen und in Rich
tung E projiziert wird, entsprechende Abbildung auf einem
Meßschirm, wobei die durch jede Facette entstehende virtuelle
Abbildung so breit ist wie die Eintrittsflächenseite des jewei
ligen lichtdurchlässigen Plättchens, und so hoch ist wie das
Plättchen bzw. die Stufe E (bezüglich der Facette 220b des
Plättchens 220).
Die verschiedenen elementaren Lichtbündel verschmelzen zu einem
einzigen Lichtbündel, und durch eine vernünftige Anordnung der
mehr oder weniger verschobenen Linsenachsen in Bezug zu den
Achsen der auf die Linsen treffenden Lichtbündel kann jede
Beleuchtungsanordnung für eine gesamte Kraftfahrzeugbeleuchtung
ausgeführt werden.
Insbesondere kann dies so gehandhabt werden, daß die mit den
verschiedenen Facetten entsprechend projizierten Abbildungen
übereinander oder nebeneinander liegen; gleichfalls können über
oder neben diesen Abbildungen die Abbildungen gelagert werden,
die vom Fenster des Ellipsoid-Reflektors oder des halbreflek
tierenden Reflektors herrühren.
Wie in Fig. 1 näher dargestellt, sind zur Ausführung eines
Lichtbündels mit Hell-Dunkel-Grenze erfindungsgemäß die Abdec
kungen 301, 302, 303 vorgesehen, die im Strahlengang einiger
elementarer Lichtbündel mindestens einiger Facetten 210a, 220a,
220b angeordnet sind, in diesem Fall an der Vorderseite des
jeweiligen lichtdurchlässigen Plättchens.
Gemäß einer nicht dargestellten Variante kann vorgesehen wer
den, diese Abdeckungen direkt auf den betreffenden Facetten
anzubringen.
Gemäß einer anderen Variante kann zudem auch vorgesehen werden,
daß einige Facetten das Profil aufweisen, das der Form der
gewünschten Hell-Dunkel-Grenze entspricht.
In Fig. 5 ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer 1000 gleicher
Bauart wie vorstehend beschrieben dargestellt, der hier nicht
näher beschrieben wird.
Er umfaßt einen Ellipsoid-Reflektor 1001 und eine Lichtquelle,
die durch die Glühwendel oder den Lichtbogen einer Kraftfahr
zeuglampe gebildet ist und bevorzugt in der Achse des Ellip
soid-Reflektors 1001 in einem seiner Brennpunkte angeordnet
ist.
Der Lichtkanal 1100 des Scheinwerfers 1000 ist mit einer Viel
zahl von schrägen Reflexionsfacetten 1111, 1121, 1122 und 1131
(Details s. Fig. 6) versehen, die mit einer Vielzahl von
gleichförmigen, lichtbrechenden Elementen 1111a, 1121a, 1122a,
1131a, in diesem Fall Fresnel-Linsen, zusammenwirken, deren
Achsen parallel zur Beleuchtungsrichtung E verlaufen.
Wie insbesondere aus Fig. 6 ersichtlich ist, wird der Lichtka
nal 1100 von drei lichtdurchlässigen Plättchen 1110, 1120, 1130
gebildet, die in diesem Fall unterschiedlich lang sind und
vertikal und quer zur Längsachse X des Lichtkanals und der
Beleuchtungsrichtung E übereinander liegen.
Jedes lichtdurchlässige Plättchen ist aus Glas gefertigt.
Jedes lichtdurchlässige Plättchen 1110, 1120, 1130 weist an
seinem von der reellen Lichtquelle am weitesten entfernten Ende
eine schräge Reflexionsfacette 1111, 1122, 1131 auf. Das dazwi
schenliegende lichtdurchlässige Plättchen weist ferner eine
weitere Reflexionsfacette 1121 auf, die von einer in ihrem
rückwärtigen Teil vorgesehenen Stufe begrenzt wird.
Diese schrägen Reflexionsfacetten 1111, 1121, 1222, 1131 sind
in Bezug zur Beleuchtungsrichtung E geneigt, wobei ihre Neigung
abhängig von der Lage der Längsachse des Lichtkanals in Bezug
zur Beleuchtungsrichtung zwischen 35° und 55° liegt.
Jedes lichtdurchlässige Plättchen weist an seinem den Facetten
gegenüberliegenden Ende eine Lichteintrittsfläche auf, die sich
quer zur Längsachse des Lichtkanals erstreckt. Alle Lichtein
trittsflächen der lichtdurchlässigen Plättchen bilden zusammen
die Eintrittsfläche des Lichtkanals. Jedes lichtdurchlässige
Plättchen weist zudem eine Lichtaustrittsfläche auf, die in
diesem Fall eine Vorderseite ist, die auf einer Längsseite des
lichtdurchlässigen Plättchens vertikal und im wesentlichen
rechtwinklig zur Beleuchtungsrichtung E verläuft.
Der Scheinwerfer 1000 weist ferner ein Bezugsteil 1200 zur
Montage dieses Lichtkanals 1100 auf.
Dieses Bezugsteil 1200 verfügt über einen ersten im wesentli
chen horizontalen, ebenen Teil 1210, 1220, der in der Längsach
se X des Lichtkanals 1100 verläuft und eine horizontale
Bezugsebene bildet. Das Bezugsteil 1200 weist ferner ein zwei
tes im wesentlichen vertikales, ebenes Teil 1230 auf, das
rechtwinklig zu dem ebenen ersten Teil 1210, 1220 verläuft und
eine vertikale Bezugsebene bildet.
Die übereinander liegenden lichtdurchlässigen Plättchen 1110,
1120, 1130 des Lichtkanals sind am ersten und zweiten ebenen
Teil 1210, 1220, 1230 des Bezugsteils 1200 anliegend befestigt,
in einer Lage, die gemäß der Längsachse X des Lichtkanals 1100
bestimmt wird, so daß ihre schrägen Reflexionsfacetten mit den
dazugehörigen Fresnel-Linsen 1111a, 1121a, 1122a, 1131a so
zusammenwirken, daß diese den Facetten entsprechende Abbildun
gen auf einen bestimmten Punkt im Beleuchtungslichtbündel in
der Beleuchtungsrichtung E projizieren.
Es ist darauf hinzuweisen, daß bei einem Scheinwerfer mit einem
Lichtkanal aus lichtdurchlässigen Plättchen nichts vorgesehen
ist, um den Lichteintritt an den Eintrittsflächen der licht
durchlässigen Plättchen in der gewünschten Höhe zu gewährlei
sten. Das Beleuchtungsprofil an der Eintrittsfläche des
Lichtkanals ist nicht einheitlich, sondern konzentriert sich
stark auf einen annähernd runden Bereich von wenigen Millime
tern Durchmesser, der auf die Übergangsfläche der Plättchen
1110 und 1120 zentriert werden muss. Zusammen mit den Toleran
zen bei der Herstellung des ebenen Glases für die Plättchen
garantiert die Lichtstreuung in der Dicke des Plättchens nicht
von vornherein, daß dieser stark beleuchtete Bereich in Bezug
zu dieser Übergangsfläche richtig positioniert ist, wodurch die
Qualität des erzielten Lichtbündels beeinträchtigt wird.
Die Oberseite des dazwischen liegenden lichtdurchlässigen
Plättchens 120 des Lichtkanals ist an der Innenseite des ersten
ebenen horizontalen Teils 1220 des Bezugsteils 1200 verkeilt,
das obere lichtdurchlässige Plättchen 1110 liegt auf dem dazwi
schen liegenden Plättchen 1120.
Die Übergangsfläche dieser beiden Plättchen ist somit in Bezug
zu dem Bezugsteil 1220 in festgelegter Weise richtig positio
niert, und durch die gekennzeichnete Montage des Reflektors auf
dem Bezugsteil kann somit der vorgenannte Nachteil behoben
werden.
Das Bezugsteil 1200 ist in diesem Fall ein aus einem Stück
gefertigtes Teil; gemäß einer nicht dargestellten Ausführungs
variante kann jedoch vorgesehen werden, daß dieses Bezugsteil
aus mehreren zusammengesetzten Teilen gefertigt ist. Der erste
im wesentlichen horizontale ebene Teil ist ein Oberteil, das
ein höheres Teil 1210 und ein tieferes Teil 1220 aufweist, die
horizontal, parallel zueinander und durch eine Stufe 1250
miteinander verbunden sind.
Die Oberseite des Lichtkanals 1200 liegt an der Innenseite
dieses ersten im wesentlichen ebenen horizontalen Teils des
Bezugsteiles an. Die Oberseite des kürzesten lichtdurchlässigen
Plättchens 1110 liegt an der Innenseite des höheren Teils 1210
des ersten ebenen horizontalen Teils des Bezugsteils an und die
Oberseite des überstehenden Teils des dazwischenliegenden
lichtdurchlässigen Plättchens 1120, das genau unter dem kürze
sten lichtdurchlässigen Plättchen liegt, liegt an der Innensei
te des ebenen tieferen Teils 1220 des ersten horizontalen Teils
des Bezugsteils 1200 an. Der obere Teil des ersten ebenen
horizontalen Teils des Bezugsteils weist einen Rand auf, der
von der Stufe 1250 bis zu seinem an der Reflektorseite gelege
nen Ende schräg (in Bezug zur Längsachse X) verläuft. Dieser
schräge Rand verfügt über einen Zapfen, der in Richtung des
Lichtkanals vorspringend verläuft. Dieser Zapfen erlaubt die
Positionierung des Lichtkanals gemäß der Längsachse, wobei das
lichtdurchlässige Plättchen direkt an dem höheren ebenen Teil
des Bezugsteils 1200 anliegt, in diesem Fall das kürzeste
lichtdurchlässige Plättchen 1110.
Der zweite ebene vertikale Teil 1230 des Bezugsteils 1200 ist
ein Vorderteil, das nach einem besonderen Profil abhängig von
der Länge und der Lage der schrägen Reflexionsfacetten der
lichtdurchlässigen Plättchen durchbrochen ist und an dem die
vorderen Lichtaustrittsflächen der lichtdurchlässigen Plättchen
des Lichtkanals anliegen.
Das Bezugsteil 1200 umfaßt einen in diesem Fall im wesentlichen
runden Rahmen zur Montage des Ellipsoid-Reflektors 1101, der
die reelle Lichtquelle trägt. Das kürzeste obere Plättchen 1110
des Lichtkanals ist so lang, daß der zweite Brennpunkt des in
dem runden Rahmen montierten Ellipsoid-Reflektors am Ende
dieses oberen lichtdurchlässigen Plättchens liegt, auf dem sich
die schräge Reflexionsfacette 1111 befindet, um auf dieser
Reflexionsfacette eine Lichtkonzentration zu erzielen, wodurch
das Lichtbündel seine Reichweite erhält.
Im rückwärtigen Bereich des Bezugsteils 1200 und an seinem vom
Reflektor am weitesten entfernten Ende sind Bohrungen zur
Befestigung einer Halterung 1300 am Bezugsteil 1200 vorgesehen.
Der Scheinwerfer 1000 umfaßt in diesem Fall eine Halterung
1300, die an der Rück- und Innenseite des Lichtkanals 1100
anliegend auf dem Bezugsteil 1200 befestigt ist, um die licht
durchlässigen Plättchen 1110, 1120, 1130 an dem ersten und
zweiten ebenen Teil 1210, 1220, 1230 des Bezugsteils 1200 durch
Druck anliegend zu haltern.
Diese Druckhalterung 1300 umfaßt eine Basis, die sich entlang
der Längsachse X des Lichtkanals in einer Horizontalen parallel
zu der vom ersten horizontalen ebenen Teil des Bezugsteils
gebildeten horizontalen Bezugsebene erstreckt. Eine vertikale
Strebe verläuft entlang des hinteren Längsrandes der horizonta
len Basis und liegt an der Rückseite des Lichtkanals an.
Diese Halterung 1300 ist am Bezugsteil 1200 mit einem System
von Schrauben befestigt, die in die gegenüberliegenden Bohrun
gen eingeführt werden, die jeweils an der Halterung und am
Bezugsteil vorgesehen sind.
In dem Beleuchtungsmodul oder dem Scheinwerfer 1000 kann ein
hier nicht dargestelltes elastisches Druckelement, zum Beispiel
eine Blattfeder, zwischen dem Lichtkanal und dem ersten ebenen
Teil des Bezugsteils vorgesehen werden. Dieses elastische
Druckelement kann zwischen der Innenseite des oberen Teils des
ersten ebenen Teils des Bezugsteils und der Oberseite des
kürzesten lichtdurchlässigen Plättchens 1110 angeordnet werden.
Es trägt dazu bei, die lichtdurchlässigen Plättchen durch
Drücken gegen das erste horizontale ebene Teil des Bezugsteils
zu halten.
Wie Fig. 5 näher zu entnehmen ist, weist der Scheinwerfer 1000
ein vorderes Montageteil 1400 auf, das zwei horizontale Platten
1410, 1420 umfaßt, die einander gegenüberliegend parallel
angeordnet und durch vertikale Streben miteinander fest verbun
den sind. Montageklammern 1430 verlaufen von den vertikalen
Streben des vorderen Montageteils 1400 aus und sind am Bezugs
teil 1200 an den jeweiligen Enden befestigt. Die Innenseiten
gegenüber den Grundplatten 1410, 1420 des vorderen Montageteils
1400 weisen Rillen auf, die Gleitschienen für die Montage der
Fresnel-Linsen 1111a, 1121a, 1122a, 1131a bilden. Die für die
Montage der Fresnel-Linsen vorgesehenen Rillen sind in Bezug
zur Beleuchtungsrichtung E in bestimmter Weise ausgerichtet und
sind in Bezug zum zweiten ebenen vertikalen Teil des Bezugs
teils so gelagert, daß die in den Rillen angebrachten Fresnel-
Linsen bei Befestigung des vorderen Montageteils am Bezugsteil
optisch mit den schrägen Reflexionsfacetten der am Bezugsteil
anliegend montierten lichtdurchlässigen Plättchen zusammenwir
ken, um in der Beleuchtungsrichtung eine den Facetten entspre
chende Abbildung zu projizieren.
Zur Ausführung eines Lichtbündels mit Hell-Dunkel-Grenze können
im Scheinwerfer 1000 Abdeckungen vorgesehen werden, die im
Strahlengang einiger elementarer Lichtbündel von mindestens
einigen Reflexionsfacetten zwischen der Vorderseite des betref
fenden lichtdurchlässigen Plättchens und den dazu gehörigen
lichtbrechenden Elementen angeordnet sind, wobei diese Ab
deckungen mit dem am Bezugsteil in einer bestimmten Position
befestigten vorderen Montageteil fest verbunden sind.
Diese hier nicht dargestellten Abdeckungen und das vordere
Montageteil können aus einem einzigen Teil gebildet sein. Gemäß
einer anderen Ausführungsart kann gleichfalls vorgesehen wer
den, daß die Abdeckungen auf das vordere Montageteil aufgesetzt
und auf diesem mit Befestigungsmittel befestigt werden.
Es ist festzuhalten, daß das Bezugsteil 1200, die Halterung
1300 und das Montageteil 1400 vorteilhafterweise durch Alumini
umguß gefertigt werden können. Die Fresnel-Linsen 1111a, 1121a,
1122a, 1131a können aus Poly-n-Methylmethacrylimid gefertigt
sein.
Fig. 6 zeigt das indexierte Montageprinzip der lichtdurchlässi
gen Plättchen 1130, 1120, 1110 des in Fig. 1 dargestellten
Scheinwerfers 1000.
Wie in Fig. 6 näher dargestellt, ist eine Montageplatte 2000
vorgesehen, die an einer Seitenstrebe mit Zapfen 2001, 2002,
2003 zur indexierten Positionierung der lichtdurchlässigen
Plättchen 1130, 1120, 1110 entlang der Längsachse X des Licht
kanals versehen ist. Zu diesem Zweck befinden sich diese Zapfen
an bestimmten Stellen entlang der Längsachse der Platte 2000.
Die lichtdurchlässigen Plättchen 1110, 1120, 1130 des Lichtka
nals werden mit zunehmender Länge übereinander angeordnet,
wobei jedes lichtdurchlässige Plättchen 1130, 1120, 1110 so
positioniert ist, daß eine seiner schrägen Reflexionsfacetten
1131, 1121, 1111 gegen den entsprechenden Positionierungszapfen
2001, 2002, 2003 der Montageplatte 1200 zum Anschlag kommt.
Bei dem dazwischen liegenden lichtdurchlässigen Plättchen 1120
kommt die erste auf seiner Rückseite vorgesehene schräge Refle
xionsfacette 1121 gegen den entsprechenden Zapfen 2002 der
Montageplatte 2000 zum Anschlag.
Das (in Fig. 6 nicht dargestellte) Bezugsteil wird anschließend
über den übereinander liegenden lichtdurchlässigen Plättchen
1130, 1120, 1110 so eingesetzt, daß zum einen der erste ebene
horizontale Teil die Oberseite des kürzesten oberen Plättchens
1110 sowie die Oberseite des überstehenden Teils des dazwischen
liegenden lichtdurchlässigen Plättchens 1120 bedeckt wird, das
genau unter diesem liegt, und der zweite ebene vertikale Teil
zum anderen an der vorderen Lichtaustrittsseite der lichtdurch
lässigen Plättchen anliegt.
Die Halterung wird mit dem Bezugsteil mittels eines Schrauben
systems fest verbunden, derart, daß diese Halterung die über
einander liegenden lichtdurchlässigen Plättchen durch Druck
anliegend am ersten und zweiten ebenen Teil des Bezugsteils
haltert; die Montageplatte wird anschließend entfernt.
Gemäß einer Variante kann in Betracht gezogen werden, daß die
Montageplatte 2000 keinen Zapfen zur Positionierung des kürze
sten oberen Plättchens aufweist. In diesem Fall wird das obere
lichtdurchlässige Plättchen einfach auf das dazwischenliegende
Plättchen positioniert, und beim Einsetzen des Bezugsteils
kommt die äußerste Facette dieses kurzen oberen Plättchens
gegen den Positionierungszapfen zum Anschlag, der am äußersten
schrägen Rand des oberen Teils des ersten ebenen horizontalen
Teils des Bezugsteils vorgesehen ist, um die Kennzeichnung des
oberen kurzen Plättchens gemäß der Längsachse des Lichtkanals
zu gewährleisten. Dieser Zapfen verhindert zudem ein eventuel
les Schwenken des kurzen Plättchens.
Das Montagesystem des Lichtkanals des erfindungsgemäßen Schein
werfers 1000 erlaubt hinsichtlich zweier Bezugsebenen die
richtige Positionierung der Lichtaustrittsseiten der licht
durchlässigen Plättchen sowie der schrägen Reflexionsfacetten,
die am Ende und eventuell auf der Rückseite der lichtdurchläs
sigen Plättchen vorgesehen sind, so daß die Facetten optisch
mit den Linsen zusammenwirken, um die von den Linsen in der
Beleuchtungsrichtung projizierten Abbildungen der Facetten in
festgelegter Weise zur Bildung des genormten Lichtbündels zu
positionieren. Die Positionierung hinsichtlich zweier Bezugs
ebenen erlaubt, die durch die Herstellungstoleranzen der ein
zelnen Plättchen bedingten Abweichungen zu vernachlässigen.
Durch die feste Verbindung der Fresnel-Linsen und der Abdeckun
gen mit ein und demselben Montageteil, das in festgelegter
Weise in Bezug zur Bezugsplatte positioniert ist, kann eine
richtige entsprechende Positionierung der Linsen und der Abdec
kungen gewährleistet werden, und zwar ungeachtet der Dehnungs-
und Streuungserscheinungen, die beim Betrieb des Beleuchtungs
moduls auftreten können. Die Linsen und die Abdeckungen sind
gleichfalls in Bezug zu den Austrittsseiten der lichtdurchläs
sigen Plättchen und den schrägen Reflexionsfacetten richtig
positioniert. In allen Fällen erlaubt das vordere Montageteil
die Einhaltung der entsprechenden Positionierung der Linsen und
der Abdeckungen, wodurch eine deutliche Hell-Dunkel-Grenze des
Lichtbündels erzielt wird.
Es wird nun das Prinzip der gleichmäßigen Lichtverteilung durch
einen solchen Scheinwerfer betrachtet.
Das Schema in Fig. 7 zeigt den Verlauf verschiedener Licht
strahlen in einem lichtdurchlässigen Plättchen eines Scheinwer
fers mit Lichtkanal. Es ist festzustellen, daß das von der
Glühwendel einer Lichtquelle 10 herrührende Licht in unter
schiedlichen Richtungen durch das lichtdurchlässige Plättchen
12 hindurchtritt. Einige Strahlen, wie die mit 14 bezeichneten,
können das Plättchen vollständig ohne Reflexion durchdringen.
Andere Strahlen, wie der mit 16 bezeichnete, können im Plätt
chen 12 reflektiert werden. Andere Strahlen werden offensicht
lich wiederum anders reflektiert. Das lichtbrechende Element
20, eine Fresnel-Linse, ist so weit entfernt, daß der Brenn
punkt, der durch seine Brennweite 18 bestimmt wird, im Inneren
des lichtdurchlässigen Plättchens 12 liegt.
Das lichtbrechende Element 20 nimmt somit unterschiedlich
ausgerichtete und unterschiedlich intensive Strahlen auf. Je
weiter die Strahlen vom Mittelpunkt des lichtbrechenden Ele
ments entfernt sind, umso stärker ist ihre Neigung und umso
geringer ihre Intensität. Die zu den Rändern hin verlaufende
Gesamtlichtmenge ist jedoch relativ hoch.
Bei einem Abblendlichtscheinwerfer für Kraftfahrzeuge soll die
zur wirksamen Beleuchtung erzielte Lichtmenge so groß wie
möglich sein.
Fig. 8 bis 11 zeigen in Form einer Grafik, in der die Abszis
senachse den Ausrichtungswinkel in der Horizontalen und die
Ordinatenachse den Winkel in der Vertikalen angibt, die schema
tische Lichtverteilung der mit einem solchen Scheinwerfer
erzielten Beleuchtung.
Fig. 8 zeigt die mit einem solchen Scheinwerfer erzielte gesam
te Lichtverteilung. Fig. 9 zeigt die Lichtverteilung bei Ab
deckung des oberen Teils des lichtbrechenden Elements, wogegen
in Fig. 10 das Licht dargestellt ist, das erzielt wird, wenn
nur der obere Teil nicht abgedeckt ist.
Es ist zunächst darauf hinzuweisen, daß vorteilhafterweise eine
Lichtverteilung verwendet wird, deren Ausdehnung in der Verti
kalen nicht sehr groß ist, die Ausdehnung in der Horizontalen
dafür jedoch größer ist. Es ist folglich festzustellen, daß die
Mitwirkung des Lichts aus dem oberen Teil, wie in Fig. 10
angegeben, bei der Beleuchtung von Fig. 8 die Qualität ver
schlechtert, die, wie in Fig. 9 angegeben, allein mit dem
unteren Teil erzielt wird.
Gegenstand der Erfindung ist die Änderung der Lichtverteilung,
die mit dem Teil erzielt wird, der auf den oberen Teil des
lichtbrechenden Elements trifft. Auf diese Weise führt die
Mitwirkung des Lichts aus dem oberen Linsenteil zur Verbesse
rung der Qualität, anstatt die Qualität des mit der restlichen
Linse erzielten Lichtbündels zu verschlechtern. Fig. 11 zeigt
ein Beispiel, bei dem die mit dem oberen Teil erzielte Beleuch
tung nach links verschoben ist.
Fig. 12 bis 15 zeigen im einzelnen das gemäß dieser Erfindung
erzielte Ergebnis.
Fig. 12 zeigt Lichtverteilungskurven, die mit dem Licht des
oberen Teils des lichtbrechenden Elements erzielt werden und
die praktisch der schematischen Darstellung aus Fig. 10 ent
sprechen. Fig. 13 zeigt das Ergebnis, das durch die Veränderung
des oberen Teils des lichtbrechenden Elements erzielt wird. Es
ist festzustellen, daß das vom oberen Teil abgegebene Licht um
ca. 20° nach links verschoben ist.
Das mit diesem Merkmal erzielte Ergebnis ist im Vergleich
zwischen Fig. 14 und 15 festzustellen. Fig. 14 zeigt die Licht
verteilung, die bei einem für einen einzigen Teil üblichen
lichtbrechenden Element erzielt wird. Fig. 15 zeigt das Ergeb
nis, das erzielt wird, wenn der obere Teil gemäß der Erfindung,
wie im nachfolgenden beschrieben, in der Art verändert wird,
die Fig. 13 entspricht. Bei Fig. 15 ist festzustellen, daß die
Beleuchtung beträchtlich nach links ausgedehnt wurde, ohne daß
die Eigenschaften des Lichtbündels oberhalb der Abszissenachse
verringert werden. Es ist sogar festzustellen, daß die oberhalb
der Achse verlaufende Lichtmenge verringert wurde, so daß der
Kontrastwert verstärkt wird.
Es wird nun angegeben, auf welche Weise das vorgenannte Ergeb
nis erzielt werden kann. Gemäß der Erfindung wird dieses Ergeb
nis mittels eines lichtbrechenden zusammengesetzten Elements
erzielt. Fig. 16 bis 18 zeigen drei verschiedenen Ausführungs
arten. Das lichtbrechende Element aus Fig. 16 weist einen
unteren Teil auf, der von einer Fresnel-Linse gebildet wird,
der obere Teil jedoch aus einem Prismengitter besteht, dessen
Verlängerung den unteren Teil des lichtbrechenden Elements
schneidet. In Fig. 17 wird der obere Teil von einem anderen
Teil der Fresnel-Linse gebildet, deren Mittelpunkt in Bezug zum
Mittelpunkt des unteren Teils verschoben ist. In Fig. 18 wird
der obere Teil von einem Prismengitter gebildet, dessen Verlän
gerung den unteren Teil der Fresnel-Linse nicht schneidet.
Durch das zusammengesetzte Element aus Fig. 16 wird mit dem
Licht des oberen Teils eine relativ breite Gleichförmigkeit des
Lichtbündels erzielt.
Bei Fig. 17 wird das Licht des oberen Teils auf einen verscho
benen Bereich fokussiert.
Bei Fig. 18 ist das Lichtbündel erweitert und homogener.
Obgleich drei Ausführungsarten mit zusammengesetzten Fresnel-
Linsen beschrieben wurden, kann die Erfindung auch bei einer
dicken zusammengesetzten Linse angewandt werden. Eine solche
Linse weist einen unteren Teil auf, der mehr als der Hälfte der
Oberfläche des lichtbrechenden Elements entspricht und der
normalerweise das Licht zur Bildung eines Abblendlichtbündels
fokussiert. Der obere Teil hat dagegen eine andere torische
Form, die insbesondere zylindrisch sein kann und die das er
zielte Licht vergleichmäßigt.
Die lichtbrechenden zusammengesetzten Elemente werden mit
üblichen Herstellungstechniken für lichtbrechende Elemente für
Kraftfahrzeuge ausgeführt. Als Kunststoff können zum Beispiel
Polymethylmethacrylimide oder ein Copolymer aus Cycloolefinen
verwendet werden.
Werden diese zusammengesetzten Elemente mit Injektionstechniken
mit hoher Taktfrequenz ausgeführt, ist es möglich, zudem eine
Abfasung der spitzen Kanten der Fresnel-Linsenteile und der
Prismen vorzunehmen.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich in keiner
Weise auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen
beschränkt. Jede mögliche dem Erfindungsgedanken entsprechende
Variante kann durch den Fachmann ausgeführt werden.
Claims (15)
1. Verfahren zur Änderung der Lichtverteilung bei der Be
leuchtung einer Fläche durch eine langgestreckte Lichtquelle
(10), deren Abbildung vor der Projizierung durch ein lichtbre
chendes Element (20) einen Lichtkanal (12) durchläuft, der von
mehreren lichtdurchlässigen, in mindestens einer Richtung
übereinander liegenden Plättchen gebildet ist und der über eine
Eintritts- und eine Austrittsfläche verfügt, wobei die Aus
trittsfläche des Kanals Haupt- und Sekundärlicht weiterleitet,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in einem zweiten Teil
des lichtbrechenden Elements (20), auf den in Bezug zu einem
Basisteil des lichtbrechenden Elements eine wesentliche Menge
an Sekundärlicht trifft, die Bildung von Einrichtungen auf
weist, die über andere optische Eigenschaften verfügen als die
Einrichtungen am Basisteil.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß es die Auswahl der Eigenschaften
des zweiten Teils des lichtbrechenden Elements umfaßt, der über
andere optische Eigenschaften verfügt, um das Sekundärlicht auf
einen Teil der Fläche zu projizieren, auf die bereits das
Hauptlicht des Basisteils des lichtbrechenden Elements trifft.
3. Scheinwerfer mit einer langgestreckten Lichtquelle (10),
einem Lichtkanal (12) für die Lichtquelle mit einer Eintritts-
und einer Austrittsfläche, wobei der Lichtkanal (12) von mehre
ren mindestens in einer Richtung übereinander liegenden licht
durchlässigen Plättchen gebildet ist und die langgestreckte
Lichtquelle eine Abbildung auf der Eintrittsfläche des Lichtka
nals bildet, sowie einem lichtbrechenden Element (20) zur
Projizierung eines Lichtbündels, wobei die Austrittsfläche des
Lichtkanals Haupt- und Sekundärlicht weiterleitet,
dadurch gekennzeichnet, daß das lichtbrechende Element einen
Basisteil umfaßt, auf den im wesentlichen das Hauptlicht
trifft, während das Sekundärlicht im wesentlichen auf einen
zweiten Teil des lichtbrechenden Elements trifft, wobei der
zweite Teil des lichtbrechenden Elements (20) andere optische
Eigenschaften aufweist als das Basisteil.
4. Scheinwerfer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil, auf den im wesent
lichen das Sekundärlicht trifft, in Gestalt eines Teils des
lichtbrechenden Elements (20) mit einem anderen optischen
Mittelpunkt als das Basisteil ausgebildet ist.
5. Scheinwerfer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Basisteil als auch der
zweite Teil des lichtbrechenden Elements (20) Teil einer Fres
nel-Linse sind, und daß die Mittelpunkte der beiden Teile der
Fresnel-Linse verschieden sind.
6. Scheinwerfer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil des lichtbrechenden
Elements (20) ein Teil einer Fresnel-Linse ist und der zweite
Teil, auf den im wesentlichen das Sekundärlicht trifft, durch
ein Prismengitter gebildet ist, dessen Verlängerungen das
Basisteil schneiden.
7. Scheinwerfer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil des lichtbrechenden
Elements (20) ein Teil einer Fresnel-Linse ist und der zweite
Teil, auf den im wesentlichen das Sekundärlicht trifft, durch
ein Prismengitter gebildet ist, dessen Verlängerungen das
Basisteil nicht schneiden.
8. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden optisch aktiven Flächen
der Prismen eben sind.
9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden optisch
aktiven Flächen der Prismen gekrümmt ist.
10. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil ein separates
Element ist.
11. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Teil in das Basisteil
integriert ist, wobei das Ganze eine zusammengesetzte Fresnel-
Linse bildet.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil und der zweite Teil
durch eine Gerade begrenzt sind, die parallel zur Richtung der
längsten Ränder der lichtdurchlässigen Plättchen an der Aus
trittsfläche des Lichtkanals verläuft.
13. Lichtbrechendes Element für einen Scheinwerfer nach einem
der Ansprüche 3 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß es zwei Teile mit unterschiedlichen
optischen Eigenschaften aufweist.
14. Lichtbrechendes Element nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile aus einem Gußstück
gebildet sind.
15. Lichtbrechendes Element nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile Teile unterschied
licher Fresnel-Linsen sind.
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