DE10131444A1

DE10131444A1 - Mehrfaden-Kfz-Scheinwerfer-Lampe

Info

Publication number: DE10131444A1
Application number: DE10131444A
Authority: DE
Inventors: Josef Schug; Helmut Tiesler-Wittig; Ingolf Sischka
Original assignee: Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-09
Also published as: CN100459026C; KR20040014985A; WO2003003410A1; EP1405332A1; EP1801848A3; CN101187453A; US7178957B2; CN1522458A; JP2004533707A; US20040170028A1; EP1801848A2

Abstract

Zusammengefasst betrifft die Erfindung eine Lampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug und eine Scheinwerfer-Einheit. Um sehr verschiedene Funktionen, darunter insbesondere zukünftige AFS-Lichtfunktionen flexibel realisieren zu können, wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung eine Lampe mit zwei Wendeln vorgeschlagen, wobei Mittel zum Abschatten des von den Wendeln ausgesendeten Lichts in bestimmten Winkelbereichen so angeordnet sind, dass sich die von den Wendeln beleuchteten Bereiche - mindestens in den für die Verwendung in einem Reflektor relevanten Abstrahlrichtungen - nur geringfügig überlappen, bevorzugt sogar keine Überlappung aufweisen. Ein entsprechender Scheinwerfer weist einen Reflektor mit mindestens zwei Reflektorbereichen auf, die jeweils von einer zugeordneten Wendel beleuchtet werden, wobei der erste und der zweite Reflektorbereich maximal eine Überlappung von 20% der gesamten Reflektorfläche aufweisen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Reflektorbereiche so geformt, dass in einem Scheinwerfer zwei Scheinwerferlichtbündel ausgesendet werden, die beide eine im Wesentlichen horizontale Hell/Dunkel-Grenze aufweisen. DOLLAR A Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist eine Scheinwerfer-Einheit für ein Kraftfahrzeug mindestens zwei Reflektoren und darin angeordnete Lampen auf, wobei jeder der beiden Reflektoren ein Lichtbündel mit und ein weiteres Lichtbündel ohne eine in etwa horizontale ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Lampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug und eine Scheinwerfer-Einheit.
Zur Beleuchtung von Kraftfahrzeugen werden Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Reflektor und mindestens einer in den Reflektor eingesetzten Lampe verwendet. Als Lampen werden einerseits Glühlampen und andererseits Entladungslampen eingesetzt. Häufig werden komplette Scheinwerfer-Einheiten mit mehreren Reflektoren verwendet, die als bauliche Einheit, oft mit einem gemeinsamen Gehäuse und einer gemeinsamen Abdeckung, in Kraftfahrzeugen eingebaut werden.
Mit diesen Scheinwerfern, Lampen und Scheinwerfer-Einheiten werden eine Anzahl von Lichtfunktionen realisiert. Gängig sind die Lichtfunktionen Abblendlicht, Fernlicht und Nebellicht. Diese Lichtfunktionen sind hinsichtlich verschiedener Anforderungen spezifiziert und gesetzlich normiert. Das Abblendlicht beispielsweise verteilt den größten Teil des Lichtes asymmetrisch auf der Straße, um die Straße für den Fahrer möglichst gut sichtbar zu machen. Gleichzeitig sind Grenzwerte für die Blendung des Gegenverkehrs vorgegeben. Daher ist beim Abblendlicht eine scharfe, in etwa horizontale Hell/Dunkel- Grenze erforderlich. Das Nebellicht ist eine symmetrische Lichtverteilung, die eine tiefergelegene Hell/Dunkelgrenze erfordert. Im Gegensatz dazu ist bei Fernlicht keine Hell/Dunkelgrenze vorgegeben. Die Lichtverteilung ist symmetrisch mit dem Maximum auf der optischen Achse.
Zusätzlich zu den klassischen Lichtfunktionen wird z. Zt. an der Festlegung genauer Vorgaben für neue Lichtfunktionen gearbeitet. Diese Überlegungen werden mit dem Stichwort AFS (Advanced Frontlighting System) bezeichnet und sollen es ermöglichen, für verschiedene Sehaufgaben optimal angepasste Lichtverteilungen vorzugeben. Die bisherigen Lichtverteilungen haben sich in der Praxis dahingehend als unzureichend erwiesen, dass sie nur in bestimmten Fahrsituationen eine gute Beleuchtung gewährleisten. So blendet z. B. ein gut eingestellter Abblendlichtscheinwerfer bei nasser Straße den Gegenverkehr stark. Bei Autobahnfahrten reicht heute das herkömmliche Abblendlicht nicht aus, um die Straße so weit zu beleuchten, wie es die Sicherheit bei höheren Fahrgeschwindigkeiten erfordert.
Das Tagfahrlicht als eine AFS-Lichtfunktion dient der verbesserten Sichtbarmachung eines Fahrzeugs an seiner Vorderfront. Die Lichtverteilung ist symmetrisch, ca. 2 × 20° breit und 2 × 10° hoch und hat geringe maximale Intensitäten, um zwar vom Gegenverkehr wahrgenommen zu werden, diesen jedoch nicht zu blenden. Das Tagfahrlicht hat keine Hell/Dunkelgrenze. Die Lichtverteilung ist beschrieben nach ECE R87.
Eine weitere AFS-Lichtfunktion ist das Schlechtwetterlicht. Dieses dient der besseren Sicht für Fahrzeugführer bei schlechter Witterung und zwar insbesondere bei Regen. Höhere Intensitäten sollen die starken Reflektionsverluste auf der nassen Fahrbahn kompensieren, so dass der Fahrzeugführer eine unvermindert gute bzw. sogar verbesserte Sicht hat. Gleichzeitig soll die für den Gegenverkehr aufgrund der nassen Fahrbahn erhöhte Blendung reduziert werden, indem in den Bereichen der Scheinwerfer-Lichtverteilung, die die Blendung des Gegenverkehrs bewirken, die Intensität des Scheinwerfers begrenzt wird. Diese Bereiche befinden sich (bei Rechtsverkehr) auf der linken Seite der Fahrbahn in ca. 10-50 m Entfernung vor dem Fahrzeug. Daher ist eine Lichtverteilung mit ausgeprägter Hell/Dunkelgrenze erforderlich.
Die Lichtfunktion Stadtlicht dient zur richtigen Beleuchtung in städtischen Gebieten, die häufig mit ortsfester Beleuchtung (Straßenlaternen) ausgerüstet sind. Hierbei werden nur geringe Intensitäten gegenüber dem normalen Abblendlicht benötigt, da die grundlegende Beleuchtung auf großen Reichweiten der Straße bereits gewährleistet ist. Gleichzeitig kann das Blendungsrisiko für den Gegenverkehr minimiert werden und mehr Licht für ein breites Scheinwerferbündel benutzt werden. Ein breiteres Bündel bietet insbesondere in bebauten Gebieten den Vorteil, dass Fahrzeuge bei orthogonaler Annäherung (z. B. aus einer Seitenstraße) besser wahrgenommen werden. Beim Stadtlicht ist eine horizontale Hell/Dunkelgrenze vorhanden.
Das Autobahnlicht dient der verbesserten Reichweitensichtbarkeit für den Fahrzeugführer. Dazu kann das Scheinwerferbündel schmaler als beim herkömmlichen Abblendlicht konzipiert werden, eine breite Auslegung ist auf Autobahnen aufgrund der hier nicht vorhandenen engen Kurven unnötig. Auch die Gefahr der Blendung des Gegenverkehrs spielt sich - aufgrund baulich getrennter Richtungsfahrbahnen - in anderen Regionen der Scheinwerferverteilung ab, so dass höhere Blendwerte zugelassen werden können. Eine geringfügige Anhebung der Hell/Dunkel-Grenze und höhere Intensitäten im Maximum bei verringerter Bündelbreite entsprechend den heutigen Vorstellungen für ein Autobahnlicht.
Kurvenlicht dient zur besseren Ausleuchtung von (zum Teil engen) Kurven, insbesondere auf Landstraßen. Dazu wird die Bündelbreite in der jeweiligen Richtung der erwarteten Kurve erweitert oder das gesamte Scheinwerferbündel dreht sich etwas nach rechts oder links, um den Kurvenverlauf besser zu beleuchten. Auch beim Kurvenlicht weist die Lichtverteilung eine horizontale Hell/Dunkelgrenze auf.
Verkehrszeichenbeleuchtung dient der verbesserten Sicherheit von Verkehrszeichen, die oberhalb der Straße angebracht sind. Die entsprechende Lichtverteilung ist auf einen engen Bereich oberhalb der Horizontalen beschränkt, so dass auch hier eine Hell/Dunkelgrenze vorhanden ist - allerdings in der Form, dass unterhalb der Grenze nur minimale Lichtintensitäten auftreten dürfen.
Eine weitere Lichtfunktion ist das Positionslicht. Es dient zur Kennzeichnung und Sichtbarmachung der vorderen Fahrzeugkontur. Hierfür wird eine Lichtverteilung ohne Hell/Dunkel-Grenze eingesetzt. Die Intensität ist sehr gering.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Formen von Scheinwerfern, Lampen und Scheinwerfer-Einheiten für Fahrzeuge bekannt. So zeigt die US-A-5,954,428 einen Scheinwerfer, der mit einem Reflektor drei Lichtfunktionen (Abblendlicht, Nebellicht und Fernlicht) vereint. Hierfür weist der Scheinwerfer zwei Lampen auf, von denen eine Einfadenlampe einer oberen Reflektorregion und eine Zweifadenlampe einer mittleren und einer unteren Reflektorregion zugeordnet ist. Hierbei beleuchten die Einfadenlampe und die Wendel der Zweifadenlampe jeweils die zugeordnete Reflektorregion, um die jeweils gewünschte Lichtfunktion zu erfüllen.

Gängig sind heute sogenannte DFCS-Scheinwerfer (Double Filament Complex Shape). So beschreibt die DE-A 199 06 580 einen Scheinwerfer, der mit einer Zweifadenlampe und einem Reflektor zwei verschiedene Lichtfunktionen erfüllen kann, wobei eine Lichtfunktion eine Hell/Dunkel-Grenze und die andere Lichtfunktion keine Hell/Dunkel- Grenze aufweist, beispielsweise Nebellicht/Fernlicht oder Abblendlicht/Fernlicht. Ein Abschatter schirmt eine der Wendel in einem Winkelbereich ab. Der Reflektor umfasst jeweils Bereiche, die mit einer der Wendel zusammenwirken, wobei einer der Bereiche nur von einer (nämlich der nicht abgeschatteten) Wendel beleuchtet wird. Es ist ein Konstruktionsverfahren für die Form des Reflektors angegeben, wodurch durch geeignete Überlagerung der Abbildungen der Wendel eine Hell/Dunkel-Grenze erzeugt wird. Derartige Reflektorgeometrien werden als "Complex Shape" beziehungsweise als "Freiflächen" bezeichnet und stehen im Gegensatz zu reinen Parabolreflektoren.

Auch die US-A-5,215,368 zeigt einen Automobil-Scheinwerfer mit einer Lampe, die zwei Wendel aufweist. Der Reflektor ist in vier Sektoren aufgeteilt. Die Hell/Dunkel-Grenze für Abblendlicht wird durch geeignete Überlagerung von Abbildungen der Wendel erzeugt.

Die DE-A-198 05 216 zeigt einen Scheinwerfer mit einer Zweifadenlampe zur Erzeugung eines Lichtbündels mit Hell/Dunkel-Grenze und eines Lichtbündels ohne Hell/Dunkel- Grenze. Auch hier ist der Reflektor in zwei Segmente eingeteilt, wobei die durch eine Abdeckkappe in einem definierten Abstrahlwinkelbereich abgeschattete erste Wendel ein erstes Segment beleuchtet, um so ein Abblendlicht-Bündel mit einer Hell-/Dunkel-Grenze zu erzeugen. Die zweite Wendel ist nicht abgeschattet und beleuchtet den gesamten Reflektor, wobei sie mit einem speziell hierfür ausgelegten Segment des Reflektors ein Fernlicht-Bündel ohne Hell/Dunkel-Grenze erzeugt.

Bei der Fahrzeuglampe gemäß WO-A-98/49716 sind zwei Wendel vorhanden. Um die Blendung durch solches Licht zu minimieren, das von der Primär-Wendel ausgestrahlt und an der Sekundärwendel reflektiert wird, sind Streifen auf dem Glaskolben der Lampe aufgebracht, die einen Teil des Lichtes absorbieren.

Zwei Beispiele für Scheinwerfer-Einheiten sind die DE-A-42 38 274 und die US-A-5,975,730. In der US-A-5,975,730 ist eine Scheinwerfer-Einheit mit mehreren Reflektoren und in den Reflektoren angeordneten Glühlampen beschrieben. In der DE-A-42 38 274 ist eine Scheinwerfer-Einheit mit zwei Reflektoren und in den Reflektoren eingesetzten Glühlampen beschrieben. Eine der Glühlampen weist zwei Wendel auf, wobei verschiedene Reflektorbereiche den verschiedenen Wendeln zugeordnet sind, so dass bei Beleuchtung des jeweiligen Bereichs durch die zugeordnete Wendel ein Lichtbündel abgestrahlt wird.

Die EP-A-0791779 offenbart einen Scheinwerfer mit einem Reflektor und einer Zweifadenglühlampe. Der Reflektor ist in zwei Bereiche aufgeteilt, von denen einer der Haupt- und der andere der Nebenwendel zugeordnet ist. Ein Abschatter sorgt hierbei dafür, dass die Hauptwendel nur das zugeordnete Segment beleuchtet, während die Nebenwendel beide Segmente beleuchtet. Es wird angegeben, dass die Hell/Dunkel-Grenze nicht durch Abbildung der Ränder der Abblendkappe, sondern durch als Freiflächen konstruierte Reflektorsegmente erzeugt wird. Es wird angegeben, dass dieses Konzept sich für AFS- Lichtfunktionen eignet, da es erlaubt, eine Vielzahl unterschiedlicher Funktionen anzubieten und die Zahl der hierfür benötigten Scheinwerfer trotzdem gering zu halten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, eine Lampe hierfür sowie eine Scheinwerfer-Einheit vorzuschlagen, mit denen jeweils sehr verschiedene Lichtfunktionen realisierbar sind.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lampe nach Anspruch 1, einen Scheinwerfer nach Anspruch 5 und Scheinwerfer-Einheiten nach den Ansprüchen 7 und 8. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Lampe weist wie bisher bekannte Zweifaden-Glühlampen zwei getrennt voneinander ansteuerbare Wendel auf. Zusätzlich sind Mittel zum Abschatten des ausgesendeten Lichts, d. h. beispielsweise Streifen, Bleche etc. vorgesehen, so dass das von den Wendeln ausgesendete Licht in bestimmten Winkelbereichen abgeschattet wird. Im Gegensatz zu bekannten Lampen sieht die Erfindung aber vor, dass zwischen dem durch die erste Wendel beleuchteten Bereich und dem durch die zweite Wendel beleuchteten Bereich nur eine sehr geringe Überlappung vorhanden ist. Im Gegensatz zu bekannten Lampen (z. B. bekannte "H4"-Lampen), bei denen zumindest eine Wendel ("Fernlicht- Wendel") stets fast den gesamten Reflektor beleuchtet, können mit einem Scheinwerfer, der eine "doppelt abgeschirmte" Zweifaden-Lampe enthält, sehr viel flexibler verschiedene Lichtfunktionen realisiert werden.

Die Überlappung soll hierbei gering sein, bevorzugt soll der Raumwinkelbereich, in den beide Lichtbündel abstrahlen nicht mehr als 20% des gesamten Bereiches betragen. Dies betrifft besonders Bereiche in solchen Richtungen, die für die Verwendung der Lampe in einen Reflektor relevant sind. In den kegelförmigen, zur optischen Achse rotationsgeometrischen Raumwinkelbereich um den Sockel der Lampe (bis ca. 15° zur optischen Achse) sowie auch in dem ebenfalls kegelförmigen Bereich in Richtung der Spitze der Lampe (bis ca. 30° zur optischen Achse) ist hierbei eine Überlappung der Bereiche, d. h. eine Beleuchtung durch beide Wendel, nicht störend. Diese beiden Bereiche sind für die Verwendung der Lampe in einen Reflektor nicht bzw. nicht sehr relevant. Im übrigen, für die Verwendung in einem Reflektor relevanten Raumwinkelbereich wird jedoch eine sehr geringe Überlappung von weniger als 10% bevorzugt, besonders bevorzugt tritt in diesem Bereich sogar keine Überlappung auf.

Dadurch, dass durch die beiden getrennt voneinander ansteuerbaren Wendel Bereiche beleuchtet werden, die keine oder nur eine geringe Überlappung aufweisen, können geeignete Segmente von Reflektoren so definiert werden, dass sie im wesentlichen nur durch die zugeordnete Wendel beleuchtet werden. Da Beleuchtung durch die andere Wendel in den meisten Fällen unerwünscht ist und zu Effekten wie Blendung beitragen kann, ist eine möglichst geringe Überlappung anzustreben.

Die Mittel zum Abschatten können verschieden ausgestaltet sein. Es kann sich um einen oder mehrere Abschirmkörper, beispielsweise wannenförmige Bleche, handeln. Es kommen aber auch andere, dem Fachmann bekannte Mittel wie Streifen, Kappen etc. in Frage.

Ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer mit mindestens einer Lampe mit zwei oder mehr Wendeln weist einen Reflektor mit mindestens zwei Bereichen auf. Ein Bereich ist der ersten und ein weiterer Bereich der zweiten Wendel zugeordnet, wobei die Reflektorbereiche jeweils (ggfs. bis auf einen geringen Überlappungsbereich) nur durch die zugeordnete Wendel beleuchtet werden. Ein derartiger Scheinwerfer kann, da eine störende Beeinflussung der Beleuchtungsfunktionen untereinander weitgehend ausgeschlossen ist, sehr flexibel für verschiedene Lichtfunktionen ausgelegt werden.

So kann - wie bei herkömmlichen Scheinwerfern - ein Scheinwerfer-Lichtbündel eine Hell/Dunkel-Grenze aufweisen, während das andere keine Hell/Dunkel-Grenze aufweist. Die Hell/Dunkel-Grenze kann durch Abbildung des Abschatters erzielt werden, bevorzugt wird jedoch ein Freiflächen-Reflektor, der so konstruiert ist, dass durch Überlagerung der Abbildungen der Wendel die Hell/Dunkel-Grenze erzeugt wird.

Vor allem aber ist es mit einer "doppelt abgeschatteten" Lampe möglich, zwei Scheinwerfer-Lichtbündel zu erzeugen, die beide eine Hell-Dunkel-Grenze aufweisen. Dies ist mit herkömmlichen "H4"-Lampen üblicherweise nicht zu erreichen, da bei Beleuchtung eines einer ersten Wendel zugeordneten Reflektorsegments durch die zweite Wendel häufig Lichtanteile entstehen, die eine scharfe Hell/Dunkel-Grenze unmöglich machen.

Die Scheinwerfer-Einheit nach Anspruch 7 weist mindestens zwei der beschriebenen Scheinwerfer auf. Bevorzugt wird die Anordnung in einen gemeinsamen Gehäuse mit einer gemeinsamen Abdeckung. Beim Einsatz der erfindungsgemäßen doppelt abgeschirmten Lampen in einer Scheinwerfer-Einheit mit mehreren Reflektoren können eine große Anzahl von Lichtfunktionen kombiniert werden. Hierbei ist es sogar möglich, in einen Scheinwerfer zwei Funktionen zu kombinieren, die beide eine Hell/Dunkel-Grenze erfordern. Daher können Kombinationen eine Vielzahl der oben beschriebenen Lichtfunktionen, insbesondere auch der AFS-Lichtfunktionen, von denen die meisten eine Hell/Dunkel-Grenze benötigen, von einer Scheinwerfer-Einheit mit einer geringen Anzahl von Scheinwerfern erfüllt werden.

Die Scheinwerfer-Einheit nach Anspruch 8 weist zwei Reflektoren und jeweils in den Reflektoren angeordnete Glühlampen auf. Jede der Glühlampen weist mindestens zwei Wendel auf, wobei die Reflektoren ebenfalls jeweils in zwei Bereiche aufgeteilt sind. Erfindungsgemäß kann - je nach Ansteuerung der Wendel der darin enthaltenen Glühlampen - jeder der Reflektoren ein erstes Lichtbündel mit einer horizontalen Hell/Dunkel- Grenze und ein zweites Lichtbündel ohne eine solche horizontale Hell/Dunkel-Grenze aussenden.

So können mit einer Scheinwerfer-Einheit mit nur zwei Reflektoren bereits vier verschiedene Lichtfunktionen erzeugt werden. Hierfür können herkömmliche, einfach abgeschirmte Zweifaden-Glühlampen (z. B. sogenannte "H4"-Lampen) verwendet werden. In den Reflektoren können dann jeweils zwei Lichtfunktionen, eine mit Hell/Dunkel- Grenze und eine ohne eine solche Hell-/Dunkel-Grenze kombiniert werden. Als Lichtfunktionen mit in etwa horizontaler Hell/Dunkel-Grenze kommen die oben spezifizierten Abblendlicht, Schlechtwetterlicht, Stadtfahrlicht, Autobahnlicht, Kurvenlicht oder Nebellicht in Frage. Als Lichtbündel ohne eine solche horizontale Hell/Dunkel-Grenze kommen Fernlicht, Tagfahrlicht oder Positionslicht gemäß der oben angegebenen AFS- Lichtfunktionen in Frage. Zwischen diesen Funktionen kann je nach geforderter Anwendung beliebig kombiniert werden.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Glasröhrchen einer ersten Ausführungsform einer Lampe;

Fig. 2 eine Ansicht einer Stirnseite der Lampe aus Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Glasröhrchen einer zweiten Ausführungsform einer Lampe;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Glasröhrchen einer dritten Ausführungsform einer Lampe;

Fig. 5 eine Ansicht des Schnitts B-B in Fig. 4;

Fig. 6 einen Längsschnitt entlang der optischen Achse durch eine erste Ausführungsform eines Scheinwerfers, gebildet aus einem Reflektor und einer darin angeordneten Lampe;

Fig. 7 einen Längsschnitt entlang der optischen Achse durch eine zweite Ausführungsform eines Scheinwerfers, gebildet aus einem Reflektor und einer darin angeordneten Lampe;

Fig. 8 eine Frontansicht einer ersten Ausführungsform einer Scheinwerfereinheit;

Fig. 9 eine Frontansicht einer zweiten Ausführungsform einer Scheinwerferansicht.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Lampe im Längsschnitt dargestellt. Es handelt sich um eine Halogen-Glühlampe 10, bei der in einem Glasröhrchen 12 eine erste Wendel 14 und eine zweite Wendel 16 angeordnet sind. Die Glühlampe 10, von der in Fig. 1 das Röhrchen und die darin angeordneten Elemente nur schematisch dargestellt sind, weist an einem Ende einen Sockel (nicht dargestellt) zur mechanischen Halterung der Lampe in einem Scheinwerfer und zum elektrischen Anschluss auf. Die Wendel 14, 16 weisen dicht nebeneinander eine Anzahl von Windungen auf, so dass die in Fig. 1 dargestellten länglichen Körper entstehen. An den Enden dieses in Fig. 1 durch Rechtecke dargestellten Windungsbereiches befinden sich elektrische Zuleitungen (nicht dargestellt) vom Sockel der Glühlampe 10 zu den Wendeln. Die Wendel und die weiteren Elemente der Lampe sind innerhalb der Glühlampe 10 ohne Berührung des Glasröhrchens 12 an diesen Zuleitungen aufgehängt.

Die Glühlampe 10 weist weiter ein erstes Abschirmblech 18 und ein zweites Abschirmblech 20 auf. Hier ist das erste Abschirmblech 18 der ersten Wendel 14 und das zweite Abschirmblech 20 der zweiten Wendel 16 zugeordnet. Die Abschirmbleche 18, 20 sind unmittelbar neben den zugeordneten Wendel 14, 16 angeordnet, ohne diese jedoch zu berühren. Sie sind hierbei so geformt, dass mindestens an einem Ende jedes Blechs 18, 20eine Krümmung vorgesehen ist, so dass eine Art Wanne gebildet wird, in der die jeweils zugeordnete Wendel 14, 16 teilweise aufgenommen ist. Wie die in Fig. 2 dargestellte Ansicht entlang der optischen Achse zeigt, sind die Bleche 18, 20 auch in Querrichtung nicht gerade, sondern sind auch hier im Abstand von den Wendeln 14, 16 um diese herum gekrümmt.

Die Wendel 14, 16 sind getrennt voneinander elektrisch ansteuerbar. Werden sie an eine geeignete Stromversorgung angeschlossen, glühen die Wendel und strahlen Licht - zunächst in alle Richtungen - ab. Durch die den Wendeln 14, 16 zugeordneten Abschirmbleche 18, 20 wird das von den Wendeln 14, 16 ausgehende Licht in bestimmten (Raum-)Winkelbereichen abgeschirmt. So beleuchtet die erste Wendel 14 nur den durch den Winkel 22 gekennzeichneten Winkelbereich der in Fig. 1 dargestellten Schnittebene und den oberen Bereich der in Fig. 2 dargestellten Schnittebene, während die zweite Wendel 16 nur den in Fig. 1 durch den Winkel 24 gekennzeichneten Winkelbereich bzw. den in Fig. 2 unteren Bereich der Schnittebene beleuchtet. Es fällt auf, dass die Abschirmbleche 18, 20 zu den Wendeln 14, 16 so angeordnet sind, dass sich die jeweils beleuchteten Winkelbereiche 22, 24 nur sehr geringfügig überlappen. Nimmt man modellhaft die Lampe 10 als Punktlichtquelle in der Mitte einer Sphäre an, so ist die Fläche des von beiden Wendeln 14, 16 beleuchteten Bereichs nur ein sehr kleiner Teil der Gesamtfläche der Innenseite der Sphäre. Zwei weitaus größere, hier aufgrund der symmetrischen Anordnung gleich große Winkelbereiche werden jeweils nur von einer der Wendeln 14, 16 beleuchtet. Die in Fig. 1 dargestellten axialen Überlappungsbereiche liegen bei der dargestellten Ausführungsform zudem in einem für die Verwendung der Lampe 10 in einem Reflektor weitgehend uninteressanten Winkelbereich. Die in Fig. 2 schraffiert dargestellten radialen Überlappungsbereiche 27, 29 sind etwa 15° breit, so dass eine Überlappung nur in einen Bereich von weniger als 10% des Gesamtbereichs auftritt.

Es muss in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen werden, dass die Darstellung in den Fig. 1 und 2 nur eine symbolische Schnittebenen-Darstellung ist. Das sich ergebende Bild bei einer räumlichen Anordnung von Wendeln 14, 16 und Abdeckblechen 18, 20 ist natürlich erheblich komplexer und zeichnerisch nicht mehr darstellbar. Die sich im Zweidimensionalen ergebenden Beziehungen und Verhältnisse lassen sich jedoch vom Fachmann leicht auf die Konstruktion einer dreidimensionalen Anordnung übertragen.

In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform einer Zweifaden-Halogen-Glühlampe dargestellt. Die Darstellung entspricht der in Fig. 1, gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher hier nicht noch einmal gesondert erläutert.

Bei der zweiten Ausführungsform der Lampe 34 gemäß Fig. 3 sind nicht zwei einzelne Abschirmbleche, sondern lediglich ein Abschirmblech 36 vorhanden. Das Abschirmblech 36 ist so geformt und angeordnet, dass es sowohl die erste Wendel 14 als auch die zweite Wendel 16 jeweils in einem Winkelbereich abschattet. So erfüllt das einzelne Abschirmblech 36 dieselbe Funktion wie die beiden einzelnen Bleche 18, 20 aus Fig. 1. Das Abschirmblech 36 ist zwischen den Wendeln 14, 16 angeordnet, so dass sich die beiden Wendel 14, 16 auf verschiedenen Seiten des Abschirmblechs 36 befinden. Das Abschirmblech 36 hat in der gezeigten Ausgestaltung im dargestellten Längsschnitt zwei gegenläufige Krümmungen, so dass es sowohl die erste Wendel 14 als auch die zweite Wendel 16 zum Teil umschließt. Auch in Querrichtung (nicht dargestellt) umschließt das Blech die Wendel im Abstand wannenförmig.

In Fig. 4 ist eine dritte Ausführungsform einer Lampe dargestellt. Auch hier sind wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform die Wendel 14, 16 axial parallel zueinander angeordnet. Im Gegensatz zu den anderen Ausführungsformen sind die Wendel 14, 16 aber in Längsrichtung parallel nebeneinander und nicht hintereinander angeordnet.

Wie schon bei der erläuterten ersten Ausführungsform ist jeder Wendel 14, 16 jeweils ein Abschirmblech 18, 20 zugeordnet, das das Licht der jeweiligen Wendel in einem Raumwinkelbereich abschattet. Die Abschirmbleche 18, 20 sind zwischen den Wendeln 14, 16 angeordnet, wo sie von (nicht dargestellten) Drähten gehalten werden. Die Bleche 18, 20 können sich in der Mitte berühren und aneinander befestigt sein.

Wie in der Schnittansicht von Fig. 5 gezeigt, überlappen sich in dieser Ausführungsform die von den Wendeln 14, 16 beleuchteten Bereiche (dargestellt durch die Begrenzungslinien 21) nicht, d. h. die Wendel 14, 16 sind so tief in den Wannen 18, 20 aufgenommen, dass sowohl in axialer Richtung (Fig. 4) als auch in radialer Richtung (Fig. 5) keine Überlappung auftritt.

Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen Scheinwerfer 40 mit einem Reflektor 42 und einer herkömmlichen Zweifaden-Glühlampe 44, beispielsweise einer bekannten "H4"- Halogen-Lampe. Die Glühlampe 44 weist eine erste Wendel 14, eine zweite Wendel 16 und ein Abschirmblech 46 auf. Der Reflektor 42 ist in zwei Bereiche 48, 50 unterteilt. Der zweite Bereich 50 des Reflektors 42 ist der zweiten Wendel 16 zugeordnet. Das Abschirmblech 46 schattet die Wendel 16 teilweise so ab, dass davon nur der zweite Bereich 50 des Reflektors 42 und nicht der erste Bereich 48 des Reflektors 42 beleuchtet wird. Der zweite Reflektorbereich 50 ist so geformt, dass er bei Beleuchtung durch die Wendel 16 ein Lichtbündel mit einer Hell/Dunkel-Grenze erzeugt. Die Hell/Dunkel-Grenze wird hierbei durch geeignete Abbildung der Wendel 16, und nicht durch Abbildung der Kante des Abschirmblechs 46 gebildet. Entsprechende Entwurfsverfahren für die Form der Reflektorfläche 50 ("complex shape") sind dem Fachmann bekannt.

Die erste Wendel 14 hat kein zugeordnetes Abschirmblech. Sie beleuchtet daher den gesamten Reflektor 42. Der obere Bereich 48 des Reflektors 42 ist so geformt, dass bei Beleuchtung die erste Wendel 14 ein Lichtbündel ohne eine horizontale Hell/Dunkelgrenze erzeugt wird.

Die erste Wendel 14 beleuchtet auch den zweiten Bereich 50 des Reflektors. Soweit möglich wird bei der Konstruktion der Form der Oberfläche des zweiten Reflektorbereiches 50 darauf geachtet, dass auch bei Beleuchtung durch die erste Wendel 14 das eintreffende Licht so reflektiert wird, dass es sinnvoll zum angestrebten Lichtbündel ohne Hell/Dunkelgrenze beitragen kann. Das bedeutet allerdings eine Einschränkung hinsichtlich der Gestaltung von Reflektorbereich 50 in Zusammenwirkung mit Wendel 16.

In Fig. 7 ist eine zweite Ausführungsform eines Scheinwerfers 40 dargestellt. Im Gegensatz zu in Fig. 6 dargestellten ersten Ausführungsform ist der Scheinwerfer 40 hier mit der Glühlampe 34 aus Fig. 3 bestückt. Die Glühlampe 34 weist, wie oben detailliert erläutert, das doppelt abschirmende Abschirmblech 36 auf, durch das die erste Wendel 14 und die zweite Wendel 16 jeweils in bestimmten Winkelbereichen abgeschirmt werden. Dies führt beim Scheinwerfer 40 nach Fig. 3b dazu, dass der erste Reflektorbereich 48 im wesentlichen nur von der ersten Wendel 14 beleuchtet wird und der zweite Reflektorbereich 50 im wesentlichen nur von der zweiten Wendel 16 beleuchtet wird. Hierbei kann es zu einer geringfügigen Überlappung der Bereiche 48, 50 kommen, wie im Zusammenhang mit den Fig. 1-5 erläutert. Bevorzugt wird aber, dass in aktiven Bereichen des Reflektors keine Überlappung auftritt. Der erste Reflektorbereich 48 ist ebenso wie der zweite Reflektorbereich 50 so entworfen, dass durch jeden der beiden Reflektorbereiche 48, 50 mit der jeweils zugeordneten Wendel 14, 16 ein Lichtbündel erzeugt wird, das eine horizontale Hell/Dunkelgrenze aufweist. Die Hell/Dunkel-Grenze wird hierbei jeweils durch geeignete Überlagerung von Abbildungen der zugeordneten Wendel 14, 16 erzeugt, wobei die bekannten Entwurfsverfahren verwendet werden. Dies ist hier besonders einfach, weil beim Entwurf nicht die Beleuchtung durch die jeweils andere Wendel berücksichtigt werden muss.

In Fig. 8 ist eine erste Ausführungsform einer Scheinwerfer-Einheit 60 in einer Frontansicht dargestellt. Die Scheinwerfer-Einheit 60 weist ein Gehäuse 62 auf, in dessen Frontfläche zwei Scheinwerfer 64, 66 angeordnet sind. Die beiden Scheinwerfer 64, 66 weisen jeweils einen Reflektor auf, der in einen ersten Reflektorbereich 48 und einen zweiten Reflektorbereich 50 unterteilt ist. Innerhalb der Reflektoren 64, 66 sind jeweils Zweifaden- Glühlampen 44 angeordnet. Es handelt sich um bekannte Zweifaden-Glühlampen (beispielsweise "H4"), bei denen wie in Fig. 6 dargestellt, durch ein Abschirmblech 46 die zweite Wendel 16 in einem Winkelbereich abgeschirmt ist, so dass sie nur die zugeordnete Fläche des zweiten Reflektorbereiches 50 beleuchtet. Die Scheinwerfer-Einheit 60 kann so mit den beiden Reflektoren 64, 66 vier verschiedene Lichtfunktionen erfüllen. Hierbei sind jeweils in einem Reflektor 64, 66 eine Lichtfunktion mit und eine weitere Lichtfunktion ohne horizontale Hell/Dunkelgrenze kombiniert. So können eine Vielzahl der AFS-Lichtfunktionen erfüllt werden, wobei die Anzahl der notwendigen Reflektoren möglichst gering gehalten wird.

Hierbei wird in jedem Scheinwerfer jeweils eine der Lichtfunktionen mit Hell/Dunkel- Grenze (Abblendlicht, Schlechtwetterlicht, Stadtfahrlicht, Autobahnlicht, Nebellicht, Kurvenlicht, Verkehrszeichenbeleuchtung) kombiniert mit einer Lichtfunktion ohne eine solche Grenze (Fernlicht, Tagfahrlicht, Positionslicht). Die Lichtfunktion ohne Hell/Dunkel-Grenze wird der nicht abgeschirmten Wendel zugeordnet, die Lichtfunktion mit Hell/Dunkel-Grenze der abgeschirmten Wendel.

Beispielhaft könnte so eine Scheinwerfer-Einheit mit zwei Scheinwerfern folgendermaßen aufgebaut sein:
Scheinwerfer 1:
abgeschirmte Wendel: Abblendlicht
nicht abgeschirmte Wendel: Tagfahrlicht
Scheinwerfer 2:
abgeschirmte Wendel: Nebellicht
nicht abgeschirmte Wendel: Fernlicht.

Innerhalb einer Scheinwerfereinheit ist es hierbei auch möglich, dass z. B. zur Erzielung großer Intensitäten eine Lichtfunktion in mehreren Scheinwerfern parallel realisiert wird.

Angewendet auf das Fernlicht kann ein zweites Beispiel folgendermaßen aussehen:
Scheinwerfer 1:
abgeschirmte Wendel: Abblendlicht
nicht abgeschirmte Wendel: Fernlicht
Scheinwerfer 2:
abgeschirmte Wendel: Nebellicht
nicht abgeschirmte Wendel: Fernlicht.

In diesem zweiten Beispiel wird also das Fernlicht realisiert, indem bei beiden Scheinwerfern die nicht abgeschirmten Wendeln benutzt werden.

Im übrigen kann grundsätzlich Fernlicht, Tagfahrlicht und Positionslicht durch dieselbe Kombination aus Wendel und Reflektorbereich realisiert werden, da die Lichtverteilungen relativ gleich sind. Die stark unterschiedlichen Lichtintensitäten können dann durch verschiedene elektrische Ansteuerung, beispielsweise verschieden hohe Versorgungs- Spannungen erzielt werden.

Für die einzelnen Lichtfunktionen werden die nachstehend aufgeführten weiteren Parameter vorgeschlagen. Dies betrifft einerseits die Wendellage, d. h. die axiale oder transversale Anordnung der Wendel relativ zur optischen Achse. In den oben beschriebenen Figuren wurden jeweils axial angeordnete Wendel dargestellt, je nach Lichtfunktion kann es sich aber als vorteilhaft erweisen, auch transversal angeordnete Wendel zu verwenden. Ein anderer Parameter ist die elektrische Nenn-Leistungsaufnahme sowie der resultierende Lampenlichtstrom. Es handelt sich hierbei um bevorzugte Werte, möglicherweise können befriedigende Werte aber auch in anderen Bereichen erzielt werden: Wendellage Abblendlicht: axial
Fernlicht: axial oder transversal
Nebellicht: axial oder transversal
Autobahnlicht: axial
Kurvenlicht: transversal oder axial
Schlechtwetterlicht: axial
Tagfahrlicht: transversal
Positionslicht: axial oder transversal. Elektrische Leistungsaufnahme (nominal) Abblendlicht: 50 W . . . 70 W
Fernlicht: 65 W . . . 70 W oder höher
Nebellicht: 30 W . . . 55 W
Autobahnlicht: 50 W . . . 70 W oder höher
Kurvenlicht: 30 W . . . 55 W
Schlechtwetterlicht: 50 W . . . 70 W
Tagfahrlicht: 10 W . . . 25 W
Positionslicht: 3 W . . . 15 W. Lampenlichtstrom Abblendlicht: 1000 lm . . . 1100 lm (abgeschirmt; = ca. 1500 . . . 1650 lm nicht abgeschirmt)
Fernlicht: 1500 lm . . . 1900 lm
Nebellicht: 800 lm . . . 1500 lm (abgeschirmt; = ca. 1300 . . . 1950 lm nicht abgeschirmt)
Autobahnlicht: 1500 lm . . . 1900 lm
Kurvenlicht: 1000 lm . . . 1500 lm
Schlechtwetterlicht: 1000 lm . . . 1500 lm (abgeschirmt)
Tagfahrlicht: 100 lm . . . 500 lm
Positionslicht: 20 lm . . . 100 lm.

In Fig. 9 ist eine zweite Ausführungsform einer Scheinwerfer-Einheit 70 dargestellt. Ebenso wie die Scheinwerfereinheit 60 aus Fig. 8 weist diese ein Gehäuse 72 und zwei Reflektoren 74, 76 auf. In den Reflektoren 74, 76 sind allerdings doppelt abgeschirmte Zweifaden-Glühlampen 34 angeordnet. Wie oben beschrieben sind bei diesem die Wendel in einer solchen Weise abgeschattet, dass die beiden Reflektorbereiche 48, 50 eines jeden Reflektors 74, 76 jeweils nur von einer einzigen zugeordneten Wendel beleuchtet werden. Hierbei sind die ersten und zweiten Reflektorbereiche 48, 50 der beiden Reflektoren 74, 76 jeweils so geformt, dass durch diese Reflektoren bei Beleuchtung durch die zugeordnete Wendel ein Lichtbündel mit einer horizontalen Hell/Dunkelgrenze erzeugt wird.

Durch die Scheinwerfer-Einheit 70 können so vier getrennte Lichtfunktionen realisiert werden, wobei jede der vier Lichtfunktionen eine horizontale Hell/Dunkelgrenze aufweist.

In einer weiteren (nicht dargestellten) Ausführungsform einer Scheinwerfer-Einheit sind zwei Reflektoren vorgesehen, wobei einer der Reflektoren mit einer Zweifaden-Glühlampe 44 bestückt ist, bei der nur eine Wendel abgeschirmt ist, während der andere Reflektor mit einer doppelt abgeschirmten Zweifaden-Glühlampe 34 bestückt ist. Mit dieser dritten Ausführungsform einer Scheinwerfer-Einheit können so vier Lichtfunktionen erfüllt werden, wobei drei der Lichtfunktionen eine Hell/Dunkelgrenze aufweisen und eine Lichtfunktion keine Hell/Dunkelgrenze aufweist.

Zusammengefasst betrifft die Erfindung eine Lampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug und eine Scheinwerfer-Einheit. Um sehr verschiedene Funktionen, darunter insbesondere zukünftige AFS-Lichtfunktionen flexibel realisieren zu können, wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung eine Lampe mit zwei Wendeln vorgeschlagen, wobei Mittel zum Abschatten des von den Wendeln ausgesendeten Lichts in bestimmten Winkelbereichen so angeordnet sind, dass sich die von den Wendeln beleuchteten Bereiche - mindestens in den für die Verwendung in einem Reflektor relevanten Abstrahlrichtungen - nur geringfügig überlappen, bevorzugt sogar keine Überlappung aufweisen. Ein entsprechender Scheinwerfer weist einen Reflektor mit mindestens zwei Reflektorbereichen auf, die jeweils von einer zugeordneten Wendel beleuchtet werden, wobei der erste und der zweite Reflektorbereich maximal eine Überlappung von 20% der gesamten Reflektorfläche aufweisen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Reflektorbereiche so geformt, dass in einem Scheinwerfer zwei Scheinwerferlichtbündel ausgesendet werden, die beide eine im wesentlichen horizontale Hell/Dunkel-Grenze aufweisen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung weist eine Scheinwerfer-Einheit für ein Kraftfahrzeug mindestens zwei Reflektoren und darin angeordnete Lampen auf, wobei jeder der beiden Reflektoren ein Lichtbündel mit und ein weiteres Lichtbündel ohne eine in etwa horizontale Hell/Dunkel-Grenzen aussenden kann. Gemäß einer Weiterbildung werden Kombinationen von AFS-Lichtfunktionen durch die erfindungsgemäße Scheinwerfereinheit realisiert.

Claims

1. Lampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit
mindestens zwei Wendeln (14, 16), die getrennt voneinander ansteuerbar sind,
wobei die Lampe (10) Mittel zum Abschatten (18, 20, 36) des von den Wendeln (14, 16) ausgesendeten Lichts in bestimmten Winkelbereichen aufweist,
so dass, wenn eine erste Wendel (14) eingeschaltet ist, ein erstes Lichtbündel in einen ersten Bereich (30) abgestrahlt wird,
und wenn eine zweite Wendel (16) eingeschaltet ist, ein zweites Lichtbündel in einen zweiten Bereich (32) abgestrahlt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste und der zweite Bereich
mindestens in den für die Verwendung in einem Reflektor (42) relevanten Abstrahlrichtungen
nicht mehr als eine geringe Überlappung aufweisen.

2. Lampe nach Anspruch 1, bei der
mindestens in den für die Verwendung in einem Reflektor (42) relevanten Abstrahlrichtungen
der erste und der zweite Bereich (30, 32) keine Überlappung aufweisen.

3. Lampe nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der
für jeden der Wendel (14, 16) ein zugeordneter Abschirmkörper (18, 20) vorgesehen ist.

4. Lampe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen zwischen den Wendeln (14, 16) angeordneten Abschirmkörper (36).

5. Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit
einem Reflektor (42)
und mindestens einer in den Reflektor (42) eingesetzten Lampe (10, 34), mit mindestens zwei Wendeln (14, 16) insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche,
bei dem der Reflektor (42) in mindestens zwei Bereiche (48, 50) zur Erzeugung unterschiedlicher Scheinwerferlichtbündel unterteilt ist,
wobei ein erster Reflektorbereich (48) von der ersten Wendel beleuchtet wird,
und ein zweiter Reflektorbereich (50) von der zweiten Wendel (16) beleuchtet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste und zweite Reflektorbereich (48, 50) maximal eine Überlappung von 20% der gesamten Reflektorfläche aufweisen.

6. Scheinwerfer nach Anspruch 5, bei dem
der erste Reflektorbereich (48) so geformt ist, dass bei Beleuchtung durch die erste Wendel (14) ein erstes Scheinwerferlichtbündel erzeugt wird,
wobei das erste Scheinwerferlichtbündel eine im wesentlichen horizontale Hell/Dunkelgrenze aufweist, und
der zweite Reflektorbereich (50) so geformt ist, dass bei Beleuchtung durch die zweite Wendel (16) ein zweites Scheinwerferlichtbündel erzeugt wird,
wobei das zweite Scheinwerferlichtbündel ebenfalls eine im wesentlichen horizontale Hell/Dunkelgrenze aufweist.

7. Scheinwerfer-Einheit für ein Kraftfahrzeug,
mit mindestens zwei Scheinwerfern (74, 16)
wobei jeder der Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 5 oder G ausgebildet ist.

8. Scheinwerfer-Einheit für ein Kraftfahrzeug,
mit mindestens zwei Reflektoren (64, 66; 74, 76) und in den Reflektoren angeordneten Lampen (34, 44),
wobei jede der Lampen (34, 44) mindestens zwei Wendel (14, 16) aufweist,
und jeder der Reflektoren (64, 66); (74, 76) in mindestens zwei Bereiche (48, 50) aufgeteilt ist,
wobei jeweils ein erster Bereich (48) einer ersten Wendel (14) zugeordnet ist und ein zweiter Bereich (50) einer zweiten Wendel (16) zugeordnet ist, so dass bei Beleuchtung des Bereichs (48, 50) durch die zugeordnete Wendel (14, 16) ein Lichtbündel abgestrahlt wird,
wobei jeder der beiden Reflektoren (64, 66) so beschaffen ist, dass er ein erstes Lichtbündel abstrahlt, das eine in etwa horizontale Hell/Dunkelgrenze aufweist,
und ein zweites Lichtbündel, das keine horizontale Hell/Dunkelgrenze aufweist.

9. Scheinwerfereinheit nach Anspruch 8, bei der
als Lichtbündel mit in etwa horizontaler Hell/Dunkel-Grenze ein Abblendlicht, Schlechtwetterlicht, Stadtfahrlicht, Autobahnlicht, Kurvenlicht, Verkehrszeichenbeleuchtung oder Nebellicht,
und als Lichtbündel ohne horizontale Hell/Dunkel-Grenze ein Fernlicht, Tagfahrlicht oder Positionslicht abgestrahlt wird.