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Die Erfindung betrifft einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Aus der
DE 32 41 713 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor, mit einer dem Reflektor in Lichtabstrahlrichtung vorgelagerten Linse, mit einer Lichtquelle und mit einer Blendeneinrichtung bekannt, der nach dem Projektionsprinzip arbeitet. Die Blendeneinrichtung ist feststehend ausgebildet und weist zwei in Lichtabstrahlrichtung versetzt zueinander angeordnete Blendenkanten auf. Die Anordnung der Blendenkanten ist auf den Abstand der Brennpunkte von den äußersten blauen und den äußersten roten Spektralstrahlen des Lichtes abgestimmt, so dass ein unerwünschter Farbsaumeffekt, der sich oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze durch die Linse einstellt, verringert wird.
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Aus der
JP 01221801 A ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor, einer Lichtquelle, einer in Lichtabstrahlrichtung vorgelagerten Linse und einer Blendeneinrichtung bekannt. Die Blendeneinrichtung umfasst eine feststehende Blende, die an einer Oberseite konvexförmig ausgebildet ist. Hierdurch kann der unerwünschte Farbsaumeffekt verringert werden. Die
US 2003/0081424 A1 offenbart einen Projektionsscheinwerfer mit einer Lichtquelle, einem Reflektor, einer Linse und einer Blendeneinrichtung, wobei die Blendeneinrichtung zur Abbildung einer Hell-Dunkel-Grenze einer Lichverteilung eine obere Blendkante bzw. Blendkantenfläche aufweist. Ein aufrechter Grundkörper der Blendeneinrichtung weist eine konstante Wandstärke auf. Es ist somit keine in Querrichtung zum Grundkörper erstreckende Blendkantenfläche vorgesehen. Um eine lokale Abschattung zu ermöglichen, ist an einer flächigen Vorderseite des Grundkörpers ein zungenförmiger Abschattvorsprung angeordnet. Dieser Abschattvorsprung verläuft in einem Abstand zu der oberen Blendkante.
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Aus der
DE 19742848 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit eine Reflektor, einer Lichtquelle, einer Linse und einer Blendeneinrichtung bekannt. Die Blendeneinrichtung umfasst ein flächiges Blendenteil, das an einer oberen Randseite eine Blendkante bzw. Blendkantenfläche aufweist. Die Kontur dieser Blendkantenfläche gibt eine Hell-Dunkel-Grenze für die mit dem Projektionsscheinwerfer erzeugte Lichtverteilung vor. Durch Ziehen des flächigen Blendteils wird die Kontur der Blendkantenfläche erstellt, wobei zusätzlich eine in Lichtabstrahlrichtung nach vorn geformter kehlenförmiger Abschattvorsprung gebildet ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Projektionsscheinwerfer derart weiterzubilden, dass zum einen auf herstellungstechnisch einfache Weise der Farbsaumeffekt einer Blendeneinrichtung verringert wird und zum anderen einer Blendwirkung insbesondere in der Nähe einer Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung entgegengewirkt wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
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Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Projektionsscheinwerfers nach Anspruch 1 besteht darin, dass punktuell in einem Hell-Dunkel-Grenze nahen Abschnitt der Lichtverteilung eine verringerte Beleuchtungsstärke erzeugt werden kann, so dass insbesondere die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften erleichtert wird. Es bildet sich ein Verringerungsbereich aus, in dem die Beleuchtungsstärke verringert ist, ohne dass der Verlauf der Hell-Dunkel-Grenze beeinflusst wird.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Patentanspruch 3 ist der Abschattvorsprung in einem seitlichen Abstand zu einer optischen Achse angeordnet, so dass ein zentraler Bereich der Lichtverteilung unbeeinflusst ist.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Blendkantenfläche zumindest bereichsweise einen Absorptionsabschnitt auf, derart, dass ein von der Blendkantenfläche in Richtung der Linse reflektierter Teil des Lichtes verringert wird.
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Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Projektionsscheinwerfers gemäß Patentanspruch 5 besteht darin, dass durch das Vorsehen eines Absorptionsabschnittes an einer Blendkantenfläche die Blendung durch die Blendkantenfläche selbst verringert werden kann. Hierdurch kann ein Teil des von der Blendkantenfläche reflektierten Lichtes, der durch die Linse oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung abgestrahlt würde, abgehalten werden, auf die Linse zu treffen und dort von dieser oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze abgebildet zu werden.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Patentanspruch 6 ist der Absorptionsabschnitt in einem in Lichtabstrahlrichtung vorne liegenden und ein Fokusfeld schneidenden Vorderbereich der Blendkantenfläche angeordnet. Vorteilhaft kann hierdurch insbesondere der Teil des Lichtes „geschwächt” werden, der ansonsten zur Blendung beitragen würde. Ein in einem Hinterbereich der Blendkantenfläche reflektierter Teil des Lichtes wird nicht absorbiert und kann durch die Linse abgebildet werden, wobei die abgebildeten Lichtstrahlen einen Bereich unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze ausleuchten und somit zur Lichtverteilung beitragen. Die auf den Vorderbereich der Blendkantenfläche auftreffenden Lichtstrahlen werden dagegen „ausgeblendet”, so dass sie weder oberhalb noch unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze durch die Linse abgebildet werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung gemäß Patentanspruch 7 ist der Absorptionsabschnitt in dem mittleren Abschnitt der Blendkantenfläche angeordnet, so dass eine „Ausblendung” eines Teils des auf die Blendkantenfläche auftreffenden Lichtes in einem Fokusbereich der Linse erfolgt.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung gemäß Patentanspruch 8 ist der Absorptionsabschnitt als eine Markierung ausgebildet, die durch Lackieren oder Lasern oder Ätzen auf einer Oberseite der Blendkantenfläche aufgebracht wird. Vorteilhaft kann der Absorptionsabschnitt auf verschiedene Weise hergestellt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Rückansicht einer Blendeneinrichtung eines Projektionsscheinwerfers mit einem an einer oberen Blendkantenfläche derselben abragenden Abschattvorsprung,
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2 eine Draufsicht auf die Blendeinrichtung gemäß 1,
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3 einen teilweisen Querschnitt durch die Blendeinrichtung nach 1 und 2,
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4 eine schematische Seitenansicht des Projektionsscheinwerfers mit der Blendeinrichtung gemäß den 1 bis 3,
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5a eine schematische Darstellung einer Lichtverteilung unter Markierung eines Verringerungsbereiches I zur Einhaltung von ECE-Zulassungsvorschriften,
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5b eine schematische Darstellung einer Lichtverteilung unter Markierung eines Verringerungsbereiches II zur Einhaltung von SAE-Zulassungsvorschriften,
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6 eine Draufsicht auf eine Blendeneinrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und
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7 eine schematische Seitenansicht eines Projektionsscheinwerfers nach der zweiten Ausführungsform.
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Ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge weist in üblicher Weise einen Reflektor 1, eine dem Reflektor 1 zugeordnete Lichtquelle 2, eine dem Reflektor 1 in Lichtabstrahlrichtung 3 vorgelagerte Linse 4 sowie eine Blendeneinrichtung auf, so dass der Scheinwerfer nach dem Projektionsprinzip eine vorgegebene Lichtverteilung erzeugt.
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Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung gemäß den 1 bis 5 ist eine Blendeneinrichtung 5 vorgesehen, die zum einen über eine feststehende Blende zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung und zum anderen über eine Schaltblende 6 zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung verfügt. Die Schaltblende 6 ist um eine parallel zu einer optischen Achse A verlaufende Drehachse schwenkbar an der feststehenden Blende gelagert. In einer Aktivstellung der Schaltblende überdeckt sie in einem oberen Bereich die feststehende Blende und erzeugt mit ihrer Blendenkante die Hell-Dunkel-Grenze für die Abblendlichtverteilung AL. In einer Inaktivstellung der Schaltblende 6, in der sie um die Drehachse nach unten verschwenkt ist, ist die Blendenkante der feststehenden Blende freigelegt, so dass eine Fernlichtverteilung erzeugt werden kann.
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Die Schaltblende 6 ist einstückig aus einem flächigen Halbzeug als Formteil (Blechteil) gefertigt und an einem Außenbereich 7 derselben über geeignete Anlenkmittel an der feststehenden Blende angelenkt.
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Die Schaltblende 6 weist einen vertikalen Grundkörper 8 auf, der sich parallel zu der Erstreckungsebene der feststehenden Blende erstreckt. An einem oberen Rand des Grundkörpers 8 erstreckt sich eine konturierte Blendkantenfläche 9 (Blendkantenoberfläche), die in Längsrichtung derselben – quer zur optischen Achse A – die Hell-Dunkel-Grenze HDG vorgibt für eine asymmetrische Abblendlichtverteilung AL, wie sie in 5 dargestellt ist. Zu diesem Zweck weist die relativ dünne Blendkantenoberfläche 9 zum einen horizontale Teilflächen 10 sowie zum anderen eine 15°-Anstiegsfläche 11 in einem mittleren Bereich 12 der Blendkantenfläche 9 auf.
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Die Blendkantenfläche 9 weist eine leicht gewölbte Quererstreckung mit einer bogenförmigen Erhebung auf, deren Ausdehnung derart bemessen ist, dass ein unerwünschter Farbsaumeffekt in Verbindung mit der Linse 4 des Projektionsscheinwerfers weitgehend vermieden wird.
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Die Blendkantenfläche 9 weist eine Längssicke 13 auf, die sich auf einer Oberseite 14 der Blendkantenfläche 9 in einem Scheitelbereich erstreckt. Hierdurch ist eine Stabilisierung der durch die Blendkantenfläche 9 gebildeten Blendkante gewährleistet. Zum anderen wird die Lichtdichtigkeit verbessert, da ein etwaiger Spalt 15 unterhalb der Blendkantenfläche 9 abgedeckt ist.
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Die Blendkantenfläche 9 weist in dem mittleren Bereich 12 einen Abschattvorsprung 16 auf, der von einer in Lichtabstrahlrichtung 3 vorne angeordneten Längsseite 17 der Blendkantenfläche 9 abragt. Der Abschattvorsprung 16 ist als ein Abschattbogensegment ausgebildet, das einstückig mit einem Hauptteil 18 der Blendkantenfläche 9 verbunden ist. Das Abschattbogensegment 16 schließt sich stetig unter Beibehaltung der Bogenform des Hauptteils 18 der Blendkantenfläche 9 an, wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist. Das Abschattbogensegment 16 befindet sich in einem seitlichen Abstand s von der optischen Achse A und ermöglicht eine Abschattung eines Teils des von einer oberen Hälfte des Reflektors 1 reflektierten Lichtes. In 4 ist der Verlauf eines Grenzstrahl G des an der oberen Hälfte des Reflektors 1 reflektierten Lichtes dargestellt, der durch das Abschattbogensegment 16 gerade noch nicht abgeschattet wird und zur Lichtverteilung AL beiträgt.
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In 5a ist eine asymmetrische Lichtverteilung mit einem 15°-Anstieg mit einer Hell-Dunkel-Grenze HDG entsprechend einer ECE-Normungsvorschrift skizziert, in der sich mittels des Abschattvorsprungs 16 ein Verringerungsbereich I nahe der Hell-Dunkel-Grenze HDG ausbildet. Beispielhaft sind die Punkte P1 und P2 angegeben, in denen sich die Beleuchtungsstärke durch das Vorhandensein des Abschattvorsprungs 16 unterhalb von 20 Lx bzw. 30 Lx verringern lässt.
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In 5b ist die asymmetrische Abblendlichtverteilung AL nach der SAE-Vorschrift dargestellt, wobei ein Verringerungsbereich II skizziert ist. In dem Verringerungsbereich II ist ein Punkt P3 beispielhaft dargestellt, in dem die Lichtstärke kleiner als 12.000 cd ist.
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In den 6 und 7 ist eine zweite Ausführungsform einer Blendeneinrichtung 20 dargestellt, die sich von der Blendeneinrichtung 5 dadurch unterscheidet, dass eine Blendenkantenfläche 21 zusätzlich in dem mittleren Bereich 12 einen Absorptionsabschnitt 22 aufweist. Die zu der Blendeinrichtung 5 übereinstimmenden Bauteile oder Funktionen sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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Der Absorptionsabschnitt ermöglicht, dass ein von der oberen Hälfte des Reflektors 1 reflektierter Lichtstrahl L1, der auf den Absorptionsabschnitt 22 trifft, nicht in Richtung der Linse 4 reflektiert wird und daher nicht von der Linse 4 in eine Richtung oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG der Lichtverteilung abgebildet wird. Eine Blendung kann hierdurch vermieden werden.
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Da sich der Absorptionsabschnitt 22 lediglich in einem Vorderbereich 23 der Blendkantenfläche 21 erstreckt, der in Lichtabstrahlrichtung 3 vor der Längssicke 13 angeordnet ist, wird ein Lichtstrahl 12, der von der oberen Hälfte des Reflektors 1 auf einen in Lichtabstrahlrichtung 3 hinter der Längssicke 13 angeordneten Hinterbereich 24 der Blendkantenfläche 21 trifft, in Richtung der Linse 4 reflektiert, so dass der Lichtstrahl 12 unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze HDG abgebildet wird und zur Erhöhung des Lichtstromes beiträgt.
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Wie aus 7 zu ersehen ist, wird der im Vorderbereich 23 liegenden Absorptionsabschnitt 22 entgegen der Lichtabstrahlrichtung 3 von einem Fokusfeld 25 der Linse 4 begrenzt, wobei beispielhaft die Schnittpunkte SP der Lichtstrahlen L1 und L2 mit dem Fokusfeld 25 gekennzeichnet sind. Dadurch, dass der Absorptionsabschnitt 22 in dem mittleren Bereich 12 angeordnet ist, wird eine unerwünschte Blendung im mittleren Bereich der Lichtverteilung vermieden. In dem Absorptionsabschnitt 22 ist die Reflexionsfähigkeit der Blendkantenoberfläche 21 wesentlich geringer als in dem restlichen Abschnitt der Blendkantenoberfläche 21.
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In 6 ist der Absorptionsabschnitt 22 als eine Mattierung ausgebildet, die als Struktur durch Lasern, insbesondere durch quer zur optischen Achse A verlaufende Laserzeilen gebildet ist. Alternativ kann die Mattierung auch durch Lackieren oder Ätzen hergestellt werden. Die Mattierung kann durch quer zur Lichtaustrittsrichtung 3 verlaufende Riffeln (z. B. Prägungen) erzeugt werden.
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Die Mattierung kann auch durch Prägung oder durch Anformung auf einer Oberseite 26 der Blendkantenfläche 21 aufgebracht sein.
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Die Blendkantenfläche 9, 21 ist im Querschnitt bogenförmig ausgebildet. Sie ist einstückig mit dem vertikal verlaufenden Grundkörper 8 der Blendeneinrichtung 5, 20 verbunden.
