DE102006031819A1

DE102006031819A1 - Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102006031819A1
Application number: DE102006031819A
Authority: DE
Inventors: Steffen Dipl.-Ing. Strauß; Florian Dipl.-Ing. Schiedeck; Sebastian Mojrzisch
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co; Universitaet Paderborn
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA; Universitaet Paderborn
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2006-07-07
Publication date: 2008-01-10

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Projektionscheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor, mit einer dem Reflektor zugeordneten Lichtquelle, mit einer dem Reflektor in Lichtabstrahlrichtung vorgelagerten Linse, mit einer zwischen der Lichtquelle und der Linse angeordneten Blendeneinrichtung, mittels derer unterschiedlichen Lichtverteilungen zugeordnete Blendkantenkonturen einstellbar sind, wobei die Blendeneinrichtung eine Mehrzahl von unabhängig voneinander ansteuerbaren Blendenelementen aufweist, die jeweils senkrecht zu einer geraden Bezugsblendkante in mindestens eine Betriebsstellung bewegbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor, mit einer dem Reflektor zugeordneten Lichtquelle, mit einer dem Reflektor in Lichtabstrahlrichtung vorgelagerten Linse, mit einer zwischen der Lichtquelle und der Linse angeordneten Blendeneinrichtung, mittels derer unterschiedlichen Lichtverteilungen zugeordnete Blendkantenkonturen einstellbar sind.
Aus der DE 103 30 215 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der zur Einstellung unterschiedlicher Lichtfunktionen einen Reflektor mit einer Mehrzahl von elektrochromen Elementen aufweist, deren Licht-/Strahlungsdurchlässigkeit veränderbar ist.
Aus der DE 10 2004 032 095 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der eine Lichtführungseinheit mit einer Makrospiegelanordnung aufweist. Durch periodisches Verschwenken der Makrospiegel vorgegebener Frequenz kann eine vorgegebene Lichtverteilung erzeugt werden.
Aus der WO 99/11968 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor und einer Mehrzahl von reflektierenden umschaltbaren Mikrospiegeln bekannt, mittels derer eine vorgegebene Lichtverteilung erzeugt werden kann.
Aus der DE 195 37 838 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor, mit einer dem Reflektor zugeordneten Lichtquelle, mit einer dem Reflektor in Lichtabstrahlrichtung vorgelagerten Linse sowie mit einer zwischen der Lichtquelle und der Linse angeordneten Blendeneinrichtung bekannt. Die Blendeneinrichtung weist einen feststehenden Blendenabschnitt und einen verschiebbaren Blendenabschnitt auf. Der verschiebbare Blendenabschnitt ist in zwei Betriebsstellungen verstellbar, so dass zum einen eine Abblendlichtverteilung und zum anderen eine Fernlichtverteilung erzeugbar sind. Nachteilig an dem bekannten Projektionsscheinwerfer ist, dass nur eine begrenzte Anzahl von unterschiedlichen Lichtverteilungen erzeugt werden kann.
Aus der DE 199 08 641 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der neben einem Reflektor, einer Lichtquelle und einer Linse eine Blendeneinrichtung aufweist, die eine Blendenwalze umfasst. Die Blendenwalze ist um eine horizontale und quer zur optischen Achse verlaufenden Drehachse verstellbar und weist eine solche Mantelfläche auf, dass unterschiedliche Blendkantenkonturen für unterschiedliche Lichtverteilungen einstellbar sind.
Aus der DE 103 05 624 A1 ist ein Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der eine Lichtquelle, einen der Lichtquelle zugeordneten Reflektor, eine dem Reflektor in Lichtabstrahlrichtung vorgelagerte Linse sowie eine Blendeneinrichtung umfasst. Die Blendeneinrichtung umfasst ei ne Gliederkette mit mehreren Blendengliedern, die gelenkig miteinander verbunden sind. Die Gliederkette ist größer dimensioniert als eine vordere Öffnung des Reflektors. Die Gliederkette ist in horizontaler Richtung verschieblich angeordnet, so dass unterschiedlichen Lichtverteilungen zugeordnete Blendkantenkonturen von Gliederkettenabschnitten in den Blendenraum bringbar sind. Nachteilig an dem bekannten Projektionsscheinwerfer ist, dass der Wechsel zwischen zwei unterschiedlichen Betriebsstellungen der Blendeneinrichtung relativ zeitaufwändig ist, insbesondere dann, wenn es sich um Lichtverteilungen handelt, die mittels in gegenüberliegenden Endbereichen der Gliederkette angeordneten Gliederkettenabschnitten generiert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge derart weiterzubilden, dass auf relativ kostengünstige Weise eine Mehrzahl von Lichtverteilungen einstellbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtung eine Mehrzahl von unabhängig voneinander ansteuerbaren Blendenelementen aufweist, die jeweils senkrecht zu einer geraden Bezugsblendkante in mindestens eine Betriebsstellung bewegbar sind.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die Verstellung von Blendenelementen einer Blendeneinrichtung in einer Richtung senkrecht zu einer geraden Bezugsblendkante eine relativ schnelle Einstellung bzw. Verstellung von Lichtverteilungen gewährleistet ist. Der zurückzulegende Weg der Blendenelemente bei der Verstellung kann relativ gering gehalten werden. Grundgedanke der Erfindung ist es, mehrere Blendenelemente einer Blendeinrichtung unabhängig voneinander verstellen zu können. In Abhängigkeit von der Anzahl der unterschiedlichen Betriebsstellungen der einzelnen Blendenelemente bzw. in Abhängigkeit von der Anzahl der Blendenelemente kann eine Mehrzahl von Lichtverteilungen einstellbar sein. Die Erfindung ermöglicht eine kostengünstige Modifikation eines bekannten Projektionsscheinwerferaufbaus, der einen relativ hohen Leuchtenwirkungsgrad aufweist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Bezugsblendkante in horizontaler Richtung verlaufend angeordnet, so dass die Blendelemente im Wesentlichen in vertikaler Richtung verschiebbar angeordnet sind. Zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtverteilungen, wie beispielsweise Abblendlicht, Fernlicht, Stadtlicht, Autobahnlicht, Landstraßenlicht können jeweils alle Blendenelemente, einzeln oder mechanisch gekoppelte Blendenelemente oder nur ein Teil der Blendenelemente in vertikaler Richtung zwischen unterschiedlichen Betriebsstellungen hin- und herbewegt werden. Durch entsprechende Ansteuerung der Blendenelemente können frei wählbare Lichtverteilungen erzeugt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Blendenelemente als Blendlamellen ausgebildet, wobei benachbarte Blendlamellen längsseitig überlappend angeordnet sind. Hierdurch kann ein unerwünschtes Streulicht zwischen den einzelnen Blendenelementen sicher vermieden werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Blendeneinrichtung eine Aktoreneinheit auf, mittels derer die einzelnen Blendenelemente oder gruppenweise zusammengefassten Blendenelemente in Stufen oder stufenlos in die entsprechenden Betriebsstellungen bewegbar sind. Die Aktoreneinheit weist eine Mehrzahl von jeweils den Blendenele menten bzw. Gruppen von Blendenelementen zugeordneten Aktoren auf.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 einen Vertikalschnitt durch einen Projektionsscheinwerfer,
2 eine Vorderansicht einer Blendeneinrichtung des Projektionsscheinwerfers mit einer Mehrzahl von Blendenelementen,
3 eine schematische Darstellung der Blendeneinrichtung in einer ersten Betriebsstellung und
4 eine schematische Darstellung der Blendeneinrichtung in einer zweiten Betriebsstellung.
Ein Projektionsscheinwerfer 1 für Fahrzeuge weist einen Reflektor 2, eine dem Reflektor 2 zugeordnete Lichtquelle 3, eine dem Reflektor 2 in Lichtabstrahlrichtung 4 vorgelagerte Linse 5 sowie eine Blendeneinrichtung 6 auf.
Die Blendeneinrichtung 6 weist eine Mehrzahl von Blendenelementen 7 auf, die mittels einer nicht dargestellten Aktoreinheit translatorisch verstellbar sind. Die Blendenelemente 7 sind als lang gestreckte Blendlamellen ausgebildet, wobei benachbarte Blendlamellen 7 längsseitig überlappend angeordnet sind, so dass ein unerwünschtes Streulicht im Bereich der durch die Blendlamellen 7 gebildeten Blendenfläche vermieden wird.
Obere Stirnseiten 7' (Oberseiten) der Blendlamellen 7 bilden eine Blendkantenkontur 8, 8' zur Erzeugung einer vorgegebenen Hell-Dunkel-Grenze für eine Lichtverteilung. In 3 befinden sich die Blendlamellen 7 in einer solchen Betriebsstellung, dass eine Blendkantenkontur 8 zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung mit einem 15°-Anstieg für den Gegenverkehr erzeugt wird. In 4 befinden sich die Blendlamellen 7 in einer solchen Betriebsstellung, dass eine Blendkantenkontur 8' zur Erzeugung einer beliebigen Lichtverteilung erzeugt wird. Zu diesem Zweck sind die Blendlamellen 7 mittels jeweils zugeordneter Aktoren der Aktoreneinheit einzeln ansteuerbar, so dass sie in vertikaler Richtung stufenlos oder in Stufen (kontinuierlich oder diskontinuierlich) aus einer Nichtbetriebsstellung in eine Betriebsstellung oder zwischen unterschiedlichen Betriebsstellungen und vice versa bewegbar sind. Die Anzahl der Betriebsstellungen kann mit der Anzahl der durch die Blendeneinrichtung 6 einstellbaren Lichtverteilungen, wie beispielsweise Abblendlicht-, Fernlicht-, Autobahnlicht-, Stadtlicht-, Landstraßelicht- und/oder Schlechtwetterlichtverteilung, übereinstimmen.
Vorteilhaft brauchen die Blendlamellen 7 nur um einen relativ geringen Verschiebeweg 9 zwischen den Betriebsstellungen verstellt werden, so dass die Umschaltung zwischen den Lichtverteilungen relativ schnell erfolgen kann.
Die Blendlamellen 7 sind senkrecht zu einer Bezugsblendkante 10 verstellbar angeordnet, wobei die Bezugsblendkante 10 vorzugsweise in horizontaler Richtung verläuft. Die Bezugsblendkante 10 verlauft senkrecht zur Lichtabstrahlrichtung 4 bzw. senkrecht zur optischen Achse des Projek tionsscheinwerfers 1. Die Bezugsblendkante 10 kann beispielsweise durch die Blendkantenkontur der Blendlamellen 7 für das Fernlicht gebildet sein. Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, erstrecken sich die Blendlamellen 7 in einem mittleren Bereich der Blendeneinrichtung 6, wobei ein unterer Abschnitt 11 der Blendlamellen 7 außerhalb eines vorderen Öffnungsbereichs 12 des Reflektors 2 verläuft. Dieser untere Abschnitt 11 der Blendlamellen 7 dient zur Ankopplung derselben an die unterhalb des Reflektors 2 angeordneten Aktoren der Aktoreneinheit. Die Aktoren können beispielsweise als pneumatische oder hydraulische oder elektromagnetische oder thermische oder piezoelektrische Aktoren ausgebildet sein.
Vorzugsweise werden die Blendlamellen 7 einzeln angesteuert. Alternativ können auch Gruppen von Blendlamellen 7 bzw. benachbarte Blendlamellen 7 gemeinsam angesteuert werden. Hierdurch lässt sich der Steuerungsaufwand reduzieren. Die Notwendigkeit für die Ansteuerbarkeit einzelner Blendlamellen 7 hängt von der Anzahl der zu erzeugenden Lichtverteilungen ab.
Die Blendlamellen 7 können alternativ auch rotatorisch von der einen Betriebsstellung in die andere Betriebsstellung verstellt werden. Wesentlich ist, dass die Blendlamellen 7 senkrecht zu einer Bezugsblendkante 10 verstellt werden.
Die Bezugsblendkante 10 kann beispielsweise auch in einem spitzen Winkel zu einer Horizontalen angeordnet sein. Wesentlich ist, dass die Bezugsblendkante 10 gerade ausgebildet ist.
Wie aus den 3 und 4 ersichtlich ist, sind die Blendlamellen 7 zwischen einer vertikalen feststehenden Haltefläche 13 des Reflektors 2 und einem feststehenden horizontalen Haltesteg 14 geführt angeordnet.
Beispielsweise kann der Projektionsscheinwerfer 1 auch in Schwenkmodulen integriert angeordnet sein, so dass er zur Erzeugung einer Kurvenlichtfunktion geeignet ist. Hierbei kann die Blendenzahl reduziert werden, so dass ein Schattenbereich der Lichtverteilung einem sich bewegenden Objekt, welches nicht geblendet werden soll, nachgeführt werden kann.

Claims

Projektionsscheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor, mit einer dem Reflektor zugeordneten Lichtquelle, mit einer dem Reflektor in Lichtabstrahlrichtung vorgelagerten Linse, mit einer zwischen der Lichtquelle und der Linse angeordneten Blendeneinrichtung, mittels derer unterschiedlichen Lichtverteilungen zugeordnete Blendkantenkonturen einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtung (6) eine Mehrzahl von unabhängig voneinander ansteuerbaren Blendenelementen (7) aufweist, die jeweils senkrecht zu einer geraden Bezugsblendkante (10) in mindestens eine Betriebsstellung bewegbar sind.
Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugsblendkante (10) in horizontaler Richtung und senkrecht zur Lichtabstrahlrichtung (4) verläuft.
Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einer vorgegebenen Lichtverteilung zugeordnete Blendkantenkontur (8, 8') durch Oberseiten (7') der in horizontaler Richtung nebeneinander angeordneten Blendenelementen (7) gebildet ist.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenelemente (7) jeweils als lang gestreckte Blendlamellen ausgebildet sind, wobei eine Stirnseite (7') der Blendlamelle die Oberseite des Blendenelementes (7) bildet.
Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Blendlamellen (7) in der in einem Blendenraum befindlichen Betriebsstellung derselben längsseitig überlappend angeordnet sind.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtung (6) eine solche Anzahl von Blendenelementen (7) aufweist, dass mit denselben Blendenelementen (7) eine vorgegebene Anzahl von Blendkantenkonturen (8, 8') erzeugbar ist.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Betriebsstellungen der Blendenelemente (7) von der Anzahl der zu erzeugenden Blendkantenkonturen (8, 8') abhängt.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Blendenelemente (7) und/oder die Anzahl der Betriebsstellungen der Blendenelemente (7) derart gewählt ist, dass wahlweise eine Abblendlichtverteilung und eine Fernlichtverteilung und/oder eine Autobahnlichtverteilung und/oder ein Landstraßenlichtverteilung und/oder Stadtlichtverteilung und/oder eine Schlechtwetterlichtverteilung erzeugbar sind.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtung (6) eine Aktoreneinheit umfasst, derart, dass die Blendenelemente (7) einzeln oder gruppenweise in Stufen oder stufenlos von einer Betriebsstellung in die andere Betriebsstellung oder von einer Nichtbetriebsstellung in eine Betriebsstellung oder vice versa verstellbar sind.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenelemente (7) mittels der Aktoreneinheit translatorisch oder rotatorisch von der einen Betriebsstellung in die andere Betriebsstellung oder von einer Nichtbetriebsstellung in eine Betriebsstellung oder vice versa verstellbar sind.
Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenelemente (7) derart zur Erzeugung einer Kurvenlichtfunktion verstellbar sind, dass ein Schattenbereich der Lichtverteilung einem sich bewegenden Objekt nachgeführt wird.