-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Infrarot-Kraftfahrzeugscheinwerfer, der an einem
Kraftfahrzeug installiert wird und der einen Bereich vor dem Kraftfahrzeug
mit Infrarotlicht beleuchtet. Insbesondere betrifft die Erfindung
einen Infrarot-Kraftfahrzeugscheinwerfer, der zusammen mit einer
im Infrarotbereich empfindlichen CCD-Kamera verwendet wird.
-
Bei
einem herkömmlichen
Scheinwerfer vom im Allgemeinen gleichen Typ, auf den sich die Erfindung
bezieht, kann eine sichtbare Lichtquelle und ein parabolischer Reflektor
innerhalb einer Scheinwerferkammer, die durch einen Scheinwerferkörper und eine
vordere Linse bestimmt ist, angeordnet sein. Ein Infrarot-Transmissionsfilter,
der durch einen infrarotlicht transmittierenden Film gebildet ist,
welcher sichtbares Licht reflektiert und infrarotes Licht transmittiert und
welcher die gesamte Oberfläche
einer Glasplatte bedeckt, ist zwischen einer Lichtquelle und der
vorderen Linse angeordnet, um so vollständig den vorderen Öffnungsbereich
der Scheinwerfernkammer zu bedecken. Auf diese Weise gelangt das
gesamte Licht der Lichtquelle, die in Richtung der Linse abgestrahlt
wird, durch den infraroten Transmissionsfilm. Wenn das von dem Reflektor
reflektierte Licht durch den Infrarot-Transmissionsfilm gelangt,
wird die sichtbare Lichtkomponente desselben blockiert, so dass
primär
nur die unsichtbare Infrarotkomponente durch die Vorderlinse emittiert
wird.
-
Ein
Bild des mit Infrarotlicht beleuchteten Bereichs vor dem Kraftfahrzeug
wird durch eine CCD-Kamera aufgenommen, die an einer vorderen Position
des Kraftfahrzeuges montiert ist und die einen Empfindlichkeitsbereich
im Infrarotbereich besitzt. Das Bild wird von einer Bildbearbeitungsvorrichtung
bearbeitet, und das Ergebnis wird auf einem Monitorschirm im Fahrzeugraum
des Kraftfahrzeuges angezeigt. Unter Verwendung dieses Systems kann der
Fahrer auf dem Monitorschirm die Gegenwart von Personen, Fahrbahnmarkierungen,
Hindernissen etc. erkennen, selbst in einem beträchtlichen Abstand vor dem Kraftfahrzeug.
-
Der
infrarot-transmittierende Filter (Infrarot-Transmissionsfilter) ist jedoch nicht
in der Lage, vollständig
langwelliges sichtbares Licht mit Wellenlängen von ungefähr 700 bis
800 nm (Rotlichtkomponente) auszublenden. Deshalb wird ein Bereich
des sichtbaren Lichts (Rotlichtkomponente) zusammen mit dem Infrarotlicht
von der Lichtquelle durch den Infrarot-Transmissionsfilter hindurchgelassen
und durch die vordere Linse zusammen mit dem Infrarotlicht emittiert,
so dass die Vorderlinse Rotlicht emittiert (der Scheinwerfer erscheint
rot). Daher besteht eine Gefahr für den Fahrer eines entgegenkommenden
Kraftfahrzeugs oder eines Fußgängers, dass
er eine an einer vorderen Position eines Kraftfahrzeuges montierten
Infrarotscheinwerfer mit einer Schlussleuchte oder einem Stopplicht
verwechselt, was zu Sicherheitsproblemen führt.
-
Aus
der
EP 0 936 107 A1 geht
eine Strahlungsvorrichtung für
ein Nachtsicht-Hilfssystem für ein
Kraftfahrzeug hervor, die eine Lampe, die weißes Licht erzeugt, und eine
Lampe, die sichtbares Licht und Infrarotlicht ausstrahlt, aufweist.
Um eine Verwechslung zwischen der Vorder- und Rückseite eines Fahrzeugs zu
verhindern, wird ein Filter vorgesehen.
-
Die
US 5,448,461 A betrifft
einen Scheinwerfer mit einer Ultraviolett-Leuchte und einem Filter,
der sichtbares Licht bereichsweise herausfiltert.
-
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER
ERFINDUNG
-
Der
Erfinder hat sich überlegt,
dass, falls ein Bereich des Lichts von der Lichtquelle durch einen Umfangsbereich
der Vorderlinse passieren kann, ohne durch den Infrarot-Transmissionsfilter
zu gelangen, um so die Umfangsbereiche der rotlicht-emittierenden
Vorderlinse mit weißem
Licht zu beleuchten, so würde
dies die Rotlichtemission weniger auffällig erscheinen lassen. Experimente
legen nahe, dass dieses Konzept in der Tat sehr wirkungsvoll ist.
Der Erfinder hat die vorliegende Erfindung, basierend auf diesem
Konzept, vorgeschlagen.
-
Die
Erfindung ist gemacht worden, basierend auf den vorangegangenen
Problemen des Standes der Technik und der Konzeption des Erfinders.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Infrarotscheinwerfer vorzusehen,
bei der die Emission von Rotlicht von der vorderen Linse durch weißes Licht,
das von einem Umfangsbereich der Linse emittiert wird, oder durch
eine geringe Menge an weißem
Licht, das von ungefähr
einem mittleren Bereich der Linse emittiert wird, abgeschwächt wird,
wodurch vermieden wird, dass der eingeschaltete Scheinwerfer als
Schlussleuchte, Stopplampe oder dergleichen verwechselt wird.
-
Um
das Vorherige und andere Aufgaben der Erfindung zu erzielen, umfasst
ein Infrarotscheinwerfer entsprechend der vorliegenden Erfindung
einen behälterförmigen Scheinwerferkörper, eine
Linse, die an dem vorderen Öffnungsbereich
des Scheinwerferkörpers
angebracht ist und die mit dem Scheinwerferkörper zusammenwirkt, um eine
Scheinwerferkammer zu bestimmen; einen an einer Innenseite des Scheinwerferkörpers vorgesehenen
Reflektor, eine Lichtquelle, die vor dem Reflektor vorgesehen ist, und
einen Infrarot-Transmissionsfilter, der zwischen der Lichtquelle und
der Linse angeordnet ist, wobei ein Bereich ohne Infrarot-Transmissionsfilter
an einem äußeren Umfang
des Infrarot-Transmissionsfilters und/oder innerhalb des Infrarot-Transmissionsfilters
vorgesehen ist.
-
Während des
Betriebs, wenn von der Lichtquelle emittiertes und von dem Reflektor
reflektiertes Licht durch den Infrarot-Transmissionsfilter gelangt, der vor
dem Reflektor vorgesehen ist, wird eine sichtbare Lichtkomponente
abgeschnitten, so dass Licht, welches hauptsächlich sich aus einer unsichtbaren Infrarotkomponente
zusammensetzt, durch die Linse passiert. Das von der Linse ausgehende
Licht besitzt jedoch immer noch eine sichtbare Lichtkomponente (Rotlichtkomponente),
die nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm eliminiert werden
kann. Deshalb, wenn der Scheinwerfer eingeschaltet ist, emittiert
die Linse eine gewisse Menge an Rotlicht. Durch das Vorsehen des
Bereichs ohne Infrarot-Transmissionsfilter an dem Außenumfang
des Infrarot-Transmissionsfilms gelangt jedoch Licht von der Lichtquelle,
das nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm passiert, durch einen
Umfangsbereich der Linse. Deshalb emittiert der Umfangsbereich der
Linse Weißlicht,
welches dazu dient, die rote Farbe des von der Linse emittierten
Lichts abzuschwächen.
Ferner, in dem Fall, wo ein Bereich ohne Infrarot-Transmissionsfilm
innerhalb des Infrarot-Transmissionsfilms vorgesehen
ist, gelangt Licht von der Lichtquelle, welches nicht durch den
Infrarot-Transmissionsfilm passiert,
durch einen ungefähr
mittigen Abschnitt der Linse in geringer Menge, was dazu dient,
das von der Linse emittierte Rotlicht abzuschwächen. Obwohl die Menge des
von der Linse emittierten Rotlichtes sich nicht im Wesentlichen
von der Menge des in dem herkömmlichen
Aufbau emittierten Rotlichtes unterscheidet, bei dem das gesamte,
von der Lichtquelle emittierte Licht zur Linse hin durch den Infrarot-Transmissionsfilm
hindurchgelangt, so schwächt der erfindungsgemäße Scheinwerfer
das Rotlicht durch Weißlicht
ab, das emittiert wird am Umfang um den rotlichtemittierenden Bereich
der Linse oder durch eine geringe Menge an Weißlicht, das durch einen ungefähr mittig
gelegenen Abschnitt der Linse hindurchgelangt.
-
Bezüglich des
Grundaufbaus des Infrarotscheinwerfers können verschiedene Arten eingesetzt werden,
einschließlich
eines optischen Beleuchtungssystems des Reflektionstyps, bei dem
Licht von der Lichtquelle durch einen parabolischen Reflektor reflektiert
wird, um im Wesentlichen parallele Strahlen zu erzeugen, und eine
erwünschte
Lichtverteilung wird mit Abstufungen einer Lichtverteilungssteuerung auf
der vorderen Linse erzielt. Eine Art, mit der eine solche erwünschte Lichtverteilung
erzielt wird, verwendet einen Reflektor, der eine Mehrzahl von zueinander
benachbart unterteilten Reflektionsoberflächen für die Lichtverteilungssteuerung
aufweist, und eine andere Art, die mit einem optischen Beleuchtungssystem
des Projektionstyps aufgebaut ist, reflektiert Licht von der Lichtquelle
mit einem elliptischen Reflektor und erzeugt anschließend im
Wesentlichen parallele Strahlen mit einer Projektionslinse. Die
Erfindung ist auf jede dieser Formen anwendbar. Ferner kann entsprechend
der Erfindung ein transparentes Element zwischen dem Reflektor und der
Linse vorgesehen sein, wobei das transparente Element mit dem Infrarot-Transmissionsfilm
versehen ist.
-
Falls
in einem einfachen Aufbau, der einen Infrarot-Transmissionsfilter (ein transparentes
Element mit einem Infrarot-Transmissionsfilm) verwendet, das Blockieren
bzw. Ausschneiden der sichtbaren Lichtkomponente durch den Infrarot-Transmissionsfilter
(infrarot-transmittierender Film) z. B. aufgrund Erwärmung sich
verschlechtert, so ist es sinnvoll, lediglich den Infrarot-Transmissionsfilter
zu ersetzen, ohne jedoch Hauptkomponenten des Scheinwerfers zu ersetzen.
-
Entsprechend
der Erfindung kann überdies die
Linse mit einem Infrarot-Transmissionsfilm versehen sein, in solch
einem Fall, da der Infrarot-Transmissionsfilm direkt auf der Linse
gebildet ist, besteht kein Bedarf für ein separates, transparentes
Element zum Unterstützen
des Infrarot-Transmissionsfilms, und
folglich ist der Aufbau des Scheinwerfers entsprechend einfach.
Ferner ist ein Wärmestau
innerhalb der Scheinwerferkammer eher unwahrscheinlich, und thermische
Verschlechterung des Infrarot-Transmissionsfilms ist im Vergleich
mit einem Aufbau, bei dem ein Infrarot-Transmissionsfilter (ein transparentes
Element mit einem Infrarot-Transmissionsfilm) eingesetzt wird, reduziert.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht eines Infrarotscheinwerfers
entsprechend einer ersten Ausführungsform,
(nicht erfindungsgemäß).
-
2 ist
eine rückseitige
Ansicht eines Infrarot-Transmissionsfilters,
der gleich einem Abschnitt des Scheinwerfers der 1 ist.
-
3 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht eines Infrarotscheinwerfers
entsprechend einer zweiten Ausführungsform
(erfindungsgemäß).
-
4 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht eines Infrarotscheinwerfers
entsprechend einer dritten Ausführungsform
(nicht erfindungsgemäß).
-
5 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht eines Infrarotscheinwerfers
entsprechend einer vierten Ausführungsform
(nicht erfindungsgemäß).
-
6 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht eines Infrarotscheinwerfers
entsprechend einer fünften
Ausführungsform
(nicht erfindungsgemäß).
-
7 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht eines Infrarotscheinwerfers
entsprechend einer sechsten Ausführungsform
(nicht erfindungsgemäß).
-
8 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht eines Infrarotscheinwerfers
(nicht erfindungsgemäß).
-
9 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des Scheinwerfers (nicht
erfindungsgemäß).
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung wird nun in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen derselben beschrieben.
-
Im
Folgenden werden die Begriffe "Scheinwerfer" und "Lampe" bzw. Leuchte sowie
die Begriffe "Infrarot-Transmissionsfilm" bzw. "-filter" und ein Film bzw.
Filter, welcher in der Lage ist, Infrarotstrahlung zu transmittieren,
gleichbedeutend verwendet.
-
Die 1 und 2 stellen
eine Ausführungsform
eines Infrarotscheinwerfers dar, der eingesetzt werden kann für ein Nachtsichtdetektionssystem,
und der zusammen mit einer infraroten CCD-Kamera verwendet wird,
welche z. B. an einer oberen Position in dem Fahrzeugraum des Kraftfahrzeuges befestigt
ist zum Erfassen eines Bildes des vorderen Sichtfeldes des Kraftfahrzeugs. 1 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht des Infrarotscheinwerfes
entsprechend einer ersten Ausführungsform. 2 zeigt
eine Rückseite
eines Infrarot-Transmissionsfilters, der gleich einem Bereich des
Scheinwerfers ist.
-
Das
Nachtsichtdetektionssystem (Sicht bezieht sich hier auf die in Fahrzeugbewegungsrichtung gerichtete
Sicht) umfasst als Primärkomponenten
einen Infrarotscheinwerfer 10A, der an einer vorderen Position
des Kraftfahrzeuges befestigt ist, zum Emittieren von Infrarotlicht
vor das Kraftfahrzeug, eine Infrarot-CCD-Kamera (nicht gezeigt),
die z. B. an einer oberen Position in dem Fahrzeugraum des Kraftfahrzeuges
befestigt ist, zum Erfassen eines Bildes des Sichtfeldes vor dem
Fahrzeug, eine Bildbearbeitungs-Analysiervorrichtung zum Analysieren
des von der CCD-Kamera erfassten Bildes, und eine Anzeige in Kopfhöhe (head-up
display, HUD).
-
Bilder
von andererseits unsichtbaren entfernten Fußgängern, Hindernissen, Fahrbahnmarkierungen
und dergleichen, die durch die CCD-Kamera erfasst werden, werden
an die Bildbearbeitungs-Analysiervorrichtung gegeben. Kantenbearbeitung
und Mustererkennung von Bildern ermöglichen ein einfaches Erkennen
eines Fußgängers, Hindernisses, Fahrbahnmarkierung
etc. Die Bilder des Fußgängers, Hindernisses,
Fahrbahnmarkierung etc. werdendem Fahrer über eine Anzeige in Kopfhöhe (head-up
display, HUD) angezeigt, und gewisse Charakteristika der Objekte
auf der Straße
(Fußgänger, Hindernis,
Fahrbahnmarkierung etc.) werden durch Formerkennung bestimmt und
dem Fahrer über
einen Sprechton angezeigt.
-
Wie
in 1 gezeigt, umfasst der Infrarotscheinwerfer 10a einen
aus Kunstharz hergestellten Scheinwerferkörper 12, eine vordere
Linse 14, die an einem vorderen Öffnungsbereich des Scheinwerferkörpers 12 angebracht
ist, und die eine Scheinwerferkammer S zusammen mit dem Scheinwerferkörper 12 bestimmt,
einen parabolischen Reflektor 16, der zusammen mit einer
inneren Umfangsoberfläche
des Scheinwerferkörpers 12 gebildet
ist, eine Halogenlampe 18, die gleich einer Lichtquelle
ist, und die in ein Lampenbefestigungsloch 12a eingesetzt
ist, welches sich an einem hinteren Eckbereich des Scheinwerferkörpers 12 befindet,
und einen Infrarot-Transmissionsfilter 20,
der sich in transversaler Richtung vor dem Reflektor 16 erstreckt.
Zylindrische Abstufungen für
die Lichtverteilungssteuerung 15, welche Licht auf divergierende
Weise in eine vorbestimmte Richtung verteilen, sind auf der vorderen
Linse 14 vorgesehen.
-
Wie
in 2 gezeigt, umfasst der Infrarot-Transmissionsfilter 20 einen
Infrarot-Transmissionsfilm 22, der auf einer Oberfläche einer
transparenten Glasplatte 21 gebildet ist. Ein Umfangsbereich des
Infrarot-Transmissionsfilters 20 (Glasplatte 21) ist
mit einem ringförmigen
Bereich 24a versehen, der keinen Infrarot-Transmissionsfilm
aufweist. Der ringförmige
Bereich 24a besitzt eine vorbestimmte Breite. Der Infrarot-Transmissionsfilm 22 ist
auf der rückseitigen
Oberfläche
der Glasplatte 21 gebildet, mit Ausnahme eines Umfangsbereichs
mit vorbestimmter Breite.
-
Wie
in 1 gezeigt, befindet sich der Umfangsbereich des
Infrarot-Transmissionsfilters 20 im Eingriff mit einer
Nut 13, die in einem Eingriffsbereich zwischen dem Scheinwerferkörper 12 und
der vorderen Linse 14 gebildet ist, und ist auf diese Weise
positioniert und fixiert. Der Infrarot-Transmissionsfilter 20 kann
schichtweise gleichzeitig mit der Befestigung der vorderen Linse 14 zum
Scheinwerferkörper 12 fixiert
sein. Dies ist für
das Austauschen des Infrarot-Transmissionsfilters 20 vorteilhaft.
-
Wird
der Scheinwerfer eingeschaltet, gelangt Licht von der Lichtquelle,
das durch den Reflektor 16 reflektiert wird, durch den
Infrarot-Transmissionsfilter 20 und den Infrarot-Transmissionsfilm 22,
wie durch das Bezugszeichen L1 in 1 angezeigt
ist, wobei eine sichtbare Lichtkomponente abgeschnitten wird. Deshalb
gelangt Licht, das sich vorwiegend aus unsichtbaren Infrarotkomponenten
zusammensetzt, durch die vordere Linse 14. Das ausgehende
Licht von der vorderen Linse 14 enthält jedoch eine sichtbare Lichtkomponente
(rote Lichtkomponente), die trotz der Wirkung des Infrarot-Transmissionsfilms 22 zurückbleibt.
Ist die Lampe eingeschaltet, so emittiert die vordere Linse 14 eine
gewisse Menge an rotem Licht. Licht von der Lichtquelle, welches
nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm 22 verläuft, wird
jedoch zu einem Umfangsbereich der vorderen Linse 14 über dem
Bereich 24a, der keinen Infrarot-Transmissionsfilm aufweist, wie durch
das Bezugszeichen L1' in 1 angezeigt
ist, gerichtet. Der Umfangsbereich 14a der vorderen Linse 14 emittiert
weißes Licht,
was auf diese Weise dazu dient, die rote Farbe der Lichtemission
von der vorderen Linse 14 abzuschwächen. Obwohl die Menge der
Rotlichtemission von der vorderen Linse 14 im Wesentlichen
sich nicht von der Menge des roten Lichtes, das von einem herkömmlichen
Scheinwerfer emittiert wird, bei der die gesamte Lichtausgabe von
der Lichtquelle in Richtung der vorderen Linse 14 durch
den Infrarot-Transmissionsfilm 22 gelangt, unterscheidet,
so ist in dieser Ausführungsform
die rote Farbe deutlich durch das Weißlicht, das von dem Umfangsbereich 14a um einen
rotlicht-emittierenden Bereich der vorderen Linse 14 emittiert
wird, abgeschwächt.
-
3 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht eines Infrarotscheinwerfers,
der entsprechend einer zweiten, erfindungsgmäßen Ausführungsform aufgebaut ist.
-
In
der vorangegangenen ersten Ausführungsform
ist der Infrarot-Transmissionsfilter 20 in dem vorderen Öffnungsbereich
des Scheinwerferkörpers 12 befestigt,
um so die Scheinwerferkammer S zu verschließen, und der Infrarot-Transmissionsfilm 22 ist
darauf gebildet, wodurch ein Umfangsbereich in der Glasplatte 21 verbleibt,
der keinen darauf befestigten Infrarot-Transmissionsfilm aufweist.
In dem Infrarotscheinwerfer 10b der zweiten Ausführungsform
ist jedoch ein Infrarot-Transmissionsfilter 20a, der sich
aus einem Infrarot-Transmissionsfilm 22, der auf der gesamten
Oberfläche
an einer Rückseite
einer Glasplatte 21 gebildet ist, zusammensetzt, derart angeordnet,
dass eine vorbestimmte Lücke
(Bereich 24b, der keinen Infrarot-Transmissionsfilm aufweist) zwischen
der Scheinwerferkammer S und der inneren Umfangsoberfläche derselben
gebildet wird. Eingriffsvorsprünge 23 sind
an einer Mehrzahl von Positionen entlang dem Umfang des Infrarot-Transmissionsfilters 20a vorgesehen.
Die Eingriffsvorsprünge 23 des
Infrarot-Transmissionsfilters 20a sind
in einer Nut 13 im Eingriff, die in einem Eingriffsbereich
zwischen dem Scheinwerferkörper 12 und
der vorderen Linse 14 gebildet ist, wodurch der Infrarot-Transmissionsfilter 20a in
der Scheinwerferkammer S positioniert und fixiert wird.
-
Wird
der Scheinwerfer eingeschaltet, gelangt Licht von der Lichtquelle,
welches von dem Reflektor 16 reflektiert wird, durch den
Infrarot-Transmissionsfilter 20A, einschließlich des
Infrarot-Transmissionsfilms 22, wie dies durch das Bezugszeichen
L2 in 3 angezeigt
ist, wodurch die sichtbare Lichtkomponente im Wesentlichen abgeschnitten
wird. Deshalb wird Licht, das sich hauptsächlich aus einer unsichtbaren
Infrarotkomponente zusammensetzt, durch die vordere Linse 14 abgestrahlt.
Das ausgehende Licht von der vorderen Linse 14 enthält jedoch einige
sichtbare Lichtkomponenten (Rotlichtkomponente), die nicht durch
den Infrarot-Transmissionsfilm 22 blockiert werden. Ist
die Lampe eingeschaltet, so emittiert die vordere Linse 14 deshalb
eine gewisse Menge an Rotlicht. Licht, welches nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm 22 verläuft, wird
jedoch an einen Umfangsbereich der vorderen Linse 14 über die
Spalte geleitet (der Bereich 24B, der keinen Infrarot-Transmissionsfilm
aufweist), wie dies durch das Bezugszeichen L2' in 3 angezeigt
ist. Deshalb emittiert der Umfangsbereich 14a der vorderen
Linse 14 weißes
Licht, was auf diese Weise die rote Farbe des von der vorderen Linse 14 emittierten
Lichts abschwächt
und was die rote Farbe weniger auffällig erscheinen lässt.
-
Die
vorderen und rückseitigen
Scheinwerferkammern S, die durch den Infrarot-Transmissionsfilter 20A getrennt
sind, stehen miteinander über
verschiedene Spalte zwischen den Innenumfangs-Wandoberflächen der
Scheinwerferkammer und einem Umfangsbereich des Infrarot-Transmissionsfilters 20A in
Verbindung. Luftkonvektion findet deshalb zwischen der vorderen
und rückseitigen Kammer über die
Spalte statt, was den Wärmerstau innerhalb
der Scheinwerferkammer S mildert.
-
4 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht eines Infrarotscheinwerfers,
der entsprechend einer dritten Ausführungsform aufgebaut ist.
-
Der
Infrarotscheinwerfer 10C der dritten Ausführungsform
verwendet ein optisches Beleuchtungssystem des Reflektionstyps,
bei der ein Reflektor 16A eine Mehrzahl von kontinuierlich
unterteilten, reflektierenden Oberflächen 17 für die Lichtverteilungssteuerung
aufweist, und eine vorbestimmte Lichtverteilung wird dadurch erzielt,
indem reflektiertes Licht von den unterteilten reflektierenden Oberflächen 17 diffundiert
bzw. gestreut wird. Eine vordere Linse 14 besitzt keine
Abstufungen zur Lichtverteilungssteuerung 15, wie in dem
Fall der ersten Ausführungsform,
sondern besitzt eine einfache Transmissionsoberfläche.
-
Ein
Infrarot-Transmissionsfilter 20 ist direkt auf der rückseitigen
Oberfläche
der vorderen Linse 14A gebildet, die der Designoberfläche derselben entspricht.
Ein bandähnlicher
Bereich 24C ohne Infrarot-Transmissionsfilm ist auf einer
Innenoberfläche einer
Seitenwand der vorderen Linse 14A vorgesehen, das ist ein
Umfangsabschnitt der vorderen Linse 14A.
-
Ist
der Scheinwerfer eingeschaltet, gelangt Licht von der Lichtquelle,
das von dem Reflektor 16A reflektiert wird, durch den Infrarot-Transmissionsfilm 22,
wie dies durch das Bezugszeichen L3 in 4 angezeigt
ist, wobei ein großer
Teil der sichtbaren Lichtkomponente abgeschnitten ist. Deshalb wird
hauptsächlich
aus einer unsichtbaren Infrarotkomponente sich zusammensetzendes
Licht durch die vordere Linse 14 emittiert. Das ausgehende
Licht von der vorderen Linse 14A enthält jedoch immer noch eine sichtbare
Lichtkomponente (rote Lichtkomponente), welche nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm blockiert
wird. Im eingeschalteten Zustand des Scheinwerfers emittiert deshalb
die vordere Linse 14 eine gewisse Menge an rotem Licht.
Licht von der Lichtquelle, das nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm 22 hindurchläuft, wird
jedoch auf einen Umfangsbereich der vorderen Linse 14A über dem
Bereich 24C, der keinen Infrarot-Transmissionsfilm aufweist,
wie dies durch das Bezugszeichen L3' in 4 angezeigt
ist, geleitet. Deshalb emittiert der Umfangsbereich 14a der
vorderen Linse 14A Weißlicht, das
auf diese Weise die rote Farbe der Lichtemission von der vorderen
Linse 14 abschwächt
und die rote Farbe weniger auffällig
erscheinen lässt.
-
5 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht eines Infrarotscheinwerfers,
der entsprechend einer vierten Ausführungsform aufgebaut ist.
-
Die
vorhergehenden ersten bis dritten Ausführungsformen verwenden ein
optisches Beleuchtungssystem vom Reflektionstyp, bei dem Licht von der
Lichtquelle durch den Reflektor 16 reflektiert wird, um
so im Wesentlichen parallele Strahlen zu erzeugen, und die Lichtstrahlen
werden auf diffuse Weise durch die Abstufungen der Lichtverteilungssteuerung der
vorderen Linse 14 verteilt, oder bei dem Licht von der
Lichtquelle auf diffuse reflektierte Weise durch den Reflektor 16A verteilt
wird, welcher eine Mehrzahl von kontinuierlichen unterteilten Reflektionsoberflächen 17 aufweist.
Im Gegensatz dazu verwendet der Infrarotscheinwerfer 10D der
vierten Ausführungsform
ein optisches Beleuchtungssystem vom Projektionstyp, bei dem Licht
von der Lichtquelle durch einen elliptischen Reflektor 16B reflektiert
wird, und das reflektierte Licht in der Form eines im Wesentlichen
parallelen Strahls durch eine Projektionslinse 14 projektions-verteilt
wird.
-
Eine
Halogenlampe 18 ist derart angebracht, dass das Filament
der Lampe 18 sich an einem ersten Brennpunkt f1 des
metallischen elliptischen Reflektors 16B befindet, der
einen Lampenkörper 12 bildet.
Ein metallischer, zylindrischer Linsenhalter 30, der den
Lampenkörper 12 bildet,
ist an dem Reflektor 16B angebracht. Ein vorderer Öffnungsbereich
des Linsenhalters 30 hält
auf sichere Weise die Projektionslinse 40 über einen
ringförmigen
Linsenhalterrahmen 36, welcher eine L-Form im Querschnitt
aufweist. Das Bezugszeichen 32 zeigt einen abgestuften
Bereich an, der sich entlang einem inneren Umfangsbereich des vorderen Öffnungsbereichs
des Linsenhalters 30 erstreckt, der dazu verwendet wird, um
einen Flanschbereich 41 der Linse 40 zu halten. Licht
von der Lichtquelle, das durch den Reflektor 16B reflektiert
wird, wird an einem zweiten Brennpunkt f2 des
Reflektors 16B konvergiert, und anschließend in
einen Lichtstrahl, der im Wesentlichen parallel zur optischen Achse
des Reflektors 16B, wie dies durch das Bezugszeichen L4 angezeigt ist, durch die Projektionslinse 40,
die vor dem Reflektor 16B angeordnet ist, gebildet wird.
Auf diese Weise wird ein im Wesentlichen paralleler Strahl projiziert
und nach vorne verteilt.
-
Ein
ringförmiger,
abgestufter Bereich 32A zum Halten eines Filters ist in
einem inneren Umfangsbereich des abgestuften Linsenhalterbereichs 32,
der in dem vorderen Öffnungsbereich
des Linsenhalters 30 gebildet ist, gebildet. Ein Infrarot-Transmissionsfilter 20B,
der von dem abgestuften Bereich 32A aufgenommen wird, ist
zusammen mit der Projektionslinse 40 an dem vorderen Öffnungsbereich des
Linsenhalters 30 durch den Linsenhalterrahmen 36 fixiert
und wird durch diesen gehalten. Das Bezugszeichen 26 zeigt
ein Gummielement an, welches sich entlang dem Umfangsbereich des
Infrarot-Transmissionsfilters 20B erstreckt. Der Infrarot-Transmissionsfilter 20B und
die Projektionslinse 40 sind über einen Abstand, der gleich
der Dicke des Gummielements 26 ist, voneinander beabstandet.
-
Ähnlich dem
Infrarot-Transmissionsfilter 20, der im Zusammenhang mit
der ersten Ausführungsform
beschrieben wurde, weist der Infrarot-Transmissionsfilter 20B einen
Aufbau auf, bei dem ein Infrarot-Transmissionsfilm 22 über einer
hinteren Oberfläche
einer transparenten Glasplatte 21 gebildet ist, mit Ausnahme
eines Umfangsbereichs der hinteren Oberfläche, und ein ringförmiger Bereich 24D,
der keinen Infrarot-Transmissionsfilm aufweist, liegt in einem Umfangsbereich
des Infrarot-Transmissionsfilters 20B (Glasplatte 21)
vor. Der ringförmige
Bereich 24D hat eine vorbestimmte Breite.
-
Ist
die Lampe eingeschaltet, gelangt Licht von der Lichtquelle, das
durch den Reflektor 16B reflektiert wird, durch den Infrarot-Transmissionsfilter 20B (der
Infrarot-Transmissionsfilm 22 desselben), wie
dies durch das Bezugszeichen L4 in 5 angezeigt
ist, wodurch die sichtbare Lichtkomponente im Wesentlichen blockiert
wird. Deshalb wird Licht, das sich vorwiegend aus einer unsichtbaren
Infrarotkomponente zusammensetzt, von der Projektionslinse 40 emittiert.
Das ausgehende Licht von der Projektionslinse 40 enthält jedoch
immer noch eine sichtbare Lichtkomponente (rote Lichtkomponente),
welche nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm blockiert wird.
Im eingeschalteten Zustand des Scheinwerfers emittiert die Projektionslinse 40 deshalb
eine gewisse Menge an rotem Licht. Licht von der Lichtquelle, das
nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm 20 gelangt,
wird jedoch an einen Umfangsbereich der Projektionslinse 40 über dem
Bereich 24D, der keinen Infrarot-Transmissionsfilm aufweist,
wie dies durch das Bezugszeichen L4' in 5 angezeigt
ist, geleitet. Deshalb emittiert der Umfangsbereich 40a der
Projektionslinse 40 weißes Licht, und auf diese Weise wird
die rote Farbe des von der Projektionslinse 40 emittierten
Lichtes abgeschwächt
und lässt
die rote Farbe weniger auffällig
erscheinen.
-
Der
Infrarot-Transmissionsfilter 20B ist an einer Position
angeordnet, die ausreichend entfernt ist von dem zweiten Brennpunkt
f2, an dem hohe Temperaturen aufgrund der
Konvergenz des Lichtes auftreten können. Die Möglichkeit thermischer Verschlechterung
des Infrarot-Transmissionsfilms 22 ist ebenso bedeutend
verringert.
-
6 ist
eine perspektivische Ansicht von Bereichen des Infrarotscheinwerfers
der fünften
Ausführungsform.
-
In
der vorher beschriebenen vierten Ausführungsform (siehe 5)
ist der Infrarot-Transmissionsfilter 20B, der in einem
Umfangsbereich in dem Bereich 24D keinen Infrarot-Transmissionsfilm
aufweist, derart angeordnet, dass er die Scheinwerferkammer S1 verschließt, d. h.
der Infrarot-Transmissionsfilter 20B ist
derart angeordnet, dass der Umfangsbereich des Filters eine innere
Umfangsoberfläche
des Linsenhalters 30 berührt. In dem Infrarotscheinwerfer 10E der
fünften
Ausführungsform
ist jedoch ein Infrarot-Transmissionsfilm 20C,
in dem ein Infrarot-Transmissionsfilm 22 über der
gesamten hinteren Oberfläche
einer Glasplatte 21 gebildet ist, derart angeordnet, dass
ein Umfangsbereich des Filters geringfügig von der inneren Umfangsoberfläche des Linsenhalters 30 beabstandet
ist. Auf diese Weise ist ein Bereich 24E, der keinen Infrarot-Transmissionsfilm
aufweist, um den Umfang des Infrarot-Transmissionsfilters 20C vorgesehen.
-
Nach
innen gerichtete Vorsprünge 32B zum Halten
des Filters mit abgestuften Bereichen sind an drei äquidistanten
Stellen um den Umfang eines abgestuften Linsenhalterbereichs 32 gebildet,
der in einem vorderen Öffnungsbereich
des Linsenhalters 30 gebildet ist. Ist der Infrarot-Transmissionsfilter 20C von
den nach innen gerichteten Vorsprüngen 32B aufgenommen,
entsteht ein Spalt bzw. eine Lücke (ein
Bereich 24E ohne Infrarot-Transmissionsfilm) um den Umfang
des Infrarot-Transmissionsfilters 20C. Wie in der vierten
Ausführungsform,
sind der Infrarot-Transmissionsfilter 20C und
die Projektionslinse 40 zusammen fixiert und an dem vorderen Öffnungsbereich
des Linsenhalters 30 über
den Linsenhalterrahmen 36 befestigt. Das Bezugszeichen 27 zeigt
Gummielemente an, die an einem Umfangsbereich des Infrarot-Transmissionsfilters 20B entsprechend
den nach innen gerichteten Vorsprüngen 32B vorgesehen
sind. Der Infrarot-Transmissionsfilter 20C und die Projektionslinse 40 sind
deshalb über
einen Abstand, der gleich der Dicke der Gummielemente 27 entspricht,
voneinander beabstandet.
-
Im
eingeschalteten Zustand des Scheinwerfers verläuft Licht von der Lichtquelle,
das von dem Reflektor 16B reflektiert wird, durch den Infrarot-Transmissionsfilter 20C (der
Infrarot-Transmissionsfilm 22 desselben), wobei eine sichtbare
Lichtkomponente blockiert wird. Deshalb wird Licht, das sich hauptsächlich aus
einer unsichtbaren Infrarotkomponente zusammensetzt, von der Projektionslinse 40 emittiert.
Das ausgehende Licht von der Projektionslinse 40 enthält jedoch
immer noch eine sichtbare Lichtkomponente (rote Lichtkomponente),
welche nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm
blockiert wird. Ist der Scheinwerfer eingeschaltet, so emittiert
die Projektionslinse 40 deshalb eine gewisse Menge an rotem
Licht. Licht von der Lichtquelle, das nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm 22 hindurchgelangt,
wird jedoch an einen Umfangsabschnitt der Projektionslinse 40 über den
ringförmigen Spalt
(der Bereich 24E, der keinen Infrarot-Transmissionsfilm
aufweist) zwischen einer inneren Umfangsoberfläche des Linsenhalters 30 und
einem Umfangsbereich des Transmissionsfilters 20C geleitet. Deshalb
emittiert der Umfangsbereich 40A der Projektionslinse weißes Licht,
was auf diese Weise die rote Farbe des von der Projektionslinse 40 emittierten Lichts
abschwächt
und die rote Farbe weniger auffällig
erscheinen lässt.
-
Ferner
stehen die vordere und hintere Scheinwerferkammer, die durch den
Filter 20C unterteilt sind, miteinander über den Spalt 24E zwischen dem
Filter 20C und dem Linsenhalter 30 in Verbindung.
Deshalb findet eine Luftkonvektion zwischen der vorderen und hinteren
Kammer über
den Spalt statt, was einen Wärmestau
innerhalb der Scheinwerferkammer verhindert und die Möglichkeit
thermischer Verschlechterung des Infrarot-Transmissionsfilms 22 herabsetzt.
-
7 ist
eine longitudinale Querschnittsansicht eines Infrarotscheinwerfers,
der entsprechend einer sechsten Ausführungsform aufgebaut ist.
-
In
einem Infrarotscheinwerfer 10F dieser Ausführungsform
ist ein Infrarot-Transmissionsfilm 22 direkt auf einer
hinteren Oberfläche
einer Projektionslinse 40 gebildet. Ein Bereich 24F,
der keinen Infrarot-Transmissionsfilm aufweist und eine vorbestimmte
Breite besitzt, ist an einem Umfangsbereich der hinteren Oberfläche der
Projektionslinse 40 vorgesehen.
-
Ist
der Scheinwerfer eingeschaltet, verläuft Licht von der Lichtquelle,
das von dem Reflektor 16B reflektiert wird, durch den Infrarot-Transmissionsfilm 22,
wie dies durch das Bezugszeichen L6 in 7 angedeutet
ist, wobei eine sichtbare Lichtkomponente blockiert wird. Deshalb
gelangt Licht, das sich hauptsächlich
aus einer unsichtbaren Infrarotkomponente zusammensetzt, durch die
Projektionslinse 40. Das ausgehende Licht der Projektionslinse 40 enthält jedoch
immer noch eine sichtbare Lichtkomponente (rote Lichtkomponente),
welche nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm
blockiert wird. Im eingeschalteten Zustand des Scheinwerfers emittiert
deshalb die Projektionslinse 40 eine gewisse Menge an rotem
Licht. Licht von der Lichtquelle, das nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm 22 gelangt,
wird jedoch an einen Umfangsbereich der Projektionslinse 40 über den
Bereich 24F, der keinen Infrarot-Transmissionsfilm aufweist,
wie dies durch das Bezugszeichen L6' in 7 angedeutet
ist, geleitet. Deshalb emittiert der Umfangsbereich 40a der
Projektionslinse weißes
Licht, was die rote Farbe des von der Projektionslinse 40 emittierten
Lichtes abschwächt
und die rote Farbe weniger auffällig
erscheinen lässt.
-
Die 8 und 9 stellen
eine siebte Ausführungsform
dar. 8 ist eine longitudinale Querschnittsansicht eines
Infrarotscheinwerfers. 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht
des Scheinwerfers.
-
In
dem Infrarotscheinwerfer 10G dieser Ausführungsform
ist ein Infrarot-Transmissionsfilm 22 über einer hinteren Oberfläche einer
Projektionslinse 40 gebildet, mit Ausnahme eines Flanschbereichs 41 der
Projektionslinse 40. Der Infrarot-Transmissionsfilm 22 ist
an einem Bereich der hinteren Oberfläche der Projektionslinse 40 gebildet,
der einem verlängerten
Linsenbereich 42 entspricht. Der Flanschbereich 41 der
Projektionslinse 40 ist mit einem Bereich 24G versehen,
der keinen Infrarot-Transmissionsfilm aufweist.
-
Drei
abgestufte Bereiche 32C zum Halten einer Projektionslinse 40 (ein
Flanschbereich 41 desselben) sind in einem vorderen Öffnungsbereich
des Linsenhalters 30 gebildet, indem ein innerer Umfangsbereich
des Öffnungsbereichs
auf spitz zulaufende Weise an drei äquidistanten Stellen in Umfangsrichtung
ausgeschnitten sind. Deshalb wird Licht von der Lichtquelle, das
nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm 22 hindurchläuft, an
den Flanschbereich 41 geleitet. Das Bezugszeichen 33 zeigt
eine spitz zulaufende bzw. konisch ausgebildete Oberfläche an.
-
Ein
Linsenhalterrahmen 36A ist vorgesehen zum Sichern des Flanschbereichs 41 der
Projektionslinse 40 an einem vorderen Kantenbereich des Linsenhalters 30.
Ein innerer Umfangsbereich des Linsenhalterrahmens 36A ist
bogenförmig
an drei äquidistanten
Stellen in Umfangsrichtung ausgeschnitten, so dass drei Haken 37 gebildet
werden, die den abgestuften Bereichen 32A des Linsenhalters 30 entsprechen.
Deshalb wird Licht von der Lichtquelle, das an den Flanschbereich 41 gerichtet
ist, nach vorne emittiert, ohne dass es durch den Linsenhalterrahmen 36A behindert
wird. Das Bezugszeichen 38 zeigt Aussparungen an einem
inneren Umfangsbereich des Linsenhalterrahmens 36A an.
-
Im
eingeschalteten Zustand des Scheinwerfers verläuft Licht von der Lichtquelle,
das von dem Reflektor 16B reflektiert wird, durch den Infrarot-Transmissionsfilm 22,
wie dies durch das Bezugszeichen L7 in 8 angezeigt
wird, wodurch eine sichtbare Lichtkomponente blockiert wird. Licht,
das sich hauptsächlich
aus einer unsichtbaren Infrarotkomponente zusammensetzt, wird deshalb
von der Projektionslinse 40 emittiert. Das ausgehende Licht von
der Projektionslinse 40 enthält jedoch immer noch eine sichtbare
Lichtkomponente (rote Lichtkomponente), welche nicht von dem Infrarot-Transmissionsfilm 22 blockiert
wird. Ist die Lampe eingeschaltet, emittiert deshalb die Projektionslinse 40 eine
gewisse Menge an rotem Licht. Licht von der Lichtquelle, das durch
den Bereich 24G, der keinen Infrarot-Transmissionsfilm
aufweist, und nicht durch die abgestuften Bereiche 32C oder
den Linsenhalterrahmen 36A (die Haken 37 desselben)
(Licht von der Lichtquelle, das nicht durch den Infrarot-Transmissionsfilm 22 verläuft) transmittiert
wird, wird jedoch von dem Flanschbereich 41 der Projektionslinse 40 emittiert,
wie dies durch das Bezugszeichen L7' in 8 angedeutet
ist. Der Umfangsbereich 41 der Projektionslinse 40 emittiert
deshalb weißes
Licht, was auf diese Weise die rote Farbe des von der Projektionslinse 40 emittierten
Lichtes abschwächt
und die rote Farbe weniger auffällig
erscheinen lässt.
-
In
den vorangegangenen Ausführungsformen
ist der Infrarot Transmissionsfilm auf der hinteren Oberfläche der
Glasplatte 21, der vorderen Linse 14, 14A,
der Projektionslinse 40 etc. gebildet. Es ist jedoch ebenso
möglich,
einen Infrarot-Transmissionsfilm
lediglich an der vorderen Oberfläche
oder an sowohl der vorderen als auch hinteren Oberfläche vorzusehen.
-
Ferner
ist in den vorhergehenden Ausführungsformen
der Bereich, der keinen Infrarot-Transmissionsfilm aufweist, um
den Umfang des Infrarot-Transmissionsfilms gebildet, und der Umfangsbereich
der Linse emittiert deshalb weißes
Licht, um so die Emission von rotem Licht von dem Scheinwerfer abzuschwächen. Es
ist jedoch ebenso möglich,
einen Aufbau zu verwenden, bei dem kleine Poren, nämlich kleine
Bereiche, die keinen Infrarot-Transmissionsfilm aufweisen, in dem
Infrarot-Transmissionsfilm
nach einem verteilten Muster gebildet sind, so dass eine geringe
Menge an weißem
Licht von einem im Allgemeinen mittleren Bereich der Linse emittiert
wird. Ferner ist es ebenso möglich,
einen Bereich ohne Infrarot-Transmissionsfilm
um den Umfang des Infrarot-Transmissionsfilms
zu bilden und kleine Poren als Bereiche ohne Infrarot-Transmissionsfilm
innerhalb des Infrarot-Transmissionsfilms nach
einem verteilten Muster derart vorzusehen, dass die Emission von
rotem Licht von dem Scheinwerfer abgeschwächt ist.
-
Wie
aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich ist, wird von dem
Scheinwerfer emittiertes rotes Licht durch weißes Licht, das von einem Umfangsbereich
der Linse oder einem im Wesentlichen mittleren Bereich der Linse
emittiert wird, abgeschwächt.
Ungleich der herkömmlichen
Praxis erscheint deshalb der Scheinwerfer nicht als rotglühend. Deshalb
besteht keine Gefahr, dass ein Fahrer oder ein Fußgänger den
Infrarotscheinwerfer als Schlusssleuchte oder Stopplicht fälschlicherweise
erkennt. Entsprechend kann Sicherheit gewährleistet werden.
-
Falls
ein Bereich ohne Infrarot-Transmissionsfilm am Umfang des Infrarot-Transmissionsfilms gebildet
ist, so ist es angemessen, den Infrarot-Transmissionsfilm durch
Beschichten oder Bedampfen zu bilden, nachdem ein Bereich entsprechend
einem Bereich ohne Infrarot-Transmissionsfilm abgedeckt ist. Deshalb
ist die Bildung des Bereichs ohne Infrarot-Transmissionsfilm einfacher als in dem
Fall, bei dem ein Bereich ohne Infrarot-Transmissionsfilm in einem
Infrarot-Transmissionsfilm
gebildet ist.
-
Ist
es notwendig, das transparente Element (einschließlich des
Infrarot-Transmissionsfilters) zu ersetzen, so ist es überdies
angemessen, lediglich den Infrarot-Transmissionsfilter zu ersetzen, ohne andere
Komponenten des Scheinwerfers zu ersetzen, was die Kosten auf diese
Weise reduziert.
-
Da
das transparente Element kleiner ist als die Linse, kann ferner
die Anzahl der Teile, die gleichzeitig zum Zeitpunkt der Herstellung
des Infrarot-Transmissionsfilms produziert werden können, erhöht werden
(d. h. die Anzahl der transparenten Elemente, die in einen, Bedampfungsofen
gestellt werden können,
ist erhöht),
und daher sind die Kosten im Zusammenhang mit der Herstellung des
Infrarot-Transmissionsfilms
reduziert.
-
Da
ein Infrarot-Transmissionsfilm direkt auf der Linse gebildet werden
kann, ist ebenso der Scheinwerferaufbau vereinfacht, verglichen
mit dem Fall, bei dem ein Infrarot- Transmissionsfilm auf einem transparenten
Element gebildet ist. Wärme
wird ferner nicht in der Scheinwerferkammer gespeichert, so dass
thermische Verschlechterung des Infrarot-Transmissionsfilms herabgesetzt
ist. Daher wird eine konstante Menge an Infrarotlicht über einen
sehr langen Zeitraum sichergestellt.
-
Es
ist ebenso dem Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Veränderungen
bezüglich
der Form und der Details der Erfindung, wie gezeigt und oben beschrieben,
vorgenommen werden können. Es
ist beabsichtigt, dass solche Veränderungen innerhalb des Bereichs
der anhängigen
Ansprüche enthalten
sind.