DE19526023A1 - Headlamp for motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit einer Lichtquelle, einem Reflektor und konturerzeugenden Abbildungsmitteln zum Erzeugen definierter Hell-/Dunkel-Gren zen.The invention relates to a headlight for a motor vehicle with a light source, a reflector and contour-generating Imaging means for generating defined light / dark sizes Zen.
Eine Gruppe moderner Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge verfügt zum Erzeugen von asymmetrischem Abblendlicht mit einer größeren Sichtweite am rechten Fahrbahnrand über in der Brennebene des optischen Systems des Scheinwerfers angeordnete konturerzeugen de Abbildungsmittel, z. B. Blenden, die exakt definierte Hell-/Dunkel-Grenzen projizieren (vgl. Kraftfahrtechnisches Hand buch, Bosch, 20. Auflage, 1987, Seite 580). Besondere Bedeutung gewinnt diese Gruppe von Scheinwerfern durch die computerge stützte Entwicklung von Polyellipsoidreflektoren und von Gas entladungslampen hoher Lichtausbeute.A group of modern headlights for motor vehicles has to produce asymmetrical low beam with a larger Visibility on the right edge of the lane above in the focal plane of the optical system of the headlights arranged contours de imaging agents, e.g. B. Apertures that are precisely defined Project light / dark boundaries (cf. automotive hand book, Bosch, 20th edition, 1987, page 580). Special meaning wins this group of headlights through the computerge supported development of polyellipsoid reflectors and gas discharge lamps with high luminous efficacy.
Ein Scheinwerfer dieser Art mit einer festen Blende, die auf Höhe eines der Brennpunkte des Reflektors senkrecht zur Haupt abstrahlrichtung des Scheinwerfers angeordnet ist, ist aus der DE 36 28 421 A1 bekannt. Zum Ablenken von Licht in einen Sei tenbereich des Kraftfahrzeugs, wodurch die seitliche Lichtver teilung verbessert werden soll, ist die Blende des bekannten Scheinwerfers so ausgeführt, daß Licht zwischen dem Reflektor und der Blende in den Randbereich des Scheinwerfers auf dort angeordnete Lichtführungsmittel (Streuscheibe mit Prismen) fällt, die das auftreffende Licht in einen Seitenbereich des Kraftfahrzeugs lenken. Das auf die lichtundurchlässige Blende fallende Licht wird absorbiert oder gestreut und steht nicht mehr als Nutzlicht zur Verfügung. Aufgrund der Lichtabsorption an der Blende erhitzt sich diese, was eine Wärmeausdehnung und somit eine Verschiebung der Blendenkante zum Erzeugen der Hell-/Dunkel-Grenze zur Folge hat, wobei sich schon kleine Ausdeh nungen stark auf den Verlauf der Blendgrenze auswirken. Auf grund der besonderen Bedeutung von Blendungen für die Ver kehrssicherheit muß ein großer konstruktiver Aufwand betrieben werden, um negative Auswirkungen der Erhitzung der Blende auf das abgestrahlte Licht zu vermeiden.A headlight of this type with a fixed aperture that is on Height of one of the focal points of the reflector perpendicular to the main beam direction of the headlamp is from the DE 36 28 421 A1 known. For deflecting light into a screen ten range of the motor vehicle, whereby the lateral Lichtver division to be improved is the aperture of the known Headlamp designed so that light between the reflector and the cover in the edge area of the headlight on there arranged light guiding means (diffuser with prisms) that falls the incident light into a side area of the Steer motor vehicle. That on the opaque aperture falling light is absorbed or scattered and does not stand more than useful light available. Because of the light absorption at the bezel this heats up, causing thermal expansion and thus a shift of the diaphragm edge to generate the Light / dark limit results, whereby there is already a small expansion effects on the course of the glare limit. On due to the special importance of glare for the Ver Sweeping safety must be carried out with great design effort to have negative effects of heating the aperture on to avoid the emitted light.
Aus der DE-PS 11 72 556 ist eine Leuchte, insbesondere Rück leuchte, für Kraftfahrzeuge bekannt, deren Glühlampe durch ein Fenster zugleich den Kofferraum beleuchtet. Dazu ist im Inneren des Leuchtengehäuses ein im Bereich der Glühlampe reflektorähn lich ausgebildeter Arm vorgesehen, der die von der Glühlampe auftreffenden Lichtstrahlen unmittelbar dem an der Rückseite des Leuchtengehäuses angeordneten Fenster zuleitet.From DE-PS 11 72 556 is a lamp, especially back light, known for motor vehicles, the light bulb through a Windows also illuminated the trunk. This is inside of the lamp housing a reflector-like in the area of the incandescent lamp Lich trained arm provided by the bulb Light rays hitting the back of the Luminaire housing arranged windows.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Scheinwerfer der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß der auf die konturerzeugenden Abbildungsmittel auftreffende, bei her kömmlicher Konstruktion ungenutzt bleibende Teil des Lichts ei ner anderweitigen Nutzung zuführbar ist und/oder daß die Erwär mung der Abbildungsmittel stark reduziert ist.The invention has for its object a headlight of the type mentioned in such a way that the on the contour-generating imaging agents hitting her conventional construction unused part of the light ner can be used for other purposes and / or that the heating tion of the imaging agent is greatly reduced.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß den Abbildungsmitteln im Strahlengang von durch den Reflektor auf die Abbildungsmittel reflektierten Lichtstrahlenbündeln eine Einrichtung zum zumin dest teilweisen Umlenken und Auskoppeln dieser Lichtstrahlen bündel zugeordnet ist. Die eine Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln ist dabei entweder unmittelbar an den Abbildungsmit teln oder in Abstand zu den Abbildungsmitteln im Strahlengang angeordnet. Der Lichtanteil im Scheinwerfer, der bisher von den konturerzeugenden Abbildungsmitteln, wie z. B. einer Blende, aus dem vom Reflektor reflektierten Lichtstrahlenbündel ausgeblendet und absorbiert wurde, kann jetzt umgelenkt und ausgekoppelt und somit anderweitig genutzt werden. Vorzugsweise wird dieses nun zusätzlich zur Verfügung stehende Licht zum Verstärken des Ab blendlichts durch Abstrahlen im Bereich des Hauptstrahlengangs, als fächerförmig ausgestrahltes Nebellicht oder als oberhalb der Blendgrenze plaziertes Fernlicht verwendet. Es sind jedoch auch andere Nutzungsmöglichkeiten und Kombinationen der vorste hend genannten Ausgestaltungen denkbar. Da das auf die kontu rerzeugenden Abbildungsmittel auftreffende Licht erfindungsge mäß nicht mehr absorbiert, sondern vollkommen reflektiert bzw. umgelenkt und ausgekoppelt wird, findet keine wesentliche Er wärmung der Abbildungsmittel mehr statt, so daß ein Verschieben der Blendgrenze aufgrund von Wärmeausdehnungseffekten unter bleibt. Die Erfindung ist insbesondere für den Einsatz in Elek trofahrzeugen geeignet, weil mit dem Betrieb je einer Licht quelle gleichzeitig oder selektiv mehrere Strahlengänge darge stellt und so der Stromverbrauch gering gehalten werden kann.This object is achieved in that the imaging means in Beam path from through the reflector to the imaging means reflected light beams a device for at least at least partially deflecting and decoupling these light beams bundle is assigned. The one device for redirecting and Coupling is either directly to the figure with or at a distance from the imaging media in the beam path arranged. The proportion of light in the headlamp that was previously used by contour-generating imaging agents, such as. B. an aperture the light beam reflected by the reflector is hidden and has been absorbed, can now be redirected and decoupled and thus used for other purposes. This is now preferred additionally available light to strengthen the Ab glare from radiation in the area of the main beam path, as a fan-shaped emitted fog light or as above high beam placed at the glare limit. However, there are other uses and combinations of the previous Embodiments mentioned conceivable. Because that on the contu generating imaging agent light according to the invention no longer absorbed, but completely reflected or is diverted and decoupled, no essential He finds heating of the imaging agent instead, so that a shift the glare limit due to thermal expansion effects below remains. The invention is particularly suitable for use in electronics suitable for vehicles because one light is on each time source simultaneously or selectively several beam paths provides and so the power consumption can be kept low.
In Ausgestaltung der Erfindung weist die Einrichtung zum Umlen ken und Auskoppeln Reflexionsmittel zum Umlenken der Lichtstrah lenbündel auf. Die Richtung; die Dichte und die Größe der Lichtstrahlenbündel ist durch die Form und Anzahl der Refle xionsmittel den jeweiligen Anforderungen entsprechend anpaßbar. Dabei ist das umgelenkte Licht auch in Bereiche abstrahlbar, die weder durch die Scheinwerfer, noch durch Schlußleuchten des Kraftfahrzeugs erfaßbar sind.In an embodiment of the invention, the device for deflection ken and decoupling reflection means for deflecting the light beam bundle. The direction; the density and size of the Light beam is due to the shape and number of reflect Xionsmittel adaptable to the respective requirements. The redirected light can also be emitted in areas that neither by the headlights, nor by the rear lights of the Motor vehicle are detectable.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Reflexions mittel wenigstens eine gewölbte, reflektierende Oberfläche auf. Die Wölbung kann dabei konkav oder konvex ausgebildet sein.In a further embodiment of the invention, the reflections medium at least one curved, reflective surface. The curvature can be concave or convex.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln der Lichtstrahlenbündel totalre flektierende Mittel auf. Als solche Mittel sind beispielsweise prismatische Körper vorgesehen.In a further embodiment of the invention, the device for redirecting and decoupling the light beams totally reflecting agents. As such means are, for example prismatic body provided.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel zum Verän dern des Reflexions- oder Transmissionsvermögens der Refle xionsmittel vorgesehen. Dadurch ist es möglich, den Strahlen gang des umgelenkten Lichts zu beeinflussen. Dadurch ist es möglich, das umgelenkte Licht zur anderweitigen Nutzung einzu setzen oder nicht. Durch die Beeinflussung des Strahlengangs ist es auch möglich, das umgelenkte und ausgekoppelte Licht mit dem Hauptstrahlengang des Scheinwerfers zu überlagern, wodurch sich eine größere Lichtintensität, beispielsweise für ein ver stärktes Abblendlicht, erzielen läßt. Um die Funktion eines Ne belscheinwerfers zu erreichen, kann der horizontale Winkelbe reich des umgelenkten und ausgekoppelten Lichts deutlich brei ter gewählt werden als der des Hauptstrahlengangs. Außerdem ist es möglich, den Hauptstrahlengang zumindest im sichtbaren Fre quenzbereich so zu beeinflussen, daß kein Licht mehr in den Winkelbereich zwischen der Blendgrenze des Hauptstrahlengangs und dem oberen Rand des umgelenkten und ausgekoppelten Licht strahlenbündels gelangen kann. Falls zwei Einrichtungen zum Um lenken und Auskoppeln der Lichtstrahlenbündel vorgesehen sind, ist es möglich, den umgelenkten und ausgekoppelten Lichtstrah lengang zu beeinflussen, insbesondere zu verstärken. Beim Ein satz von wenigstens zwei Reflexionsmitteln auf gleicher Höhe ist es auch möglich, zwei Strahlengänge für umgelenktes und ausgekoppeltes Licht zu erzielen, die sowohl die zusätzlichen Winkelbereiche für Nebellicht als auch die für Fernlicht, und damit die verkehrstechnisch relevanten Winkelbereiche abdecken.In a further embodiment of the invention, means for changing the reflectivity or transmittance of the Refle Xionsmittel provided. This makes it possible for the rays to influence the path of the deflected light. That’s it possible to use the redirected light for other uses put or not. By influencing the beam path it is also possible to use the redirected and decoupled light to superimpose the main beam path of the headlight, whereby a greater light intensity, for example for a ver strong low beam, can be achieved. To function as a ne the horizontal Winkelbe range of redirected and decoupled light ter than the main beam path. Besides, is it is possible to see the main beam path at least in the visible area To influence the frequency range so that no more light in the Angular range between the glare limit of the main beam path and the top of the redirected and decoupled light beam can reach. If two facilities for order direct and decouple the light beams are provided, it is possible to use the redirected and decoupled light beam to influence lengang, especially to strengthen. When on Set of at least two reflection means at the same height it is also possible to use two beam paths for deflected and to achieve decoupled light, both the additional Angle ranges for fog light as well as for high beam, and so that the angle areas relevant to traffic technology are covered.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Einrichtung Lichtleitelemente, insbesondere wenigstens einen Lichtschacht oder einen Lichtwellenleiter, auf. Die hindurchtretenden Licht strahlen können günstigerweise durch elektronisch zuschaltbare Absorptionsmittel, wie LCD-Blenden o. dgl., beeinflußt werden. Beim Einsatz eines Lichtwellenleiters ist es möglich, die Rän der der Eintrittsoptik des Lichtwellenleiters so auszubilden, daß sie als konturerzeugende Kanten wirken.In a further embodiment of the invention, the device Light guiding elements, in particular at least one light well or an optical fiber. The light passing through rays can be favorably by electronically switchable Absorbents, such as LCD panels or the like, are affected. When using an optical fiber, it is possible to to design the entrance optics of the optical waveguide so that they act as contour-generating edges.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln zwischen definierten Positionen verstellbare Elemente auf. Auch durch diese Maßnahme sind die oben beschriebenen Beeinflussungen der Strahlengänge der umge lenkten und ausgekoppelten Lichtstrahlenbündel erzielbar. In a further embodiment of the invention, the device for redirecting and decoupling between defined positions adjustable elements. This measure also means that Influences of the beam paths of the reverse described above deflected and decoupled beams of light achievable.
Selbstverständlich ist das zum Umlenken und Auskoppeln erfaßte Licht unter Zuhilfenahme der entsprechenden Teile und Elemente der Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln auch ins Innere des Fahrzeugs abstrahlbar. Es ist auch möglich, seitliche Karosse rieöffnungen vorzusehen, durch die die entsprechenden Licht strahlenbündel seitlich nach außen im Bereich abgestrahlt wer den, die weder von den Scheinwerfern noch von den Schlußleuch ten des Fahrzeugs erfaßbar sind.It goes without saying that this is included for deflecting and decoupling Light with the help of the corresponding parts and elements the device for deflecting and decoupling also inside the Can be blasted from the vehicle. It is also possible to side body Provide openings through which the appropriate light radiation beam radiated laterally outwards in the area to those who are neither from the headlights nor from the rear lights th of the vehicle are detectable.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuereinheit zur koordinierten Veränderung und Verstellung der Einrichtung sowie von Teilen dieser Einrichtung vorgesehen. Je nachdem, wie viele verschiedene Funktionen innerhalb des Kraftfahrzeugs durch die Nutzung der umgelenkten und ausgekoppelten Licht strahlen erfaßt werden sollen, weist die Steuereinheit zweckmä ßig eine Steuerelektronik auf, an die die entsprechenden Funk tionselemente angeschlossen und bei Bedarf zuschaltbar sind.In a further embodiment of the invention is a control unit for coordinated change and adjustment of the facility as well as parts of this facility. Depending on how many different functions within the motor vehicle by using the redirected and decoupled light rays are to be detected, the control unit expediently ßig a control electronics to which the appropriate radio tion elements are connected and can be activated if required.
Durch die Erzeugung eines oberhalb des vom Abblendlicht ausge leuchteten Bereichs liegenden Lichtbündels, aus dem durch zwi schengeschaltete Filter alle unterhalb des ultravioletten Fre quenzbereichs liegenden Anteile ausgekoppelt worden sind, er gibt sich eine besonders vorteilhafte und verkehrssichere Aus gestaltung. Dieses Licht ist für das menschliche Auge nicht sichtbar und kann damit auch nicht blendend wirken. Sobald es aber auf Objekte auftrifft, die fluoreszierende, phosphoreszie rende oder ähnliche Eigenschaften aufweisen, wird das zurückge strahlte Licht in den sichtbaren Frequenzbereich verschoben und damit das frühzeitige Erkennen von sich noch nicht in dem Be reich des Abblendlichts befindlichen Gegenständen ermöglicht. Nimmt man einen entsprechenden Filter aus dem Strahlengang her aus oder macht ihn unwirksam, so wirkt das gleiche, nunmehr sichtbar abgestrahlte Lichtbündel als Fernlicht. Durch das Ein bringen einer zweiten Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln in den Hauptstrahlengang des Scheinwerfers ist es zum einen möglich, das bereits ausgekoppelte Lichtstrahlenbündel zu ver stärken, und zum anderen, den in die Hauptabstrahlrichtung ab gestrahlten Anteil zu reduzieren. Dadurch werden Eigenblendun gen bei Nebel vermieden. Dieser zusätzlich ausgekoppelte Anteil des Hauptlichts kann als Nebelscheinwerfer genutzt werden, wo durch eine Verstärkung des Nebelscheinwerfers und eine Reduzie rung der Eigenblendung erzielbar sind.By creating one above the low beam illuminated area lying light beam, from which by zwi switched filters all below the ultraviolet fre quota range have been decoupled, he gives itself a particularly advantageous and road-safe exit layout. This light is not for the human eye visible and can therefore not be dazzling. As soon as it but strikes objects that are fluorescent, phosphorescent rend or similar properties, that is returned emitted light shifted into the visible frequency range and thus the early recognition of oneself is not yet in the Be dimmed objects. Take an appropriate filter from the beam path or makes it ineffective, the same thing works now Visibly emitted light beams as high beams. By the one bring a second device for deflection and decoupling on the one hand it is in the main beam path of the headlight possible to ver the already decoupled light beam strengthen, and secondly, that in the main radiation direction reduce the blasted portion. This will cause self-glare avoided in fog. This additionally decoupled part of the main light can be used as a fog lamp where by reinforcing the fog lamp and reducing it self-glare can be achieved.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.Further advantages and features of the invention result from the subclaims and from the description below of preferred embodiments of the invention based on of the drawings are shown.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt einer Ausführungs form eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit einer Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln von Lichtstrah lenbündeln, die auf die Fläche der konturerzeugenden Abbildungsmittel reflektiert werden, Fig. 1 shows schematically a longitudinal section of an embodiment of a headlamp according to the invention with a device for deflecting and decoupling light beams, which are reflected on the surface of the contour-generating imaging means,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Scheinwerfer nach Fig. 1 in Richtung der von dem Scheinwerferreflektor reflektierten Lichtstrahlen, wobei insbesondere der Be reich der konturerzeugenden Kanten maßgeblich ist,A schematic plan view of the headlamp of FIG. 1 in the direction of the light reflected by the headlamp reflector light beams, in particular the loading rich Fig. 2 is largely the contour forming edges,
Fig. 3 einen schematisierten Schnitt durch eine weitere Aus führungsform eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers, bei der die Ablenkung der Lichtstrahlenbündel durch den Hauptstrahlengang des Scheinwerfers hindurch erfolgt, Fig. 3 shows a diagrammatic section through a further implementation form of a headlight according to the invention, wherein the deflection of the light beam is made by the main beam path of the headlamp through,
Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf Frontscheinwerfer und Schlußleuchten eines Kraftfahrzeugs, wobei die Front scheinwerfer mit einer Richtung zum Umlenken und Aus koppeln bestimmter Lichtstrahlenbündel versehen sind,A schematic plan view of headlamps and tail lamps of a motor vehicle, wherein the front coupling headlight with a direction for deflecting and off certain light beams are provided Fig. 4,
Fig. 5 in einem schematischen Längsschnitt eine weitere Aus führungsform eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers, der mit einem Sekundärsystem in Form eines Fernscheinwer fers versehen ist, der durch die ausgeblendeten Licht strahlenbündel gespeist wird, Fig. 5 in a schematic longitudinal section of a further implementation form of a headlight according to the invention, which is provided with a secondary system in the form of a Fernscheinwer fers, fed-ray beam through the extracted light,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers, bei dem die Auskopplung der Lichtstrah lenbündel ein zusätzliches Licht, beispielsweise ein Nebellicht, sowie eine Verstärkung eines weiteren Lichts erzeugt und Fig. 6 shows a further embodiment of a headlight according to the invention, in which the coupling of the light beam lenbündel generates an additional light, such as a fog light, and an amplification of another light and
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers, der mit drei verschiedenen Nutzungsmög lichkeiten für die ausgeblendeten Lichtstrahlen verse hen ist. Fig. 7 shows a further embodiment of a headlamp according to the invention, the verse with three different possibilities of use for the hidden light rays is hen.
Ein Scheinwerfer (1) nach den Fig. 1 und 2 weist eine Licht quelle (2), einen Hohlspiegelreflektor (3) sowie eine Linse (4) auf, die auch ein Linsensystem aus mehreren Linsen darstellen kann. Der Scheinwerfer (1a) weist als konturerzeugende Abbil dungsmittel eine Blende (5) auf, die von unten in den Strahlen gang des vom Reflektor (3) reflektierten Lichts hineinragt und dazu dient, einen Teil des vom Reflektor (3) reflektierten Lichts sowie des direkt von der Lichtquelle (2) kommenden Lichts auszublenden. Das an der Blende (5) vorbeitretende Lichtstrahlenbündel (L2) bildet eine obere Kante (5a, 5b) der Blende (5) (siehe Fig. 2) als scharfe Blendgrenze im Strahlen gang des Scheinwerfers (1a) ab. Der nicht beeinflußte Haupt strahlengang (L1) wird durch den Reflektor (3) zur Linse (4) geleitet und tritt von dort durch eine Streuscheibe (6) nach außen aus. Der Hauptstrahlengang (L1) sowie der Grenzstrahlen gang (L2) bilden das Licht, das in der Linse (4) genutzt werden kann. Die Lichtstrahlenbündel (L4, L5), die vom Reflektor (3) aus zur Blende (5) hin abgestrahlt werden, werden durch ein Re flexionsmittel (8) vor dem Auftreffen auf die Blende (5), die an einem Malter (7) befestigt ist, etwa lotrecht nach unten in einen Lichtschacht (9) abgelenkt. Die Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) treffen daher nicht auf die Blende (5) und können somit auch nicht zu einer Erwärmung der Blende (5) führen. Das Refle xionsmittel (8) ist beim Ausführungsbeispiel am Eingang des Lichtschachts (9) montiert. Am Ausgang des Lichtschachts (9) ist ein weiteres Reflexionsmittel (10) montiert, das die ausge koppelten Lichtstrahlenbündel (L4, L5) in etwa parallel zum Hauptstrahlengang (L1) nach vorne umlenkt. Die ausgekoppelten Lichtstrahlenbündel (L4, L5) treffen auf eine Linse (11) oder ein entsprechendes Linsensystem, durch das ein sekundärer Strahlengang erzielt wird, der als Nebelscheinwerfer (1b) oder als Fernlicht nutzbar ist. Der Linse (11) ist eine weitere Scheibe oder Streuscheibe (12) nachgeschaltet. Da der Malter (7) im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr die Erwärmung des konturerzeugenden Abbildungsmittels, beispielsweise der Blende, bzw. die daraus resultierende Verschiebung der kontur erzeugenden Kanten (5a, 5b) kompensieren muß, kann dieser Mal ter vergleichsweise einfach ausgeführt sein. Die nicht kontur erzeugenden Kanten sind in der Darstellung nach Fig. 2 mit (5c) bezeichnet. Alle Elemente zum Umlenken, Auskoppeln und Nutzen der Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) sind Teile der Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln.A headlight ( 1 ) according to FIGS. 1 and 2 has a light source ( 2 ), a concave mirror reflector ( 3 ) and a lens ( 4 ), which can also represent a lens system made up of several lenses. The headlight ( 1 a) has as a contour-generating image a diaphragm ( 5 ) which protrudes from below into the beam path of the light reflected by the reflector ( 3 ) and serves part of the light reflected by the reflector ( 3 ) and Hide light coming directly from the light source ( 2 ). The passing on the aperture ( 5 ) light beam (L2) forms an upper edge ( 5 a, 5 b) of the aperture ( 5 ) (see Fig. 2) as a sharp glare limit in the beam path of the headlight ( 1 a). The main beam path (L1), which is not influenced, is passed through the reflector ( 3 ) to the lens ( 4 ) and emerges from there through a lens ( 6 ) to the outside. The main beam path (L1) and the boundary beam path (L2) form the light that can be used in the lens ( 4 ). The light beams (L4, L5), which are emitted from the reflector ( 3 ) to the diaphragm ( 5 ), are by a reflective means ( 8 ) before hitting the diaphragm ( 5 ), which is attached to a painter ( 7 ) is deflected approximately vertically down into a light shaft ( 9 ). The light beams (L4 and L5) therefore do not strike the screen ( 5 ) and therefore cannot lead to heating of the screen ( 5 ). The Refle xionsmittel ( 8 ) is mounted in the embodiment at the entrance of the light well ( 9 ). At the exit of the light well ( 9 ) a further reflection means ( 10 ) is mounted, which deflects the coupled light beams (L4, L5) approximately parallel to the main beam path (L1) to the front. The decoupled light beams (L4, L5) meet a lens ( 11 ) or a corresponding lens system, through which a secondary beam path is achieved, which can be used as a fog lamp ( 1 b) or as a high beam. Another lens or lens ( 12 ) is connected downstream of the lens ( 11 ). Since the painter ( 7 ) in contrast to the prior art no longer has to compensate for the heating of the contour-generating imaging agent, for example the diaphragm, or the resulting displacement of the contour-generating edges ( 5 a, 5 b), this mal ter can comparatively easily be executed. The non-contour-generating edges are denoted by ( 5 c) in the illustration according to FIG. 2. All elements for deflecting, decoupling and using the light beams (L4 and L5) are part of the device for deflecting and decoupling.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weist der Scheinwerfer (1a) die gleichen Elemente zur Erzielung eines Hauptstrahlen gangs auf, wie der Scheinwerfer nach den Fig. 1 und 2, was durch die Verwendung derselben Bezugszeichen deutlich gemacht ist. Bei diesem Scheinwerfer (1a) sind die Reflexionsmittel der Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln der zur Blende abge strahlten Lichtstrahlenbündel nicht in Abstand vor der Blende, sondern direkt auf der Blende (8c) angeordnet. Dazu weist die Blende (8c) für eine lotrechte Ablenkung der Lichtstrahlenbün del (L4 und L5) eine reflektierende Oberfläche (8d) auf. Die Blende als das konturerzeugende Abbildungsmittel ist auf diese Weise mit der Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln der Lichtstrahlenbündel integriert als ein einteiliges optisches Element gebildet. Durch die größtenteils reflektierende Ober fläche (8d) wird der Erwärmungseffekt der Blende (8c) als kon turerzeugende Abbildungsmittel derart reduziert, daß die kon turerzeugenden Kanten (8a, 8b) ausreichend stabilisiert blei ben. Die Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) werden unter Vermei dung eines Lichtschachtes quer durch den Hauptstrahlengang (L1) des Scheinwerfers (1a) hindurchgelenkt. Ein weiteres Refle xionsmittel (13) - ebenfalls Teil der Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln -, beim Ausführungsbeispiel ein konkav gewölbter Hohlspiegel, lenkt die Lichtstrahlenbündel (L4, L5) entgegen der Richtung des Hauptstrahlenganges (L1) durch eine Scheibe (14) hindurch nach hinten ab. Entsprechend kann auch eine Um lenkung zur Seite hin erzielt werden, wodurch die Scheibe (14) in einer entsprechenden seitlichen Karosserieöffnung eine Sei tenmarkierungsleuchte bildet. Durch die Wölbung des Reflexions mittels (13) werden die Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) konzen triert, wodurch auch bei weiten Lichtwegen eine hohe Leucht stärke erzielbar ist. Der Vorteil eines solchen Scheinwerfers ist bei der Anordnung nach Fig. 4 erkennbar. Ein Kraftfahrzeug (15) nach Fig. 4 weist zwei Schlußleuchten (16) sowie zwei Frontscheinwerfer (1a) (lediglich einer dargestellt) auf. Die Schlußleuchten (16) leuchten einen Winkelbereich (γ), die Frontscheinwerfer (1a) einen Winkelbereich (β) aus. Mit (L6) ist der durch die seitliche Streuscheibe (14) austretende An teil der Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) bezeichnet. (L7) be zeichnet den im Karosserieinneren verlorengehenden Anteil der Lichtstrahlenbündel (L4 und L5). Dadurch kann der von der her kömmlichen Lichtanlage, bestehend aus Scheinwerfern (1a) und Schlußleuchten (16), nicht erfaßte Winkelbereich (α) seitlich des Fahrzeugs voll ausgeleuchtet werden, ohne daß zusätzliche Leuchten benötigt werden.In the embodiment of FIG. 3, the headlight ( 1 a) has the same elements for achieving a main beam as the headlight according to FIGS. 1 and 2, which is made clear by using the same reference numerals. In this headlamp ( 1 a), the reflection means of the device for deflecting and decoupling the light beams emitted to the aperture are not arranged at a distance from the aperture, but directly on the aperture ( 8 c). For this purpose, the aperture ( 8 c) for a vertical deflection of the light beam del (L4 and L5) has a reflective surface ( 8 d). The aperture as the contour-generating imaging means is in this way integrated with the device for deflecting and decoupling the light beam as an integral optical element. Due to the largely reflective upper surface ( 8 d), the heating effect of the aperture ( 8 c) is reduced as a contour-generating imaging agent in such a way that the contour-generating edges ( 8 a, 8 b) remain sufficiently stabilized. The light beams (L4 and L5) are deflected across the main beam path (L1) of the headlight ( 1 a) while avoiding a light shaft. Another Refle xionsmittel ( 13 ) - also part of the device for deflecting and decoupling -, in the embodiment, a concave concave mirror, directs the light beams (L4, L5) against the direction of the main beam path (L1) through a disc ( 14 ) to the rear from. Correspondingly, a deflection to the side can also be achieved, as a result of which the disk ( 14 ) forms a side marking light in a corresponding lateral body opening. Due to the curvature of the reflection by means of ( 13 ), the light beams (L4 and L5) are concentrated, whereby a high luminosity can be achieved even with wide light paths. The advantage of such a headlight can be seen in the arrangement according to FIG. 4. A motor vehicle ( 15 ) according to FIG. 4 has two tail lights ( 16 ) and two headlights ( 1 a) (only one shown). The tail lights ( 16 ) illuminate an angular range (γ), the headlights ( 1 a) illuminate an angular range (β). With (L6) through the side diffuser ( 14 ) emerging part of the light beam (L4 and L5) is designated. (L7) denotes the portion of the light beams (L4 and L5) lost inside the body. This allows the conventional lighting system, consisting of headlights ( 1 a) and tail lights ( 16 ), not detected angle range (α) to the side of the vehicle to be fully illuminated without the need for additional lights.
Der Scheinwerfer nach Fig. 5 modifiziert das Scheinwerfersystem nach Fig. 1, wobei das Sekundärsystem (1b) als Fernscheinwerfer ausgelegt ist, dessen Lichtbündel (L4 und L5) oberhalb des Hauptstrahlenganges (L1, L2) des Primärsystems (1a) den Fernbe reich ausleuchtet. Die durch das Reflexionsmittel (8) ausgekop pelten Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) treten durch ein Filter system hindurch, das eine Filterscheibe (18), eine Fassung (17) und ein Stellglied (30) aufweist. Das Filtersystem unterdrückt alle sichtbaren Frequenzbereiche, so daß durch die Filterschei be (18) hindurchtretende Lichtstrahlen (L8) nur noch aus un sichtbarem Ultraviolettlicht bestehen. Dieses wird durch das zweite Reflexionsmittel (10), die Linse (L5) und die Streu scheibe (12) hindurch in den Fernlichtbereich abgestrahlt und kann dort an fluoreszierenden, phosphoreszierenden oder ähnli chen Oberflächen in sichtbar zurückgestrahltes Licht umgesetzt werden. Das Filtersystem kann in einfacher Weise aus dem Strah lengang herausgenommen werden, indem mittels des Stellgliedes (30) die Fassung (17) mit der Filterscheibe (18) in die Positi on (17a) verschoben wird. Damit treten die Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) ungehindert durch die Filterebene (F) hindurch und werden als sichtbares Fernlicht abgegeben. In diesem Fall um fassen die Lichtstrahlen (L8) hinter der Filterebene (F) alle Spektralanteile von (L4) und (L5). Auch hier sind alle be schriebenen Elemente zum Auskoppeln der Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) Teile der Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln.The headlamp according to Fig. 5 modifies the headlamp system of Fig. 1, wherein the secondary system is designed to (1 b) as a headlight, the light beam (L4 and L5) above the main beam path (L1, L2) of the primary system (1 a) the remote sign rich illuminates. The through the reflection means ( 8 ) ausekop pelte bundles of light rays (L4 and L5) pass through a filter system having a filter disc ( 18 ), a socket ( 17 ) and an actuator ( 30 ). The filter system suppresses all visible frequency ranges, so that light rays (L8) passing through the filter disk ( 18 ) only consist of invisible ultraviolet light. This is emitted through the second reflection means ( 10 ), the lens (L5) and the lens ( 12 ) through into the high beam area and can be converted there to fluorescent, phosphorescent or similar surfaces in visibly reflected light. The filter system can be easily removed from the beam path by means of the actuator ( 30 ), the socket ( 17 ) with the filter disc ( 18 ) in the position ( 17 a) is moved. The light beams (L4 and L5) thus pass through the filter plane (F) unhindered and are emitted as visible high beam. In this case, the light rays (L8) behind the filter plane (F) encompass all spectral components of (L4) and (L5). Here too, all the elements described for decoupling the light beams (L4 and L5) are parts of the device for deflecting and decoupling.
In seinem Grundaufbau entspricht auch der Scheinwerfer (1a, 1b) nach Fig. 6 dem Scheinwerfer nach Fig. 1. Die die vom Refle xionsmittel (8) vor der Blende (5) umgelenkten Lichtstrahlen bündel (L4, L5) erneut umlenkenden Reflexionsmittel (23) sind jedoch bei dieser Ausführungsform zum einen als Konkavspiegel ausgebildet und zum anderen verschwenkbar angeordnet. Dazu ist dem Reflexionsmittel (23) eine Stelleinrichtung (22) zugeord net. Die Reflexionsmittel (23) sind dabei zwischen der Position (23) und der Position (23a) verschwenkbar, in der sie keine Um lenkung der Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) bewirken. Sobald die Reflexionsmittel (23) in ihre Ablenkposition verschwenkt sind, werden die Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) in einen Streuscheibenbereich (19b) einer Streuscheibe (19) gelenkt, dem eine bestimmte Funktion zugeordnet ist. Dem Scheinwerfer nach Fig. 6 ist eine weitere Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln von Lichtstrahlenbündeln zugeordnet, die ein- und ausschwenkba re Reflexionsmittel (21) in Form eines Spiegels aufweisen. Die ser ist dem Hauptstrahlengang (L1, L2) zustellbar. Zum Verstel len der Reflexionsmittel (21) zwischen ihrer außer Betrieb be findlichen Position (21a) und ihrer Betriebsposition dient eine Stelleinrichtung (20). In der eingeschwenkten Betriebsposition lenkt der Spiegel (21) die Lichtbündel (L1, L2) des Hauptstrah lengangs so um, daß sie über Reflexionsmittel (24 und 25) auf den für diese Lichtstrahlen optimierten Streuscheibenbereich (19a) der Streuscheibe (19) fallen. Dadurch ergeben sich unter schiedliche Nutzungszustände, wobei das Sekundärsystem (1b) als Nebelscheinwerfer und das Primärsystem (1a) als Abblendschein werfer dient. Die Nutzungsmöglichkeiten sind entweder Abblend licht und Nebellicht, oder ausschließlich Abblendlicht, oder verstärktes Nebellicht.In its basic structure, the headlamp ( 1 a, 1 b) according to FIG. 6 corresponds to the headlamp according to FIG. 1. The bundles of light rays deflected by the reflecting means ( 8 ) in front of the diaphragm ( 5 ) (L4, L5) again deflecting reflecting means ( 23 ), however, are designed in this embodiment on the one hand as a concave mirror and on the other hand arranged pivotably. For this purpose, an adjusting device ( 22 ) is assigned to the reflection means ( 23 ). The reflection means ( 23 ) are pivotable between the position ( 23 ) and the position ( 23 a), in which they do not cause deflection of the light beams (L4 and L5). As soon as the reflection means ( 23 ) are pivoted into their deflection position, the light beams (L4 and L5) are directed into a diffusing area ( 19 b) of a diffusing screen ( 19 ), which is assigned a specific function. A further device for deflecting and decoupling light beams is assigned to the headlight according to FIG. 6, the reflection means ( 21 ) being inserted and removed in the form of a mirror. This can be delivered to the main beam path (L1, L2). An adjusting device ( 20 ) serves to adjust the reflection means ( 21 ) between its position ( 21 a) that is out of operation and its operating position. In the pivoted-in operating position, the mirror ( 21 ) deflects the light bundles (L1, L2) of the main beam so that they fall via reflection means ( 24 and 25 ) onto the lens area ( 19 a) of the lens ( 19 ) optimized for these light rays. This results in different conditions of use, with the secondary system ( 1 b) serving as a fog lamp and the primary system ( 1 a) as a low-beam headlamp. The possible uses are either low beam and fog light, or only low beam, or enhanced fog light.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 besteht der Scheinwerfer aus drei lichtabgebenden Teilsystemen (1a, 1b und 1c). Diese verschiedenen Teilsysteme definieren Abblendlicht, Nebellicht und Fernlicht. Die Einrichtung zum Umlenken und Auskoppeln der vom Reflektor (3) zur Blende (5) hin abgestrahlten Lichtstrah lenbündel (L4 und L5) weist im Bereich vor der Blende (5) als Reflexionsmittel einen beidseitig reflektierend beschichteten Spiegel (26) auf, der eine ebene und eine konkave Oberfläche auf gegenüberliegenden Seiten aufweist. Dieser ist zwischen ei ner Position (26) und einer Position (26a) verschwenkbar, wobei die Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) entweder auf einen Spiegel (23) für die Streuscheiben (19) oder auf einen oberhalb des Re flektors (3) angeordneten Spiegel (27) für eine Linse (28) ab gelenkt werden. Die Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) fungieren daher entweder als Nebellicht oder als Fernlicht. In jeder Funktion als Fernlicht sind die Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) mit dem Bezugszeichen (L4′ und L5′), bezeichnet. Auch der Spie gel (23) ist in eine Ruheposition (22a) verschwenkbar, die der Funktion "Nebellicht aus" entspricht. Wird der bewegliche Spie gel (26) mittels seines nicht dargestellten Stellgliedes in die Position (26a) (gestrichelte Darstellung) gebracht, fallen die Lichtstrahlenbündel (L4 und L5) auf die konkave Oberfläche des Spiegels (26). Sie werden in den Strahlengang (L4′ und L5′) ab gelenkt, indem sie nach Umlenkung mittels des Spiegels (27) durch die Linse (28) und die Streuscheibe (29) das Teilsystem (1c) als Fernlicht verlassen. In the embodiment according to FIG. 7, the headlight consists of three light-emitting subsystems ( 1 a, 1 b and 1 c). These different subsystems define low beam, fog light and high beam. The device for deflecting and decoupling the light beam (L4 and L5) emitted by the reflector ( 3 ) towards the diaphragm ( 5 ) has in the area in front of the diaphragm ( 5 ) as a reflection means a mirror ( 26 ) coated on both sides, which is a plane and has a concave surface on opposite sides. This is pivotable between a position ( 26 ) and a position ( 26 a), the light beams (L4 and L5) being arranged either on a mirror ( 23 ) for the lenses ( 19 ) or on one above the reflector ( 3 ) Mirrors ( 27 ) for a lens ( 28 ) can be deflected. The light beams (L4 and L5) therefore function either as fog light or as high beam. In each function as high beam, the light beams (L4 and L5) are designated by the reference symbols (L4 'and L5'). The mirror ( 23 ) is pivotable into a rest position ( 22 a), which corresponds to the "fog light off" function. When the movable Spie brought (26 a) (dotted representation) by means of its actuator not shown in the position of gel (26), drop the light beam (L4 and L5) to the concave surface of the mirror (26). You are deflected into the beam path (L4 'and L5') by leaving the subsystem ( 1 c) as high beam after deflection by means of the mirror ( 27 ) through the lens ( 28 ) and the lens ( 29 ).
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestell ten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Durch ent sprechende Anordnung, Anzahl und Ausgestaltung von Reflexions mitteln, Lichtschächten oder lichtbrechender Mittel sind belie bige weitere Anwendungsmöglichkeiten für die Nutzung von aus einem Scheinwerfer ausgekoppeltem Licht ausgestaltbar. Neben dem Vorsehen von Scheinwerfersystemen, wie sie vorstehend be reits beschrieben wurden, sind auch beliebige andere Arten von Beleuchtungsvorrichtungen am Kraftfahrzeug oder im Kraftfahr zeug mit den ausgekoppelten Lichtstrahlen versorgbar.The invention is not shown in the drawings th and described embodiments limited. By ent speaking arrangement, number and design of reflections means, light wells or refractive agents are bige further application possibilities for the use of from a headlamp decoupled light can be configured. Next the provision of headlamp systems as described above Any other types of are already described Lighting devices on motor vehicles or in motor vehicles can be supplied with the outcoupled light beams.
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