DE19542420A1 - Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Hei 6- 318882, hinterlegt am 21. Dezember 1994 und nimmt deren Priori­ tät in Anspruch, wobei deren Inhalt durch diese Bezugnahme auch zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Frontscheinwer­ fer für ein Fahrzeug und insbesondere auf einen Frontscheinwer­ fer für ein Fahrzeug, der eine mittige Lichtquelle aufweist.

In letzter Zeit wurde ein Entladeröhrentyp-Frontscheinwerfer­ system in Verbindung mit einer Steuerschaltung entwickelt. Da die Steuerschaltung relativ kostspielig ist, wird eine einzige Entladungsröhre mittig im vorderen Bereich des Fahrzeugs ange­ ordnet und die Lichtstrahlen werden über optische Faserleiter zu den Abschnitten rechts und links geleitet, an denen die eigent­ lichen Frontscheinwerfer angeordnet sind. Z.B. wird in der unge­ prüften japanischen Patentveröffentlichung Hei 6-68702, die durch den Anmelder dieser Anmeldung hinterlegt wurde, ein ent­ sprechendes Beispiel offenbart. Dieses Frontscheinwerfersystem umfaßt eine mittige Lichtquelle 1, die in einem vorderen mitti­ gen Bereich des Fahrzeugs angeordnet ist, und einen linken und einen rechten Frontscheinwerfer L und R. Die mittige Lichtquelle 1 weist im wesentlichen ein zylindrisches Gehäuse auf, in dem eine Entladungsröhre 1a als lineare Lichtquelle 1 an einem axial mittigen Abschnitt angeordnet ist. Bezugszeichen FL und FR be­ zeichnen das linke und das rechte Rad.

Der linke Frontscheinwerfer L besteht aus einer Linseneinheit 2, die an einem vorderen linken Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist und einem optischen Faserkabel oder -bündel 3, das die mittige Lichtquelle 1 mit der Linseneinheit 2 verbindet. Der rechte Frontscheinwerfer R besteht aus einer Linseneinheit 4, die an einem vorderen rechten Abschnitt des Fahrzeugs angeordnet ist und einem faseroptischen Bündel 5, das die mittige Licht­ quelle 1 mit der Linseneinheit 4 verbindet.

Wenn die Linseneinheiten und die faseroptischen Kabel oder Bün­ del verbunden werden, müssen die faseroptischen Bündel sehr sorgfältig gebogen werden, um den Verlust an Lichtübertragung minimal zu halten. Um das faseroptische Bündel zu verlegen, ohne dem oben erwähnten Sachverhalt Rechnung zu tragen, wurde ein geschwungener Lichtleitabschnitt in der Linseneinheit gemäß der US-Patentschrift 5 436 806 ausgebildet, die durch denselben An­ melder hinterlegt wurde. Fig. 7 ist eine perspektivische An­ sicht, die eine solche Linseneinheit erläutert und Fig. 8 ist eine schematische Ansicht dieser.

Bei der Linseneinheit, dargestellt in Fig. 7 und 8, ist die Lin­ seneinheit aus zwei Arten von Linsenelementen zusammengesetzt, die unterschiedliche Linsencharakteristiken aufweisen. Ein er­ stes Linsenelement 30c weist eine Linsenfunktion nur in vertika­ ler Richtung auf und formt eine Beleuchtung gemäß einem flachen Bereich. Ein zweites Linsenelement 40 ist eine herkömmliche omnidirektionale Linse und vergrößert daher die Lichtstrahlen und fokussiert diese gemäß einem invertierten Originalbild, wodurch ein Beleuchtungsbereich einer sog. heißen Zone entsteht, der einen relativ schmalen Bereich sehr hell erleuchtet. Ab­ deckungen 20 sind zwischen dem ersten und zweiten Linsenelement 30c und 40 so angeordnet, daß Lichtstrahlen entgegen vorbeifah­ renden oder entgegenkommenden Fahrzeugen ausgeblendet werden können, wodurch eine niedrige Beleuchtung bei dem Frontschein­ werfer erzielt werden kann. Das zweite Linsenelement 40 für die Beleuchtung der heißen Zone weist eine Reflexionsfläche R auf, die um einen Bereich von etwa 45° mit Bezug zur geneigten Achse X-X geschwungen ist und gegenüber dem geneigten Bereich angeord­ net ist. Daher werden geneigt einfallende Lichtstrahlen von dem faseroptischen Bündel 10 durch die Reflexionsfläche R total re­ flektiert und um 90° gewendet und somit von der Lichtausgabe­ fläche 46 wieder ausgegeben.

Die erste Linse 30c für die Beleuchtung des flachen Bereichs weist einen um 90° geschwungenen Abschnitt 30cR auf, so daß die Lichtstrahlen von diesen in einem Winkel von 90° von der Rich­ tung der schräg einfallenden Lichtstrahlen aus gesehen ausge­ strahlt werden. Die vollständige Umgebung des um 90° ge­ schwungenen Abschnitts 30cR ist einem Material, bspw. Luft, aus­ gesetzt, das einen geringen Brechungsindex aufweist und die Um­ gebungsflächen des 90° geschwungenen Abschnitts reflektieren alle einfallenden Lichtstrahlen total, um somit alle Licht­ strahlen von der Lichtabgabefläche 36c auszustrahlen.

Jedoch kann mit der oben beschriebenen Linse, die einen 90° ge­ schwungenen Abschnitt 30cR aufweist, keine gleichmäßige und aus­ reichende Beleuchtungszone aufgrund der geometrischen Form des 90° geschwungenen Abschnitts - wie in Fig. 9 dargestellt - auf­ weisen; diese Figur zeigt die Beleuchtungscharakteristik an ei­ ner Leinwand 10 m vor der Linse 30c, die einen 90° geschwungenen Abschnitt aufweist. Eine geschwungene Linie A gibt einen Bereich wider, in dem die Beleuchtungsstärke 60 Lux beträgt. Die ge­ schwungene Linie B gibt einen Bereich wider, in dem die Beleuch­ tungsstärke 40 Lux ist und die geschwungene Linie C spiegelt einen Bereich wider, in dem die Beleuchtungsstärke 20 Lux be­ trägt. Die Zone C ist 10° hoch (in einer Richtung V-V) und 120° weit (in einer Richtung H-H).

Die vorliegende Erfindung wurde daher angesichts der erläuterten Probleme gemacht und es ist die vornehmliche Aufgabe der Er­ findung, einen verbesserten Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug zu schaffen, der ein Linsenelement mit einem geschwungenen Ab­ schnitt aufweist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug zu schaffen, der eine mittige Lichtquelle aufweist sowie ein erstes Linsenelement, das einen geschwungenen Abschnitt für eine flache Ausleuchtung aufweist, und ein zweites Linsenelement für eine Beleuchtung in einer heißen Zone; desweiteren ein faseroptisches Bündel oder Kabel, um die Lichtstrahlen von der Lichtquelle zu dem ersten und zweiten Linsenelement zu bringen, bei dem eine Linie tangential zu der Licht aussendenden Fläche der ersten Linse um einen be­ stimmten Winkel bezüglich einer Achse des einfallenden Lichts des ersten Linsenelements geneigt ist, so daß die Lichtstrahlen so gebrochen werden, daß diese parallel mit den Lichtstrahlen für die Ausleuchtung der heißen Zone sind.

Mit der Neigung der Lichtabstrahlfläche kann der geschwungene Winkel des geschwungenen Abschnitts weniger als 90° betragen, so daß eine hellere Ausleuchtung erreicht werden kann.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Frontscheinwerfer zu schaffen, bei dem vertikal reflektierende Flächen des geschwungenen Abschnitts geneigte Flächen aufweisen, die sich geringfügig voneinander trennen zu der Licht abstrah­ lenden Fläche hin, wodurch die Lichtstrahlen, abgestrahlt von der Licht abstrahlenden Fläche, verengt werden und somit die Helligkeit der Ausleuchtung weiter verbessert wird.

Andere Aufgaben, Merkmale und weitere Charakteristika der vor­ liegenden Erfindung werden sowie die Wirkungsweise der beschrie­ benen Teile gemäß der vorliegenden Erfindung deutlicher und besser zu verstehen sein, wenn die folgende Beschreibung zu­ sammen mit den anliegenden Zeichnungen und Ansprüchen studiert wird.

Fig. 1A ist eine schematische Ansicht und Fig. 1B ist eine sche­ matische Seitenansicht, die jeweils ein Hauptteil der Linsenein­ heit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung zeigen.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Beleuchtungscharakteristik der ersten Linseneinheit in einer flachen Zonenbeleuchtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel darstellt.

Fig. 3A ist eine schematische Ansicht und Fig. 3B ist eine sche­ matische Seitenansicht, die jeweils ein Hauptteil der Linsenein­ heit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.

Fig. 4A und 4B sind Drauf- und Seitenansichten, die jeweils die Lichtpfade der Lichtstrahlen, die von der ersten Linseneinheit austreten, darstellen.

Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Beleuchtungscharakteristik einer ersten Linseneinheit für die Beleuchtung einer flachen Zone gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel darstellt.

Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, die ein herkömmliches Frontscheinwerfersystem mit einer mittigen Lichtquelle dar­ stellt.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Linseneinheit für ein Frontscheinwerfersystem gemäß Fig. 6 darstellt.

Fig. 8 ist eine Draufsicht, die eine Linseneinheit für ein Frontscheinwerfersystem gemäß Fig. 6 darstellt.

Fig. 9 ist ein Diagramm, das die Beleuchtungscharakteristik der ersten Linseneinheit für eine Beleuchtung eines flachen Bereichs der Linseneinheit gemäß Fig. 7 und 8 widergibt.

Erstes Ausführungsbeispiel

Ein Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeich­ nungen beschrieben.

Fig. 1A und 1B zeigen einen Hauptabschnitt des Front­ scheinwerfers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung. Lichtstrahlen werden von einer mittigen Lichtquelle (bspw. Bezugszeichen 1 in Fig. 6) ausgesandt und in ein faseroptisches Kabel 10 zu einer Blende oder Abdeckung 20 geleitet, die die Lichtstrahlen gemäß einem Beleuchtungsprofil ausformt. Dann werden die Lichtstrahlen, die das Beleuchtungs­ profil bilden, in eine Linseneinheit eingeleitet, die aus einem ersten Linsenelement 30a und einem zweiten Linsenelement 40 besteht.

Das faseroptische Kabel 10 ist aus einem stangenartigen Kern und einer Hülle zusammengesetzt. Die Hülle ist aus einem Material hergestellt, das einen geringeren Brechungsindex hat als das stangenartige Kernmaterial, um eine totale innere Reflexion des Lichts zu erreichen.

Das Blenden- oder Abdeckelement 20 ist aus einem Licht ab­ deckenden Material, wie bspw. einer Metallplatte, hergestellt und ist zwischen den Linsenelementen 30a und 40 und dem faser­ optischen Kabel 10 angeordnet. Das Blendenelement 20 ist ausge­ bildet, um für die niedrigen Lichtstrahlen des Frontschein­ werfers ein Profil aufzuweisen, das für ein bestimmtes Beleuch­ tungsprofil geeignet ist.

Die Linsenelemente 30a und 40 sind aus einem Material herge­ stellt, das eine gute Lichtübertragungscharakteristik aufweist, wie bspw. Polycarbonat oder Acrylharz. Das zweite Linsenelement 40 weist die Form eines halben Bereichs eines Kegels auf und er­ streckt sich zu der Licht emittierenden Fläche 46.

Das Linsenelement 40 weist eine Lichteinfallsfläche 41 und eine geschwungene Seitenwand 42 auf, die einen Winkel von 45° von der Lichteinfallsachse an der Seite gegenüber der Lichteinfalls­ fläche ausbildet. Die Seitenwand 42 wirkt als totale Reflexions­ fläche R für die einfallenden Lichtstrahlen von dem faserop­ tischen Kabel 10. Eine obere Fläche 44 der zweiten Linse 40 wirkt ebenfalls als totale Reflexionsfläche und ist nahe der Bodenfläche 34a der ersten Linse 30a für eine Ausleuchtung eines flachen Bereichs angeordnet. Die Licht emittierende Fläche 46 des zweiten Linsenelements 40 weist eine sphärische Fläche auf, die einen vorbestimmten Radius hat, so daß alle einfallenden Lichtstrahlen auf ein invertiertes Originalbild vergrößert und fokussiert werden, wodurch eine Beleuchtung eines heißen Be­ reichs (einer sog. hot zone) ausgebildet wird, die einen relativ schmalen Bereich hell erleuchtet.

Daher werden einfallende Lichtstrahlen der zweiten Linse 40 von dem faseroptischen Kabel 10 mittels der Reflexionsfläche R und der oberen Fläche 44 reflektiert und entlang einer Achslinie L-L geleitet, gebogen um einen Winkel von 45° von den einfallenden Lichtstrahlen aus und von der Licht emittierenden Fläche 46 aus­ gegeben. Ein einfallender Lichtstrahl wird an dem Punkt C1 der Einfallsfläche 41 mittels eines Punktes C2 an der Seitenwand und mittels eines Punktes C3 an der Licht emittierenden Fläche 46 gebrochen, um einen Lichtstrahl auszubilden, der parallel zu der Lichtachse L-L für die Beleuchtung der heißen Zone ist.

Es können einige Reflexionsschichten, wie Aluminium- oder Sil­ berbeschichtungen, an der Seitenwand 42 anstelle der Ausbildung der Fläche als totale Reflexionsfläche vorgesehen werden.

Das Linsenelement 30a für die Ausleuchtung eines flachen Bereichs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist eine Licht­ einfallsfläche 31a zur Aufnahme der Lichtstrahlen von dem faseroptischen Kabel 10 auf und eine Lichtemissionsfläche 36a, die in der zylindrischen Linse ausgebildet ist, sowie Seiten­ wände, die als vertikale Reflexionsflächen wirken; desweiteren einen geschwungenen Abschnitt 30aR, eine obere Fläche 35a, die zu der Lichtemissionsfläche 36a hin ansteigt und eine Boden­ fläche 34a, die ebenfalls als totale Reflexionsfläche wirkt.

Der geschwungene Abschnitt 30aR ist derart ausgebildet, daß er einen geschwungenen Winkel Y aufweist, der geringer als 90° ist, z. B. zwischen 80° und 85°, bevorzugterweise 83° bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Die Lichtemissionsfläche 36a der ersten Linse ist so aus­ gerichtet, daß eine horizontale tangentiale Linie t der Lichtemissionsfläche 36 in einem Winkel α zwischen 12° und 18°, bevorzugterweise 15°, zu einer Linie H-H hin ansteigt, die pa­ rallel zur Lichteinfallsachse X-X an der Lichteinfallsfläche ist. Mit anderen Worten ist die Normallinie der Lichtemissions­ fläche 36a um einen Winkel α von der Lichtachse L-L des ersten Linsenelements 30a geneigt, um die Ausleuchtung einer heißen Zone zu ermöglichen, so daß die Lichtstrahlen, die von der Lichtemissionsfläche 36a abgestrahlt werden, durch die Hälfte des Neigungswinkels α nach rechts gebrochen werden (in ent­ gegengesetzte Richtung der Neigung der Fläche 36a) und somit parallel zu der Lichtachse L-L des zweiten Linsenelements 40 ausgerichtet werden.

Der Brennpunkt der zylindrischen Linse der Licht emittierenden Fläche 36a ist an einem Punkt F angeordnet und die Brennweite entspricht dem kürzesten optischen Weg A1-A2-A3 in Fig. 1. Der Punkt A1 des kürzesten optischen Weges ist symmetrisch zu dem Brennpunkt F bezüglich einer Linientangente, zu dem Punkt A2 angeordnet. Der Brennpunkt F ist vertikal (in einer Richtung V- V) um eine Strecke h versetzt, die der Hälfte einer Öffnung ent­ spricht, die zwischen den Blendenelementen vorgesehen ist, und ist unter der Bodenfläche 34a angeordnet - wie in Fig. 1B dargestellt.

Ein einfallender Lichtstrahl wird an dem Punkt A1 der Ein­ fallsfläche 31a reflektiert zu dem Punkt A2 an der linken Wand 32a, gebrochen an dem Punkt A3 der Lichtemissionsfläche 36a und wird daher als Lichtstrahl L1 parallel zu der Lichtachse L-L ab­ gestrahlt. Auf der anderen Seite wird ein Lichtstrahl, ein­ fallend an einem Punkt B1 der Lichteinfallsfläche 31a, an einem Punkt B2 der linken Wand 32a reflektiert, gebrochen an einem Punkt B3 der Licht emittierenden Fläche 36a und daher als Lichtstrahl L2 parallel mit der Lichtachse L-L ausgestrahlt.

Fig. 2 ist ein Diagramm, das die Beleuchtungseigenschaften des ersten Linsenelements gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung an einer Leinwand 10m vor dem ersten Linsenelement widergibt, wenn der geschwungene Winkel Y des geschwungenen Ab­ schnitts 83° beträgt und der Neigungswinkel α gleich 15° ist. Die geschwungene Linie A gibt den Bereich wider, in dem die Beleuchtungsstärke 60 Lux beträgt. Der geschwungene Bereich B gibt einen Bereich wider, bei dem die Beleuchtungsstärke 40 Lux beträgt und die geschwungene Linie C gibt einen Bereich wider, bei dem die Beleuchtungsstärke noch 20 Lux beträgt.

Der Bereich C ist 9° hoch (in einer Richtung V-V) und 100° breit (in einer Richtung H-H). Somit sind die Höhe und die Breite ver­ ringert und die Helligkeit der entsprechenden Bereiche A, B, C ist größer als im Vergleichsbeispiel gemäß Fig. 9.

Da der geschwungene Winkel des geschwungenen Abschnitts geringer ist als 20°, kann dieser leichter hergestellt werden und die Kosten können somit vermindert werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Die Fig. 3A und 3B sind eine entsprechende Drauf- und Seitenan­ sicht, die eine Linseneinheit gemäß einem zweiten Ausführungs­ beispiel der Erfindung zeigt. Eine zweite Linse 40 für die Beleuchtung eines hellen Bereichs (hot zone) ist genauso ausge­ bildet wie beim ersten Ausführungsbeispiel und es wird daher eine weitere Beschreibung dieser unterlassen. Dieselben Bezugs­ zeichen in den Zeichnungen geben dieselben Teile der Abschnitte wie beim ersten Ausführungsbeispiel an.

Ein erstes Linsenelement 30b ist mit einer Einfallsfläche 31b zur Aufnahme von Lichtstrahlen von dem faseroptischen Kabel 10 ausgestattet und mit einer vertikal bogenförmig gekrümmten Lichtemissionsfläche 36b (zylindrischer Linsenabschnitt), verti­ kalen Seitenwänden 32b und 33b, die geneigte Flächen 32bt und 33bt aufweisen, die sich zu der Lichtemissionsfläche 36b hin geringfügig voneinander trennen, und vertikale Reflexionsflächen bilden; desweiteren ist ein geschwungener Abschnitt 30bR entlang der Wände 32b und 33b ausgebildet.

Ein geschwungener Abschnitt 30bR ist so ausgebildet, daß er einen geschwungenen Winkel Y aufweist, der geringer ist als 90° und z. B. zwischen 80° und 85° liegt, bevorzugterweise 83° - wie beim ersten Ausführungsbeispiel.

Ein Neigungswinkel β der geneigten Flächen 32bt und 33bt liegt zwischen 2° und 6°, bevorzugterweise 4° beim zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel. Die geneigten Flächen 32b und 33b verengen die Lichtstrahlen, die von dem ersten Linsenelement 30 abgestrahlt werden oder vermindern die Breite der flachen Beleuchtungszone vor dem Fahrzeug.

Die Lichtemissionsfläche 36b der ersten Linse ist so ausge­ richtet, daß eine horizontale Tangentenlinie t der Licht­ emissionsfläche 36b mit einem Winkel α zwischen 12° und 18°, bevorzugterweise 15°, zu einer Linie H-H geneigt ist, die pa­ rallel zu der Achse der einfallenden Lichtstrahlen der ersten Linse ist. Mit anderen Worten ist die Normallinie der Licht­ emissionsfläche 36b um einen Winkel α gegenüber den Licht­ strahlen, die von dem zweiten Linsenelement 40 abgestrahlt wer­ den, geneigt, so daß die Lichtstrahlen, die von der Licht­ emissionsfläche 36b abgestrahlt werden, um die Hälfte des Nei­ gungswinkels α nach rechts gebrochen werden (der entgegengesetz­ ten Richtung der Neigungsfläche 36a) und parallel zu der Licht­ achse L-L des zweiten Linsenelements 40 ausgerichtet werden.

Der Brennpunkt der zylindrischen Linse der Lichtemissionsfläche 336b ist an einem Punkt F angeordnet und die Brennweite ent­ spricht dem kürzesten optischen Weg A1-A2-A3 gemäß Fig. 3. Der Punkt A1 des kürzesten optischen Wegs ist symmetrisch zu dem Brennpunkt bezüglich einer Tangentiallinie zu dem Punkt A2 an­ geordnet. Der Brennpunkt F ist vertikal um eine Länge H versetzt (in Richtung V-V), die die Hälfte der Öffnung zwischen dem Lin­ senelementen darstellt, und ist innerhalb der Bodenfläche 34b - wie in Fig. 3B dargestellt - angeordnet.

Ein einfallender Lichtstrahl an dem Punkt A1 der Einfallsfläche 31b wird an dem Punkt A2 an der linken Wand 32b reflektiert und an dem Punkt A3 der Lichtemissionsfläche 36 gebrochen und daher als Lichtstrahl L1 parallel zur Lichtachse L-L abgestrahlt. Mit anderen Worten wird ein Lichtstrahl, der an einem Punkt B1 der Lichteinfallsfläche 31b einfällt, an einem Punkt B2 der linken Wand 32b reflektiert, und an einem Punkt B3 der Lichtemissions­ fläche 36b gebrochen und daher als Lichtstrahl L2 parallel zu der Lichtachse L-L, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, abge­ strahlt.

Fig. 4A und 4B sind eine Drauf- und Seitenansicht, die jeweils die Lichtpfade der Lichtstrahlen, die von der ersten Linse ab­ gegeben werden, darstellen. Es ist gut zu verstehen, daß die Lichtstrahlen an der Lichtemissionsfläche 36b genauso gebrochen werden wie an dem geschwungenen Abschnitt 30bR und daß beide ge­ neigten Flächen 32bt und 33bt die Lichtstrahlen in horizontaler Richtung (in Richtung H-H) verengen, wie in Fig. 4A dargestellt. Es ist ebenso gut zu verstehen, daß die Lichtstrahlen mittels des zylindrischen Linsenabschnitts der Lichtemissionsfläche 36b vertikal parallel gerichtet (kollimiert) werden und an der Bodenfläche 34b ohne einen Verlust - wie in Fig. 4B dargestellt - total reflektiert werden.

Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Beleuchtungscharakteristik eines ersten Linsenelements 30b gemäß dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung an einer Leinwand 10 m vor dem ersten Linsenelement 30b zeigt, wenn der geschwungene Winkel Y des geschwungenen Abschnitts 30bR des zweiten Ausführungsbeispiels 830 beträgt und der Neigungswinkel α 15° beträgt, wobei der ge­ neigte Winkel β der geneigten Flächen 32bt und 33bt 4° beträgt. Die geschwungene Linie A gibt einen Bereich wider, in dem die Beleuchtungsstärke 60 Lux, die geschwungene Linie B gibt einen Bereich wider, bei dem die Beleuchtungsstärke 40 Lux beträgt und die Linie C spiegelt einen Bereich wider, bei dem die Beleuch­ tungsstärke 20 Lux beträgt.

Der Bereich C ist 9° hoch (in einer Richtung V-V) und 90° breit (in einer Richtung H-H). Sowohl die Höhe als auch die Breite sind somit verengt und die Helligkeit der entsprechenden Zonen B und C ist im Vergleich zu der Beleuchtung gemäß Fig. 2 und Fig. 9 erhöht. Es tritt nur ein Bereich auf, der durch die geschwun­ gene Linie A umgeben ist, wodurch eine stärker bevorzugte Be­ leuchtung erreicht wird.

Die Breite der Beleuchtung kann leicht durch eine Änderung der Neigung der geneigten Flächen 32bt und 33bt verändert werden.

Die vorangehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele gemacht. Es ist jedoch klar, daß verschiedene Modifikationen und Änderungen an diesen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Er­ findung vorgenommen werden können, ohne den breiteren Schutzbereich und den Erfindungsgedanken der Erfindung - wie er in den anliegenden Ansprüchen definiert ist - zu verlassen. Ent­ sprechend muß die vorangehende Beschreibung der vorliegenden Er­ findung lediglich als erläuternd und nicht als beschränkend angesehen werden.

Offenbart wird ein Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug mit einem Linsenelement für die Ausleuchtung eines flachen Bereichs, das eine leicht geneigte Fläche aufweist, die Lichtstrahlen empfängt, die von einer mittigen Lichtquelle über ein faserop­ tisches Kabel eingeleitet werden, sowie eine Lichtemissions­ fläche, die einen zylindrischen Linsenabschnitt aufweist, um die Lichtstrahlen vor das Fahrzeug hin zu richten und einen ge­ schwungenen Lichtleitabschnitt, der zwischen diesen Flächen an­ geordnet ist, die total reflektierende Flächen an dem äußeren Bereich aufweisen. Die Lichtemissionsfläche ist geringfügig ge­ neigt bezüglich der Lichtachse des Linsenelements angeordnet, so daß die Lichtstrahlen gebrochen werden, wenn diese von der Flä­ che abgestrahlt werden und die Helligkeit des flachen Ausleuch­ tungsbereichs erhöht wird.

Claims (10)

1. Ein Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug mit einer Lichtquelle (1), einem ersten Linsenelement (30a) zum Ausbilden von Lichtstrahlen in eine flache Beleuchtungszone und einem zweiten Linsenelement (40) zum Ausbilden von Lichtstrahlen gemäß dem gewünschten Profil einer starken Beleuchtungszone, ein faseroptisches Kabel (3, 5, 10) zum Einleiten der Lichtstrahlen von der Lichtquelle zu den ersten und zweiten Linsenelementen (30a, 40), wobei das erste Linsenelement (30a) aufweist:
eine Lichteinfallsfläche (31a, 31b) zur Aufnahme von Licht­ strahlen von dem faseroptischen Kabel (3, 5, 10),
eine vertikal bogenförmige Lichtemissionsfläche (36a, 36b) zur Abgabe von Lichtstrahlen, wobei diese Lichtemissionsfläche (36a, 36b) eine Normale aufweist, die einen vorbestimmten Neigungswinkel α bezüglich einer Achse der Lichtstrahlen, die von dem zweiten Linsenelement (40) abgegeben werden, aufweist, so daß die Lichtstrahlen gebrochen werden und
einen geschwungenen Abschnitt (30aR, 30bR), angeordnet zwischen der Lichteinfallsfläche (31a, 31b) und der Licht­ emissionsfläche (36a, 36b), um die Richtung der Lichtstrahlen von der Lichteinfallsfläche (31a, 31b) um einen vorbestimmten Winkel zu der Lichtemissionsfläche (36a, 36b) zu ändern, wobei dieser geschwungene Abschnitt vertikale und horizontale Re­ flexionsflächen (32a, 33a) aufweist, um die einfallenden Licht­ strahlen von der Lichteinfallsfläche (31a, 31b) zur Lichtaus­ fallsfläche (36a, 36b) zu lenken.

2. Ein Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Winkel des ge­ schwungenen Abschnitts (30aR, 30bR) geringer als 90° ist.

3. Ein Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Reflexions­ flächen (32a, 33a) geneigte Flächen (32b, 33b) aufweisen, die sich geringfügig voneinander um einen Winkel (13) zu der Emissionsfläche (36a, 36b) hin trennen, um die Lichtstrahlen, die von der Lichtemissionsfläche (36b) abgestrahlt werden, zu verengen.

4. Ein Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikal bogenförmige Emissionsfläche einen Brennpunkt (F) auf­ weist und eine Brennweite, die gleich dem kürzesten optischen Weg (A1-A2-A3) zwischen der Lichtemissionsfläche (36a, 36b) und der Lichteinfallsfläche (31a, 31b) ist.

5. Ein Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der geneigten Flächen (32b, 33b) zwischen 2° und 6° liegt.

6. Ein Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Neigung der Lichtemissionsfläche einen Winkel zwischen 12° und 18° aufweist.

7. Ein Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug mit einer Lichtquelle (1), einem zylindrischen Linsenelement (30a) zum Ausbilden von Lichtstrahlen in einer flachen Beleuchtungszone, einem faseroptischen Kabel (3, 5, 10) zum Einleiten der Licht­ strahlen von der Lichtquelle (1) in das zylindrische Linsen­ element, wobei das zylindrische Linsenelement (30a) umfaßt:
eine Lichteinfallsfläche (31a, 31b) zur Aufnahme der Licht­ strahlen von dem faseroptischen Kabel (3, 5, 10),
eine Lichtemissionsfläche (36a, 36b), die eine vertikal zylindrische Fläche aufweist, deren Normallinie in horizontaler Richtung um einen ersten Winkel (α) zu einer Lichtachse der Lichteinfallsfläche geneigt ist, um die Lichtstrahlen um die Hälfte des ersten Winkels gegenüber der Horizontalrichtung zu brechen und
einen geschwungenen Lichtleitabschnitt (30aR, 30bR), der zwischen der Lichteinfallsfläche (31a, 31b) und der Licht­ emissionsfläche (36a, 36b) angeordnet ist, um die Lichtstrahlen gegenüber dieser Richtung um einen zweiten Winkel (Y) zu beugen, der geringer ist als 90° bezüglich der Lichteinfallsfläche um die Hälfte des ersten Winkels.

8. Ein Frontscheinwerfer nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der geschwungene Lichtleitabschnitt (30aR, 30bR) vertikale Seitenreflexionsflächen (32b, 33b) aufweist, die sich voneinander um einen Winkel (β) zu der Lichtemissionsfläche (36a, 36b) geringfügig trennen; um die Lichtstrahlen, die von der Lichtemissionsfläche (36a, 36b) abgestrahlt werden, zu verengen.

9. Ein Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale zylindrische Fläche einen Brennpunkt (F) aufweist und eine Brennweite, die gleich dem kürzesten optischen Weg (A1-A2-A3) zwischen der Licht­ emissionsfläche (36a, 36b) und der Lichteinfallsfläche (31a, 31b) ist.

10. Ein Frontscheinwerfer für ein Fahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Winkel der Lichtemissions­ fläche (36b) zwischen 12° und 18° liegt.