DE19649786A1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge für Abblendlicht und Fernlicht - Google Patents

Scheinwerfer für Fahrzeuge für Abblendlicht und Fernlicht

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Scheinwerfer fur Fahrzeuge fur Abblendlicht und Fernlicht nach der Gattung des Anspruchs 1.
Ein solcher Scheinwerfer für Abblendlicht und Fernlicht ist durch die DE 37 06 055 bekannt. Dieser Scheinwerfer weist einen konkav gekrümmten Reflektor und eine Lichtquelle auf. Die Lichtquelle weist zwei in Richtung der optischen Achse des Reflektors zueinander beabstandete Leuchtkörper in Form von Glühwendeln auf, von denen eine zur Erzeugung des Abblendlichts und die andere zur Erzeugung des Fernlichts dient. Der zur Erzeugung des Abblendlichts dienenden Glühwendel ist eine Abschirmkappe zugeordnet, so daß von dieser Glühwendel ausgesandtes Licht nur auf einen Teilbereich des Reflektors treffen kann. Von der zur Erzeugung des Fernlichts dienenden Glühwendel ausgesandtes Licht kann auf den gesamten Reflektor treffen. Nachteilig bei dieser Ausführung eines Scheinwerfers ist, daß für die Erzeugung des Abblendlichts nur ein Teil des von der hierfür dienenden Glühwendel ausgesandten Lichts genutzt wird, so daß der Wirkungsgrad des Scheinwerfers im Abblendlichtbetrieb nicht optimal ist. Es sind zwar auch Scheinwerfer bekannt, bei denen eine Lichtquelle mit nur einem Leuchtkörper verwendet wird, dessen ausgesandtes Licht auf den gesamten Reflektor treffen kann, wobei hier jedoch Reflektoren mit getrennten Kammern für Abblendlicht und Fernlicht erforderlich sind, was einen aufwendigen Aufbau der Reflektoren bedingt.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Scheinwerfer mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß ein Reflektor mit nur einer Reflektorkammer und entsprechend einfachem Aufbau verwendet werden kann. Durch die Zuordnung der beiden Leuchtkörper zu den Teilbereichen des Reflektors können diese Teilbereiche jeweils für das von diesen zu erzeugende Lichtbündel Abblendlicht oder Fernlicht optimiert werden und es kann jeweils das gesamte von den Leuchtkörpern zum jeweils zugeordneten Teilbereich des Reflektors ausgesandte Licht genutzt werden, so daß der Wirkungsgrad des Scheinwerfers verbessert ist.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Scheinwerfers angegeben.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Scheinwerfer in einem vertikalen Längsschnitt in vereinfachter Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 den Scheinwerfer in einem vertikalen Längsschnitt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und Fig. 3 den Scheinwerfer gemäß einer gegenüber dem zweiten Ausführungsbeispiel modifizierten Ausführung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein in den Fig. 1 bis 3 dargestellter Scheinwerfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, dient zur wahlweisen Erzeugung des Abblendlichts oder des Fernlichts. Der Scheinwerfer weist einen Reflektor 10 auf, der konkav gekrümmt ausgebildet ist und der in seinem Scheitelbereich eine Öffnung 12 aufweist, in die wenigstens eine Lichtquelle 14 eingesetzt ist. Der Reflektor 10 kann in einem Gehäuse 16 verstellbar angeordnet sein, wobei das Gehäuse 16 eine Lichtaustrittsöffnung aufweisen kann, die mit einer lichtdurchlässigen Abdeckscheibe 18 verschlossen ist.
Bei einem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist ein scheitelnaher Leuchtkörper 20 und ein in Richtung der optischen Achse 11 des Reflektors von diesem beabstandeter scheitelferner Leuchtkörper 22 vorgesehen. Die beiden Leuchtkörper 20, 22 können als Teil einer Glühlampe als Glühwendeln ausgebildet sein oder beispielsweise auch Lichtbögen sein, die sich zwischen Elektroden einer Gasentladungslampe ausbilden. Die Leuchtkörper 20, 22 sind beim ersten Ausführungsbeispiel Teil einer einzigen Lichtquelle 14, können jedoch auch wie beim nachfolgend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel auch jeweils Teil von zwei getrennten Lichtquellen sein. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Leuchtkörper 20, 22 jeweils zumindest annähernd parallel zur optischen Achse 11 des Reflektors 10, wobei jedoch auch vorgesehen sein kann, daß sich wenigstens einer der Leuchtkörper 20, 22 quer zur optischen Achse 11 erstreckt. Der Abstand a zwischen den beiden Leuchtkörpern 20, 22 in Richtung der optischen Achse 11 beträgt vorzugsweise ein mehrfaches der Länge 1 der Leuchtkörper 20, 22. Die beiden Leuchtkörper 20, 22 können zumindest annähernd auf der optischen Achse 20, 22 angeordnet sein und zumindest annähernd koaxial zueinander angeordnet sein, wobei jedoch auch eine zur optischen Achse 11 versetzte Anordnung der Leuchtkörper 20, 22 vorgesehen sein kann und auch eine in einer Richtung senkrecht zur optischen Achse 11 zueinander versetzte Anordnung der beiden Leuchtkörper 20, 22 vorgesehen sein kann.
Der Reflektor 10 weist einen ersten, scheitelnahen Teilbereich 30 auf, auf den vom scheitelnahen Leuchtkörper 20 ausgesandtes Licht treffen kann. An den ersten Teilbereich 30 des Reflektors 10 schließt sich einstückig vom Scheitel weg ein zweiter, scheitelferner Teilbereich 32 des Reflektors 10 an. Auf den scheitelfernen Teilbereich 32 des Reflektors 10 kann vom scheitelfernen Leuchtkörper 22 ausgesandtes Licht treffen. Der scheitelferne Reflektorteilbereich 32 überdeckt sich mit dem scheitelnahen Reflektorteilbereich 30 nicht und verläuft in größerem Abstand von der optischen Achse 11. Der Übergang zwischen den beiden Reflektorteilbereichen 30, 32 verläuft nicht kontinuierlich, sondern beispielsweise mit einem Knick 34 oder bei einer gestrichelt dargestellten alternativen Ausführung mit einer Stufe 35. Der Knick 34 bzw. die Stufe 35 kann in verschiedenen axialen Längsschnitten durch den Reflektor 10 unterschiedlich stark ausgeprägt sein. Anstelle des Knicks 34 bzw. der Stufe 35 kann am Übergang zwischen den beiden Reflektorteilbereichen 30, 32 auch eine Zone mit starker Krümmung vorhanden sein. Von beiden Leuchtkörpern 20, 22 kann Licht über deren gesamten Umfang von 360° um die optische Achse 11 ausgesandtes Licht auf den diesen jeweils zugeordneten Reflektorteilbereich 30, 32 treffen. Der Reflektor 10 weist eine einzige Reflektorkammer auf, die aus den beiden Reflektorteilbereichen 30, 32 gebildet wird.
Beim ersten Ausführungsbeispiel dient der scheitelnahe Leuchtkörper 20 zur Erzeugung des Abblendlichts und der scheitelferne Leuchtkörper 22 zur Erzeugung des Fernlichts. Die Reflexionsfläche des scheitelnahen Reflektorteilbereichs 30 ist derart bestimmt, daß vom Leuchtkörper 20 ausgesandtes Licht mit einer bestimmten Charakteristik reflektiert wird. Hierbei kann vom Reflektorteilbereich 30 Licht derart reflektiert werden, daß es etwa parallel zur optischen Achse 11 verläuft,und eine obere Hell-Dunkel Grenze aufweist wobei die Abdeckscheibe 18 zumindest in dem Bereich, durch den vom Reflektorteilbereich 30 reflektiertes Licht hindurchtritt, optische Elemente aufweist, durch die hindurchtretendes Licht derart abgelenkt wird, daß das erforderliche Abblendlichtbündel erzeugt wird. Alternativ kann die Reflexionsfläche des Reflektorteilbereichs 30 auch derart bestimmt sein, daß durch diese vom Leuchtkörper 20 ausgesandtes Licht als ein Lichtbündel mit einer oberen Helldunkelgrenze reflektiert wird, das gegebenenfalls auch eine horizontale Streuung aufweisen kann und somit bereits zumindest annähernd die für das aus dem Scheinwerfer aus tretende Abblendlichtbündel erforderliche Charakteristik aufweist. In diesem Fall kann die Abdeckscheibe 18 in dem Bereich, durch den das vom Reflektorteilbereich 30 reflektierte Lichtbündel hindurchtritt, glatt ausgebildet sein oder braucht jedenfalls nur eine geringe Ablenkung bzw. Streuung bewirkende optische Elemente aufzuweisen.
Die Reflexionsfläche des scheitelfernen Reflektorteilbereichs 32 ist derart bestimmt, daß vom Leuchtkörper 22 ausgesandtes Licht mit einer bestimmten Charakteristik reflektiert wird. Hierbei kann vom Reflektorteilbereich 32 Licht derart reflektiert werden, daß es etwa parallel zur optischen Achse 11 verläuft, wobei die Abdeckscheibe 18 zumindest in dem Bereich, durch den vom Reflektorteilbereich 32 reflektiertes Licht hindurchtritt, optische Elemente aufweist, durch die hindurchtretendes Licht derart abgelenkt wird, daß-das erforderliche Fernlichtbündel erzeugt wird. Alternativ kann die Ref1exionsfläche des Reflektorteilbereichs 32 auch derart bestimmt sein, daß durch diese vom Leuchtkörper 22 ausgesandtes Licht als ein konzentriertes Lichtbündel mit einer großen Reichweite reflektiert wird, das gegebenenfalls auch eine horizontale Streuung aufweisen kann und somit bereits zumindest annähernd die für das aus dem Scheinwerfer austretende Fernlichtbündel erforderliche Charakteristik aufweist. In diesem Fall kann die Abdeckscheibe 18 in dem Bereich, durch den das vom Reflektorteilbereich 30 reflektierte Lichtbündel hindurchtritt, glatt ausgebildet sein oder braucht jedenfalls nur eine geringe Ablenkung bzw. Streuung bewirkende optische Elemente aufzuweisen.
Einem der Leuchtkörper 20, 22 oder beiden Leuchtkörpern 20, 22 kann jeweils eine Abschirmvorrichtung 36, 37 zugeordnet sein, durch die verhindert wird, das von einem der Leuchtkörper 20, 22 ausgesandtes Licht auf den dem anderen Leuchtkörper 22, 20 zugeordneten Reflektorteilbereich 30, 32 treffen kann. Diese Abschirmvorrichtungen 36, 37 können beispielsweise als quer zur optischen Achse 11 angeordnete lichtundurchlässige Blenden ausgebildet sein, die sich jedoch nur über einen solchen Bereich erstrecken, daß vom Leuchtkörper 20, 22 zum dem anderen Leuchtkörper 20, 22 zugeordneten Reflektorteilbereich 30, 32 hin ausgesandtes Licht abgeschirmt wird, jedoch zu dem diesem Leuchtkörper 20, 22 zugeordneten Reflektorteilbereich 30, 32 hin ausgesandtes Licht nicht abgeschirmt wird. Es kann alternativ auch, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, wenigstens eine Abschirmvorrichtung 38 vorgesehen sein, durch die vom einen Leuchtkörper 20, 22 ausgesandtes und vom dem anderen Leuchtkörper 22, 20 zugeordneten Reflektorteilbereich 30, 32 reflektiertes Licht abgeschirmt wird, so daß es nicht aus dem Scheinwerfer austreten kann. Diese Abschirmvorrichtung 38 ist derart angeordnet, daß durch diese vom Leuchtkörper 20, 22 ausgesandtes und dem zugeordneten Reflektorteilbereiche 30, 32 reflektiertes Licht nicht oder zumindest so wenig wie möglich abgeschirmt wird.
In der Betriebsstellung des Scheinwerfers für Abblendlicht wird nur der Leuchtkörper 20 betrieben, während in der Stellung für Fernlicht entweder nur der Leuchtkörper 22 betrieben wird oder beide Leuchtkörper 20, 22 betrieben werden.
Die Anordnung der Leuchtkörper 20, 22 und der Reflektorteilbereiche 30, 32 hinsichtlich ihrer Nutzung zur Erzeugung des Abblendlichts und des Fernlichts kann auch umgekehrt wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sein. Dabei werden der scheitelnahe Leuchtkörper 20 und der scheitelnahe Reflektorteilbereich 30 zur Erzeugung des Fernlichts genutzt und der scheitelferne Leuchtkörper 22 und der scheitelferne Reflektorteilbereich 32 zur Erzeugung des Abblendlichts.
In Fig. 2 ist der Scheinwerfer gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Reflektor 10 wiederum einen scheitelnahen Teilbereich 30 und einen sich an diesen einstückig anschließenden scheitelfernen Teilbereich 32 aufweist. Durch den scheitelnahen Reflektorteilbereich 30 wird vom scheitelnahen Leuchtkörper 20 ausgesandtes Licht reflektiert und durch den scheitelfernen Reflektorteilbereich 32 wird vom scheitelfernen Leuchtkörper 22 ausgesandtes Licht reflektiert. Der scheitelnahe Reflektorteilbereich 30 dient mit dem Leuchtkörper 20 zur Erzeiigung des Abblendlichts und der scheitelferne Reflektorteilbereich 32 dient mit dem Leuchtkörper 22 zur Erzeugung des Fernlichts. Der scheitelferne Reflektorteilbereich 32 kann wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ausgebildet sein.
Der scheitelnahe Reflektorteilbereich 30 weist eine Reflexionsfläche auf, durch die vom Leuchtkörper 20 ausgesandtes Licht als ein konvergentes Lichtbündel reflektiert wird. Hierbei kann die Reflexionsfläche des Reflektorteilbereichs 30 beispielsweise zumindest annähernd ellipsoid oder ellipsoidähnlich ausgebildet sein, wobei der Leuchtkörper 20 etwa im Bereich des ersten Brennpunkts der Reflexionsfläche angeordnet ist. In Lichtaustrittsrichtung 13 nach dem scheitelnahen Reflektorteilbereich 30 ist unterhalb der optischen Achse 11 eine lichtundurchlässige Blende 40 angeordnet, die sich im Bereich des zweiten Brennpunkts der Reflexionsfläche des Reflektorteilbereichs 30 befindet. In Lichtaustrittsrichtung 13 nach der Blende 40 ist eine Linse 42 angeordnet, durch die vom Leuchtkörper 20 ausgesandtes, vom Reflektorteilbereich 30 reflektiertes und an der Blende 40 vorbeigelangendes Licht hindurchtritt. Durch die Blende 40 wird eine obere Helldunkelgrenze des Abblendlichtbündels erzeugt und durch die Linse 42 wird das Abblendlichtbündel in den Bereich vor dem Fahrzeug projiziert. Die Linse 42 wirkt als Sammellinse und weist eine dem Reflektor 10 zugewandte im wesentlichen ebene Seite 43 und eine dem Reflektor 10 abgewandte konvex gekrümmte Seite 44 auf. Die Abdeckscheibe 18 kann in einem zentralen Bereich, durch den das durch die Linse 42 tretende Licht durch diese hindurchtritt im wesentlichen glatt ausgebildet sein, oder optische Elemente aufweisen.
Die Linse 42 ist in ihrem Querschnitt vorzugsweise derart bemessen, daß dieser kleiner ist als der innere Querschnitt des scheitelfernen Reflektorteilbereichs 32 an dessen Übergang zum scheitelnahen Reflektorteilbereich 30. Hierdurch ist sichergestellt, daß vom scheitelfernen Leuchtkörper 22 ausgesandtes und am scheitelfernen Reflektorteilbereich 32 reflektiertes Licht nicht durch die Linse 42 hindurchtritt sondern an dieser vorbeigelangt. Die Abdeckscheibe 18 kann in einem deren zentralen Bereich umgebenden Randbereich 46, durch den vom scheitelfernen Reflektorteilbereich 32 reflektiertes Licht hindurchtritt, optische Elemente aufweisen oder im wesentlichen glatt ausgebildet sein, wenn das vom Reflektorteilbereich 32 reflektierte Lichtbündel bereits im wesentlichen die für das Fernlichtbündel erforderliche Charakteristik aufweist.
Beim Scheinwerfer gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die beiden Leuchtkörper 20, 22 Teile von getrennten Lichtquellen 14, 15 von denen jede nur einen Leuchtkörper 20, 22 aufweist. Die Lichtquellen 14, 15 können in die Öffnung 12 versetzt zueinander eingesetzt sein oder in getrennte Öffnungen 12 eingesetzt sein. Selbstverständlich können jedoch auch beim Scheinwerfer gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die beiden Leuchtkörper 20, 22 Teil einer einzigen Lichtquelle 14 sein.
In Fig. 3 ist der Scheinwerfer gemäß einer gegenüber dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel modifizierten Ausführung dargestellt. Dabei dient der scheitelferne Reflektorteilbereich 32 mit dem diesem zugeordneten Leuchtkörper 22 zur Erzeugung des Abblendlichts und der scheitelnahe Reflektorteilbereich 30 mit dem diesem zugeordneten Leuchtkörper 20 zur Erzeugung des Fernlichts. Der scheitelnahe Reflektorteilbereich 30 weist eine Reflexionsfläche auf, die wie bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ausgelegt sein kann, so daß vom Leuchtkörper 20 ausgesandtes Licht durch diesen Reflektorteilbereich 30 als Lichtbündel reflektiert wird, das bereits im wesentlichen die für das aus dem Scheinwerfer austretende Fernlichtbündel erforderliche Charakteristik aufweist oder diese durch optische Elemente der Abdeckscheibe 18 beim Durchtritt durch diese erhält. Der scheitelferne Reflektorteilbereich 32 weist eine Reflexionsfläche auf, die derart bestimmt ist, daß vom Leuchtkörper 22 ausgesandtes Licht als ein kovergentes Lichtbündel reflektiert wird. Die Form der Reflexionsfläche des Reflektorteilbereichs 32 kann beispielsweise zumindest annähernd ellipsoid oder ellipsoidähnlich sein. Für die Erzeugung der Helldunkelgrenze des Abblendlichtbündels ist keine Blende vorgesehen wie beim zweiten Ausführungsbeispiel, sondern die Reflexionsfläche des Reflektorteilbereichs 32 ist derart bestimmt, daß durch diese vom Leuchtkörper 22 ausgesandtes Licht als ein Lichtbündel reflektiert wird, das bereits die erforderliche obere Helldunkelgrenze aufweist. Das vom Reflektorteilbereich 32 reflektierte Lichtbündel kann durch eine ringförmige Linse 48 hindurchtreten, durch die es vor das Fahrzeug projeziert wird. Die Linse 48 weist eine Öffnung 49 auf, durch die vom scheitelnahen Reflektorteilbereich 30 reflektiertes Licht ungehindert hindurchtreten kann. Die Linse 48 kann als Teil einer Zerstreuungslinse ausgebildet sein und eine dem Reflektor 10 zugewandte im wesentlichen ebene Seite 50 und eine dem Reflektor 10 abgewandte konkav gekrümmte Seite 51 aufweisen.
Beim Scheinwerfer gemäß den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen wird jeweils durch die beiden Reflektorteilbereiche 30, 32 des einstückigen und nur eine Reflektorkammer aufweisenden Reflektors 10 mit den beiden Leuchtkörpern 20, 22 wahlweise das Abblendlicht oder Fernlicht erzeugt, wobei die beiden Reflektorteilbereiche 30, 32 unabhängig voneinander für die jeweilige Beleuchtungsfunktion Abblendlicht oder Fernlicht optimiert werden können. Es könnte dabei auch vorgesehen sein, daß noch ein oder mehrere weitere Leuchtkörper vorhanden sind, die wiederum in Richtung der optischen Achse 11 zueinander beabstandet sind und von denen jeder einem Reflektorteilbereich zugeordnet ist. Die Reflektorteilbereiche sind dabei entsprechend den Leuchtkörpern mit zunehmendem Abstand vom Scheitel des Reflektors und mit größerem Abstand von der optischen Achse 11 angeordnet, so daß diese sich nicht überdecken und deren Reflexionsflächen unabhängig voneinander für die jeweilige Beleuchtungsfunktion optimiert werden können.

Claims (6)

1. Scheinwerfer für Fahrzeuge für Abblendlicht und Fernlicht mit einem konkav gekrümmten Reflektor (10) mit einer einzigen Reflektorkammer und mit wenigstens einer Lichtquelle (14; 14, 15), wobei wenigstens zwei in Richtung der optischen Achse (11) des Reflektors (10) zueinander beabstandete Leuchtkörper (20, 22) vorgesehen sind, wobei von einem der Leuchtkörper (20, 22) ausgesandtes Licht zur Erzeugung des Abblendlichts dient und vom anderen Leuchtkörper (22, 20) ausgesandtes Licht zur Erzeugung des Fernlichts dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (10) einen scheitelnahen Teilbereich (30) aufweist, durch den vom scheitelnahen Leuchtkörper (20) ausgesandtes Licht zur Erzeugung des Abblendlichts oder des Fernlichts reflektiert wird, daß der Reflektor (10) einen mit dem scheitelnahen Teilbereich (30) einstückigen scheitelfernen Teilbereich (32) aufweist, durch den vom scheitelfernen Leuchtkörper (22) ausgesandtes Licht zur Erzeugung des Fernlichts oder des Abblendlichts reflektiert wird, und daß von den beiden Leuchtkörpern (20, 22) ausgesandtes Licht über deren gesamten Umfang um die optische Achse (11) auf den diesen jeweils zugeordneten Reflektorteilbereich (30, 32) treffen kann.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen den wenigstens zwei Leuchtkörpern (20, 22) in Richtung der optischen Achse (11) ein mehrfaches von deren Längserstreckung (1) beträgt.
3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens zwei Leuchtkörper (20, 22) Teil einer einzigen Lichtquelle (14) sind.
4. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der wenigstens zwei Leuchtkörper (20, 22) Teil einer separaten Lichtquelle (14, 15) ist.
5. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Abschirmvorrichtung (36, 37) vorgesehen ist, durch die von einem der Leuchtkörper (20, 22) ausgesandtes, auf den dem anderen Leuchtkörper (22, 20) zugeordneten Reflektorteilbereich (32, 30) gerichtetes Licht abgeschirmt wird.
6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Abschirmvorrichtung (38) vorgesehen ist, durch die von einem der Leuchtkörper (20, 22) ausgesandtes und durch den dem anderen Leuchtkörper (22, 20) zugeordneten Reflektorteilbereich (32, 30) reflektiertes Licht abgeschirmt wird, so daß es nicht aus dem Scheinwerfer austreten kann.
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