DE19700098B4

DE19700098B4 - Fahrzeugleuchte mit einem Reflektor mit verbessertem Reflexionswirkungsgrad und ein Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE19700098B4
Application number: DE19700098A
Authority: DE
Inventors: Norimasa Shimizu Yamamoto; Norihiro Shimizu Nishitani; Yoshiaki Shimizu Furuya
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-01-10
Filing date: 1997-01-03
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2017-01-04
Also published as: US5931575A; GB9625529D0; DE19700098A1; GB2309074B; JPH09190705A; GB2309074A

Abstract

Fahrzeugleuchte mit einem Reflektor mit verbessertem Reflexionswirkungsgrad, wobei der Reflektor eine reflektierende Oberfläche zum Reflektieren des von einer Lichtquelle (1a) emittierten Lichts aufweist, eine optische Achse (L-L) und eine Öffnung (4, 6) umfasst, wobei die Lichtquelle (1a) durch ein Befestigungsmittel (2) an der Öffnung (4, 6) angebracht ist, dass ein Lampenkolben (1) der Lichtquelle (1a) entlang der optischen Achse (L-L) verläuft und die Lichtquelle (1a) einen Licht emittierenden Referenzpunkt (F) hat; wobei ein Teil des Befestigungsmittels (2) eine vordere Oberfläche mit einer vorderen Kante hat und unter einer solchen Position angeordnet ist, dass vom Referenzpunkt (F) emittierte Lichtstrahlen eine Unterbrechung erfahren, wobei das Teil näher zu der reflektierenden Oberfläche entlang der optischen Achse (L-L) positioniert ist als der Licht emittierende Referenzpunkt (F), wobei die reflektierende Oberfläche durch eine Basisoberfläche (5, 9) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Basisoberfläche (5, 9) eine Vielzahl von reflektierenden Stufen (14) hat;...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugleuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ebenso wie auf ein entsprechendes Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 11.

Aus der US 1 738 304 A ist bereits eine Fahrzeugleuchte der eingangs genannten Art bekannt. Diese Druckschrift offenbart einen Reflektor für einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer kontinuierlichen reflektierenden Oberfläche, die aus einer parabolischen Zone und einem nach vorne in Vorderrichtung, d.h., Frontrichtung, vorstehenden abgeschnittenen Zylinder besteht, dessen Achse mit der Achse des parabolischen Reflektors zusammenfällt und dessen Scheitelpunkt mit dem Fokuspunkt des letztgenannten zusammenfällt, wobei eine Lichtquelle innerhalb des Reflektors vor dem Fokuspunkt positioniert ist.

Ein Basisaufbau einer Fahrzeugleuchte ist wie folgt. Die Fahrzeugleuchte umfasst ein Leuchtengehäuse, das eine Öffnung an einem Ende davon besitzt; einen Reflektor, der innerhalb des Leuchtengehäuses angeordnet ist, oder einen reflektierenden Bereich, der durch Aufbringen einer Reflexionsbeaufschlagung auf einen Teil des Lampengehäuses gebildet ist; und eine äußere Linse, die die Öffnung des Lampengehäuses abdeckt. Die reflektive Oberfläche des Reflektors oder der reflektierende Bereich wird durch einen Rotationsparaboloid oder dergleichen gebildet, der symmetrisch um die optische Achse der Lampe ist.

12 stellt eine positionsmäßige Beziehung zwischen einem Reflektor "a", der eine Form eines Rotationsparaboloid besitzt, und einem Lampenkolben "b" dar. Der Lampenkolben "b" ist an dem Reflektor "a" befestigt, wobei sich die zentrale Achse K-K des Lampenkolbens "b" entlang der optischen Achse des Reflektors "a" erstreckt.

Ein Glaskolben "c" des Lampenkolbens "b" besitzt einen Endbereich auf der Seite des Reflektors, der in einem Sockel "d" aufgenommen ist, und Energie wird zu einem Glühfaden "e" innenseitig des Glaskolbens "c" von einer Energieversorgung (nicht dargestellt) zugeführt.

In dem so aufgebauten Reflektor "a" werden Lichtstrahlen von dem Lampenkolben "b" von einem Sockel "d" abgeschattet, der den Kolben "c" trägt. Als eine Folge besitzt die reflektive Oberfläche des Reflektors "a" einen Flächenbereich, auf den keine Lichtstrahlen auftreffen.

Genauer gesagt wird in 12, von den Lichtstrahlen 'T', 'T',..., die von dem Licht emittierenden Referenzpunkt F des Glühfadens e emittiert werden, ein Teil der Lichtstrahlen, die sich zu der reflektierenden Oberfläche des Reflektors "a" ausbreiten, durch den Sockel "d" abgeschattet. Als Folge fallen die Lichtstrahlen nicht auf den Flächenbereich innerhalb eines solchen Bereichs auf, der durch DA in 12 angezeigt ist, wodurch demzufolge der Flächenbereich beim Erzielen einer Beleuchtungsintensitätsverteilung ineffektiv verbleibt.

Um das vorstehende Problem zu beseitigen, liegt der vorliegenden Erfindung eine Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugleuchte mit einem Reflektor mit verbessertem Reflexionswirkungsgrad sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren bereitzustellen, wobei ein nicht reflektierender Flächenbereich in einer reflektiven Oberfläche reduziert ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 11 gelöst. Dies bedeutet, dass die Erfindung das Design der Form der reflektiven Oberfläche so verbessert, dass Lichtstrahlen von einer Lichtquelle irgendwo auf der reflektiven Oberfläche ankommen können, sogar dann, wenn dort ein Teil, wie beispielsweise ein Sockel, vorhanden ist, der die reflektive Oberfläche des reflektiven Spiegels gegen die Lichtstrahlen, die von der Lichtquelle emittiert werden, abschattet.

Deshalb kommen gemäß der Erfindung Lichtstrahlen, die von dem Licht emittierenden Referenzpunkt emittiert sind, irgendwo auf der Basisoberfläche der reflektiven Oberfläche an, und die reflektierenden Stufen, die durch Teile der Rotationsparaboloide definiert sind, werden gebildet. Deshalb können Lichtstrahlen, deren reflektierende Richtung kontrolliert wird, erhalten werden und als effektives Licht beim Erzielen einer Beleuchtungsintensitätsverteilung verwendet werden.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
1 zeigt eine horizontale Schnittansicht, die schematisch einen Hauptbereich zur Erläuterung der Bildung einer Basisoberfläche einer reflektiven Oberfläche der Erfindung zusammen mit den 2 bis 6 darstellt.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine original gekrümmte Oberfläche und eine Einsetzöffnung einer Lichtquelle, die in der originalen, gekrümmten Oberfläche gebildet ist, darstellt.
3 zeigt ein Diagramm, das für eine einen toten Winkel definierenden Oberfläche illustrativ ist.
4 zeigt ein Diagramm, das eine Ebene orthogonal zu einer optischen Achse L-L und eine Basisoberfläche, die durch glattes Verbinden der Ebene mit der original ge krümmten Oberfläche erhalten ist, darstellt.
5 zeigt ein Diagramm, das eine Oberfläche darstellt, deren Neigungswinkel in Bezug auf die optische Achse L-L größer gestaltet wird als derjenige der den toten Winkel definierenden Oberfläche und einer Basisoberfläche, die durch weiches bzw. glattes Verbinden einer solchen Oberfläche mit der original gekrümmten Oberfläche erhalten ist.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht, die schematisch die Basisoberfläche der 5 darstellt.
7 zeigt ein Diagramm, das für die Bildung reflektierender Schritte auf einer Basisoberfläche zusammen mit den 8 und 9 erläuternd ist, die eine Gruppe Rotationsparaboloide, die Basisoberfläche und einer Gruppe geschlossener, gekrümmter Linien, die als Schnittlinien zwischen der Gruppe der Rotationsparaboloide und der Basisoberfläche erhalten sind, darstellt.
8 zeigt ein Diagramm, das für die Bildung der reflektierenden Stufen illustrativ ist.
9 zeigt ein Diagramm, das die Form eines Teils der reflektiven Oberfläche und einen Querschnitt davon darstellt.
10 zeigt ein Diagramm, das für die Bildung einer Basisoberfläche illustrativ ist, wenn eine zentrale Achse K-K einer Lichtquelle in Bezug auf die optische Achse L-L eines Reflektors geneigt wird.
11 zeigt eine Vorderansicht einer reflektiven Oberfläche zum Darstellen einer Ausführungsform der Erfindung.
12 zeigt ein Diagramm, das für Probleme erläuternd ist, die bei einem herkömmlichen, Reflektor vorhanden sind.
1 stellt eine positionsmäßige Beziehung zwischen einer reflektierenden Oberfläche eines Reflektors und einem Lampenkolben 1 dar. Eine Oberfläche "pr", die durch eine durchgezogene Linie angegeben ist, stellt die reflektierende Oberfläche eines Rotationsparaboloiden dar.
In 1 wird ein Lampenkolben 1 als eine Lichtquelle verwendet und ist am Reflektor befestigt, während ein Ende eines Glaskolbens 1a des Lampenkolbens 1 in einen Sockel 2 eingesetzt ist. Ein Licht emittierender Referenzpunkt F eines Glühfadens 3 innerhalb des Glaskolbens 1a ist auf einer optischen Achse (L-L) des Reflektors angeordnet. Der Lampenkolben 1 ist innerhalb des Reflektors durch eine Einsetzöffnung 4 positioniert, die in dem Reflektor gebildet ist, und der Glühfaden 3 ist so angeordnet, dass eine zentrale Achse davon die optische Achse L-L orthogonal so schneidet, dass sie sich in einer vertikalen oder horizontalen Richtung erstreckt, oder die zentrale Achse des Glühfadens 3 erstreckt sich entlang der optischen Achse L-L. Es muss nicht gesagt werden, dass die Lichtquelle des Reflektors der Erfindung nicht auf einen Lampenkolben beschränkt ist, sondern ebenso gut eine Entladungslampe oder dergleichen verwendet werden kann.
Es wird nun ein Liniensegment FP betrachtet, das durch den Licht emittierenden Referenzpunkt F zu einem Punkt P auf einer Vorderkante (die Vorderseite ist als eine Richtung definiert, die sich von der reflektiven Oberfläche entlang der optischen Achse L-L weg bewegt) des Sockels 2 hindurchführt, und es wird angenommen, dass der Schnittpunkt Q als ein Punkt angeordnet ist, an dem eine Verlängerung, die durch Verlängern des Liniensegments FP zu der reflektiven Oberfläche pr hin erhalten ist, die reflektive Oberfläche pr schneidet. Dann wird, wenn der Fußpunkt einer Senkrechten auf die optische Achse L-L von dem Punkt Q dahingehend angenommen wird, dass er H ist, ein Flächenbereich innerhalb eines Bereichs DA der Länge eines Liniensegments QH von der optischen Achse L-L offensichtlich gegen Lichtstrahlen 1,1,.... die von dem Lampenkolben 1 emittiert sind, abgeschattet. Genauer gesagt ist dies ein Flächenbereich, der innenseitig einer Schnittlinie zwischen einer gekrümmten Oberfläche und der reflektiven Oberfläche pf positioniert ist, das bedeutet, der Flächenbereich, der durch den Bereich DA angezeigt ist, wobei die gekrümmte Oberfläche durch Rotieren des Liniensegments FQ als eine Generatrix bzw. Erzeugende um die optische Achse L-L erhalten wird (z.B. falls der Sockel 2 zylindrisch ist, ist die gekrümmte Oberfläche eine konische Oberfläche, die den Punkt F als einen Scheitelpunkt besitzt).
Um einen solchen Flächenbereich zu eliminieren, wird die reflektive Oberfläche gemäß der Erfindung in der nachfolgenden Art und Weise designed. Der gekrümmte Oberflächenbereich nahe zu der optischen Achse L-L wird dazu gebracht, dass er nach vorne in Bezug auf das Liniensegment FQ vorsteht, wie dies durch eine einpunktierte Kettenlinie S1 oder eine zweipunktierte Kettenlinie S2 in 1 angezeigt ist, und ein solcher gekrümmter Oberflächenbereich ist so angeordnet, dass die Lichtstrahlen von dem Lampenkolben 1 irgendwo auf einen solchen gekrümmten Oberflächenbereich auffallen können. Ein solcher gekrümmter Oberflächenbereich wird als eine Basisoberfläche der reflektiven Oberfläche verwendet.
Das bedeutet, dass die reflektive Oberfläche zuerst durch Bilden der gekrümmten Oberfläche so vorbereitet wird, dass ein Teil der gekrümmten Oberfläche, d.h. eine Basisoberfläche, nicht von den Strahlen des Lichts, das von der Lichtquelle emittiert wird, abgeschattet wird, und dann Anordnen einer großen Zahl reflektierender Stufen auf der Basisoberfläche gemäß einem Verfahren, das später beschrieben werden wird.
Verfahren wie solche, die in den 2 bis 6 dargestellt sind, können eingesetzt werden, um die vorstehend erwähnte Basisoberfläche zu bilden.
Zuerst wird, wie in 2 dargestellt ist, eine gekrümmte Referenzoberfläche 5 (nachfolgend als die "originale Oberfläche" bezeichnet) vorbereitet. Eine Einsetzöffnung 6 des Lampenkolbens 1 wird in der originalen Oberfläche 5 gebildet. Dann wird ein Ort n, der erhalten wird, wenn die Einsetzöffnung 6 parallel zu der optischen Achse L-L des Reflektors bewegt wird, dargestellt. Zum Beispiel wird, wenn die Einsetzöffnung 6 kreisförmig ist, der Ort -k davon zylindrisch.
Während die originale, gekrümmte Oberfläche 5 eine bekannte, gekrümmte Oberfläche sein kann (wie beispielsweise ein Rotationsparaboloid), wird die originale, gekrümmte Oberfläche allgemein als eine frei gekrümmte Oberfläche (eine solche gekrümmte Oberfläche kann nicht analytisch ausgedrückt werden oder ist schwer analytisch auszudrücken) auf einem CAD (Computer Aided Design – computerunterstütztes Design) präpariert.
Dann werden, wie in 3 dargestellt ist, der Lampenkolben 1 und der Sockel 2 auf der optischen Achse L-L durch die Einsetzöffnung 6 angeordnet, und eine Referenzoberfläche 7 (nachfolgend als eine "einen toten Winkel definierende Oberfläche" bezeichnet, wobei diese Oberfläche in 3 als eine Halblinie bzw. ein Strahl gezeigt ist, der durch den Punkt F und den Punkt Q führt, und zwar auf einer Linie, entlang der die Oberfläche 7 die reflektierende Oberfläche schneidet), eingestellt. Das bedeutet, dass die Referenzoberfläche 7, oder die den toten Winkel definierende Oberfläche 7, als ein Satz von Halblinien gebildet wird, die durch den Punkt P auf der vorderen Kante des Sockels 2 hindurchführen und sich von dem Licht emittierenden Referenzpunkt F erstrecken. Als Folge kann eine Schnittlinie, entlang der die den toten Winkel definierende Oberfläche 7 den Ort n schneidet, erhalten werden. In 3 ist ein Punkt auf der Schnittlinie als ein Punkt R innenseitig eines großen Kreises angezeigt. Auch ist in 3 der Ort k als eine gerade Linie angezeigt, die sich parallel zu der optischen Achse L-L erstreckt.
Dann wird, wie in 4 dargestellt ist, eine Ebene 8, die die Schnittlinie zwischen der den toten Winkel definierenden Oberfläche 7 und dem Ort k umfasst und orthogonal die optische Achse L-L schneidet, eingestellt.
Allerdings ist dabei, wenn die originale, gekrümmte Oberfläche 5 mit der Ebene 8 so verbunden wird, wie sie sind, keine Garantie vorhanden, dass beide Oberflächen miteinander glatt entlang der Grenzlinie (angezeigt durch den Punkt T in 4) verbunden sind. Deshalb ist es in dem Verfahren zum Bilden der Basisoberfläche 9 bevorzugt, dass die originale, gekrümmte Oberflache 5 mit der Ebene 8 über eine gekrümmte Oberfläche oder dergleichen verbunden wird, die einen vorbestimmten Krümmungsradius besitzt, wie dies durch eine einpunktierte Kettenlinie in 4 angezeigt ist. so dass beide Oberflächen so weich bzw. glatt wie möglich miteinander verbunden werden können. Das bedeutet, dass es allgemein erwünscht ist, dass beide Oberflächen in der Form eines Kontinuums n-ter Ordnung verbunden sind (d.h. ein Kontinuum oder eine Regelmäßigkeit wird an einem Verbindungspunkt mit einer Ableitung der n-ten Ordnung eingerichtet), wobei n >, 1 ist.
Demzufolge wird, wenn die Basisoberfläche 9, die durch die originale, gekrümmte Oberfläche 5 gebildet ist, und die Ebene 8 von vorne betrachtet wird, kein Bereich in der Mitte der Basisoberfläche gegen Lichtstrahlen, die von dem Punkt F emittiert sind, abgeschattet. Das bedeutet, dass der Bereich der Ebene 8, der zum Bilden der Basisoberfläche 9 beiträgt, nicht gegen Lichtstrahlen, die von dem Punkt F emittiert sind, abgeschattet wird.
Anstelle eines Anordnens der Ebene 8, die sich orthogonal zu der optischen Achse L-L in 4 erstreckt, wie vorstehend beschrieben ist, kann eine Basisoberfläche 9' durch Verbinden einer Oberfläche 8', die in Bezug auf die optische Achse L-L geneigt ist, mit der reflektiven Oberfläche 5 glatt, wie dies in den 5 und 6 dargestellt ist, gebildet werden.
Das bedeutet, dass, wie in 5 dargestellt ist, zuerst die Oberfläche 8' eingestellt wird (die Oberfläche 8' ist durch ein Liniensegment FQ' in 5 angezeigt, wo ein Punkt Q' einen Punkt auf einer Schnittlinie zwischen der Oberfläche 8' und der originalen, gekrümmten Oberfläche 5 ist). Die Oberfläche 8'' ist in Bezug auf die optische Achse L-L so geneigt, dass ein Neigungswinkel a in Bezug auf die optische Achse L-L größer als ein Neigungswinkel β wird, und zwar in Bezug auf die optische Achse L-L der den toten Winkel definierenden Oberfläche 7, die als eine Halblinie FQ angezeigt ist. Dann wird die Oberfläche 8' mit der originalen, gekrümmten Oberfläche 5 glatt, wie durch die einpunktierte Kettenlinie in 5 angezeigt ist, verbunden. Als Folge kann die Basisoberfläche 9' so erhalten werden, wie dies in 6 dargestelltist. Das bedeutet, dass die so erhaltene Basisoberfläche 9' dahingehend charakterisiert ist, dass ein Bereich 10 um die Eintrittsöffnung 6 des Lampenkolbens 1 herum zu der Front ausgestülpt ist, und zwar verglichen mit dem anderen Bereich 11. Zum Bilden eines solchen sich nach vorne wölbenden bzw. vorstehenden Bereichs 10 zu dem Zeitpunkt eines Formens des Reflektors kann die Wanddicke des Bereichs 10 erhöht werden, Verstärkungsrippen können angeordnet werden, oder andere, ähnliche Techniken können eingesetzt werden.
Kurz gesagt kann, falls die Basisoberfläche durch Präparieren einer solchen Oberfläche als Ebene 8 oder 8' gebildet wird, die mehr nach vorne als die den toten Winkel definierende Oberfläche 7 positioniert ist, und Verbinden einer solchen Oberfläche mit einer originalen, gekrümmten Oberfläche 5, eine gekrümmte Oberfläche so designed bzw. ausgelegt werden, dass die gekrümmte Oberfläche keinen Bereich besitzt, der von den Lichtstrahlen, die von dem Lampenkolben 1 emittiert sind, abgeschattet wird.
Allerdings ist das, was bis zu dieser Stufe in dem Verfahren eines Präparierens des Reflektors erreicht worden ist, nicht mehr als ein Zustand, in dem die Basisoberfläche 9 oder 9' Lichtstrahlen von dem Lampenkolben 1 empfangen kann. Es sollte angemerkt werden, dass die Basisoberfläche 9 oder 9' weder die Lichtstrahlen in kontrolliertes, reflektiertes Licht transformieren kann, noch kann die Oberfläche 9 oder 9' Strahlen eines reflektierten Lichts tiefem, das beim Bilden einer Beleuchtungsintensitätsverteilung effektiv ist.
Zum Verbessern der Basisoberfläche so, dass die Aufgabe der Erfindung gelöst werden kann, wird eine Anzahl reflektierender Stufen gemäß einem Verfahren, das in den 7 bis 9 dargestellt ist, gebildet. Diese reflektierenden Stufen sind durch Grenzlinien definiert, die schleifenähnlich sind oder die Teile einer Schleife bilden.
Wie in 7 dargestellt ist, wird eine Gruppe von Rotationsparaboloiden 12, die die Funktion der reflektiven Oberfläche definiert, präpariert. Die Gruppe Rotationsparaboloide 12 umfasst eine Anzahl Rotationsparaboloide 12a, 12a,..., die eine gemeinsame Rotationssymmetrieachse besitzen und deren Fokusabstände zueinander unterschiedlich sind. Diese Rotationsparaboloide 12a, 12a,... sind so ausgewählt, dass sie sich nicht räumlich miteinander schneiden. Es sollte angemerkt werden, dass die Fokuspunkte der Rotationsparaboloide 12a, 12a,... nicht immer miteinander übereinstimmen (z.B. der Fall, dass die jeweiligen Fokuspunkte innerhalb eines bestimmten Bereichs der Rotationssymmetrieachse positioniert sind, ist akzeptierbar, da eine tatsachliche Lichtquelle eine bestimmte Größe besitzt).
Dann werden die Schnittlinien 13, 13,... zwischen der Basisoberfläche 9 oder 9' und der Gruppe Rotationsparaboloide 12 bestimmt. Diese Schnittlinien 13, 13,.... bilden geschlossene, gekrümmte Linien oder Teile solcher geschlossener, gekrümmter Linien, und schneiden sich niemals miteinander auf der gekrümmten Oberfläche. Es sollte angemerkt werden, dass der zentrale Bereich der Gruppe geschlossener, gekrümmter Linien allgemein von einem Schnittpunkt zwischen der optischen Achse des Reflektors und der gekrümmten Oberfläche versetzt ist, da der zentrale Bereich der Gruppe geschlossener, gekrümmter Linien durch die Position eines Punkts bestimmt wird, an dem ein Rotationsparaboloid, der die Gruppe der Rotationsparaboloide bildet, mit der gekrümmten Oberfläche in Kontakt kommt, wenn die Schnittlinien, 13, 13,..., die geschlossenen, gekrümmten Linien umfassen.
Wenn die Schnittlinien 13, 13,..., auf diese Art und Weise bestimmt worden sind, werden die reflektierenden Stufen dann basierend auf diesen Schnittlinien gebildet. Das bedeutet, dass, wie in 8 dargestellt ist, die reflektierenden Stufen 14, 14,..., die durch Teile der Rotationsparaboloide definiert sind, zwischen den angrenzenden bzw. benachbarten Schnittlinien gebildet werden.
9 stellt einen Teil der Basisoberfläche in dem oberen Teil davon dar und stellt schematisch einen Schnitt dar, der entlang der Linie B-B der Basisoberfläche in dem unteren Teil davon gebildet ist. Die Schnittlinien auf der Basisoberfläche 9 oder 9' sind mit 13a, 13b, 13c,..., von der Position aus, die näher zu dem zentralen Bereich 15 der Gruppe der geschlossenen, gekrümmten Linien liegt, bezeichnet, und erscheinen als Grenzlinien zwischen den reflektierenden Stufen. Die gebrochen Linien in 9 stellen die Gruppe Rotationsparabotoide dar. Die Stufen werden in einer solchen Art und Weise gebildet, dass eine reflektierende Stufe 14a in einem inneren Bereich gebildet wird, der durch die Schnittlinie 13a definiert ist, dass eine reflektierende Stufe 14b in einem inneren Bereich zwischen den Schnittlinien 13a und 13b gebildet wird, und dass eine reflektierende Stufe 14c in einem inneren Bereich zwischen den Schnittlinien 13b und 13c wird. Anders ausgedrückt werden die effektiven, reflektiven Oberflächen der individuellen, reflektierenden Stufen so gebildet, dass sie Teile von Rotationsparaboloiden sind. deren Fokusabstände bzw. Brennweiten zueinander unterschiedlich sind. Solche effektiven, reflektiven Oberflächen sind stufenähnlich gebildet, wenn sie in der Querschnittsform betrachtet werden.
Wenn eine reflektive Oberfläche, die die so angeordneten, reflektierenden Stufen besitzt, und ein Reflektor 1, der die reflektive Oberfläche besitzt, unter Verwendung des CAD-Systems präpariert worden sind, können CAM- (Computer Aided Manufacturing – computergestützte Herstellungs") Daten erhalten werden, um eine Form für den Reflektor 1 basierend auf den Daten der reflektiven Oberfläche und des Reflektors zu präparieren.
Gemäß dem Reflektor, der die vorstehend erwähnte, reflektive Oberfläche besitzt, können Lichtstrahlen, deren reflektierende Richtungen durch die vielen reflektierenden Stufen kontrolliert werden, die auf der reflektiven Oberfläche gebildet sind, als Lichtstrahlen verwendet werden, die für die Beleuchtungsintensitätsverteilung effektiv sind (z.B. falls die Brennpunkte der Gruppe der Rotationsparaboloide dahingehend angenommen werden, dass sie gemeinsam sind, und falls eine Punktlichtquelle dahingehend angenommen wird, dass sie auf dem gemeinsamen Brennpunkt platziert wird. werden Lichtstrahlen, die von der Punktlichtquelle emittiert und durch wahlweise, reflektierende Stufen reflektiert werden, parallele Lichtstrahlen in Bezug auf die gemeinsame Achse der Gruppe Rotationsparaboloide). Deshalb wird kein Bereich der reflektiven Oberfläche durch das Vorhandensein des Sockels 2 des Lampenkolbens 1 abgeschattet.
Während der Sockel 2 des Lampenkolbens 1 als ein Teil zum Unterbrechen von Licht, das von der Lichtquelle zu der reflektiven Oberfläche des Reflektors in der vorstehend erwähnten Beschreibung emittiert ist, beispielhaft angegeben worden ist, ist das Lichtunterbrechungsteil nicht auf den Sockel beschränkt. Das Licht unterbrechende Teil kann umfassen: Befestigungswulste bzw. -anschlußplatten, rippenähnliche Befestigungsvorsprünge, und dergleichen, die auf dem Reflektor gebildet sind (z.B. Befestigungswulste bzw. -anschlagplatten für die Abschattungen des Scheinwerferlichts, Befestigungsanschlussplatten für Kappenteile, wie beispielsweise gelbe Linsen, die den Lampenkolben in Nebellampen einschließen, Blinkerlampen, und dergleichen); Befestigungsbereiche, die auf dem Reflektor zum Befestigen und Tragen einer Lichtquelle gebildet sind;
und in dem Fall, wo die reflektive Oberfläche durch Aufbringen einer Reflexionsbehandlung auf die innere Oberfläche eines Lampenkörpers gebildet ist, die eine Lampe bildet, abgestufte Bereiche, die auf der Seite der reflektiven Oberfläche aufgrund des Einflusses der Befestigungsbereiche vorhanden sind, die auf dem Lampengehäuse zum Befestigen des Lampengehäuses auf einem Kraftfahrzeug gebildet sind.
Weiterhin ist es nicht erforderlich, dass der reflektierende Spiegel der Erfindung die optische Achse so besitzt, dass sie sich parallel zu der zentralen Achse der Lichtquelle erstreckt. Anstelle davon kann, wie in 10 dargestellt ist, die Erfindung bei einem Fall angewandt werden, bei dem die zentrale Achse ("K-K") der Lichtquelle (der Lampenkolben 1 in 10) an dem Reflektor so befestigt ist, dass er in Bezug auf die optische Achse L-L des Reflektors geneigt wird. Eine Basisoberfläche 9'' in 10 kann so designed bzw. ausgelegt werden, dass dort kein Flächenbereich in der Oberfläche 9'' vorhanden ist, der von Lichtstrahlen, die von dem Lampenkolben 1 emittiert sind, abgeschattet ist.
11 stellt eine exemplarische Form der reflektiven Oberfläche dar, die durch das vorstehend erwähnte Verfahren präpariert ist. 11 stellt eine beispielhafte Anordnung einer Gruppe geschlossener, gekrümmter Linien auf der gekrümmten Oberfläche dar.
Wie in 11 dargestellt ist, besitzt eine reflektive Oberfläche 16 eine Verteilung fingerabdruckähnlicher Muster, die durch Ausschneiden von Teilen der Gruppe der geschlossenen, gekrümmten Linien 17, 17,..., in eine vorbestimmte Form erhalten sind. In der reflektiven Oberfläche 16 ist die Mitte der Muster leicht von der Mitte einer Einsetzöffnung 18 einer Lichtquelle verschoben (die Position, an der die Eintrittsöffnung 18 gebildet wird, ist durch eine einpunktierte Kettenlinie in 11 dargestellt, und diese Verschiebung kommt daher, dass die Basisoberfläche der reflektiven Oberfläche keine Rotationssymmetrie um die optische Achse besitzt). Währendjede geschlossene, gekrümmte Kurve 17 analog zu einer Ellipse in diesem Beispiel ist, sind die geschlossenen, gekrümmten Linien 17 allgemein freie, gekrümmte Linien, da die Form der geschlossenen, gekrümmten Linien selten mittels analytischer, algebraischer Ausdrücke ausgedrückt wird.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich wird, können gemäß der Erfindung die Lichtstrahlen, die von dem Licht emittierenden Referenzpunkt einer Lichtquelle emittiert sind, irgendwo auf der Basisoberfläche der reflektiven Oberfläche ankommen. Zusätzlich werden, durch Bilden der reflektierenden Stufen, die Teile einer Gruppe Rotationsparaboloide bilden, Lichtstrahlen, deren reflektierende Richtungen kontrolliert werden, erhalten, und können als Lichtstrahlen verwendet werden, die effektiv bei der Bildung einer Leuchtintensitätsverteilung verwendet werden können. Deshalb kann der Flächenbereich, in dem die reflektive Oberfläche, die gegen die Lichtstrahlen von der Lichtquelle abgeschattet ist, reduziert werden.

Claims

Fahrzeugleuchte mit einem Reflektor mit verbessertem Reflexionswirkungsgrad, wobei der Reflektor eine reflektierende Oberfläche zum Reflektieren des von einer Lichtquelle (1a) emittierten Lichts aufweist, eine optische Achse (L-L) und eine Öffnung (4, 6) umfasst, wobei die Lichtquelle (1a) durch ein Befestigungsmittel (2) an der Öffnung (4, 6) angebracht ist, dass ein Lampenkolben (1) der Lichtquelle (1a) entlang der optischen Achse (L-L) verläuft und die Lichtquelle (1a) einen Licht emittierenden Referenzpunkt (F) hat; wobei ein Teil des Befestigungsmittels (2) eine vordere Oberfläche mit einer vorderen Kante hat und unter einer solchen Position angeordnet ist, dass vom Referenzpunkt (F) emittierte Lichtstrahlen eine Unterbrechung erfahren, wobei das Teil näher zu der reflektierenden Oberfläche entlang der optischen Achse (L-L) positioniert ist als der Licht emittierende Referenzpunkt (F), wobei die reflektierende Oberfläche durch eine Basisoberfläche (5, 9) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoberfläche (5, 9) eine Vielzahl von reflektierenden Stufen (14) hat; wobei eine Teiloberfläche (9) der Basisoberfläche (5, 9) um das Teil des Befestigungsmittels (2) herum in die Frontrichtung verglichen mit einer imaginären Referenzoberfläche (7) vorsteht, die als ein Satz geradliniger Linien gebildet ist, die sich von dem Licht emittierenden Referenzpunkt (F) als ein Startpunkt durch einen wahlweisen Punkt (P) auf der vorderen Kante des Teils des Befestigungsmittels (2) erstrecken; wobei die Teiloberfläche (9) der Basisoberfläche (5, 9) eine solche gekrümmte Form besitzt, um jedem Lichtstrahl, der von dem Licht emittierenden Referenzpunkt (F) emittiert ist, zu ermöglichen, jeweilige Punkte (R) auf der Basisoberfläche (5, 9) zu erreichen; und wobei die Vielzahl der reflektierenden Stufen (14) durch Teile individueller Rotationsparaboloide (12a) definiert sind, die eine Gruppe Rotationsparaboloide (12) bilden und auf der Basisoberfläche (5, 9) zwischen benachbarten der geschlossenen, gekrümmten Linien oder der gekrümmten Linien, die als Schnittlinien (13) zwischen der Basisoberfläche (5, 9) und der Gruppe Paraboloide (12) erhalten sind, angeordnet sind, wobei die Rotationsparaboloide (12a) Brennpunktabstände besitzen, die voneinander unterschiedlich sind.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1a) eine zentrale Achse (K-K) besitzt und sich die optische Achse (L-L) parallel zu der zentralen Achse (K-K) der Lichtquelle (1a) erstreckt.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1a) eine zentrale Achse (K-K) besitzt und die zentrale Achse (K-K) in Bezug auf die optische Achse (L-L) des Reflektors geneigt ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Brennpunkte jedes Paraboloids (12a) in der Gruppe der Rotationsparaboloide (12) an einem gemeinsamen Punkt liegen.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Brennpunkte jedes Paraboloids (12a) in der Gruppe der Rotationsparaboloide (12) an unterschiedlichen Punkten liegen.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Brennpunkte jedes Paraboloids (12a) in der Gruppe der Rotationsparaboloide (12) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs entlang der Rotationssymmetrieachse positioniert sind.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoberfläche (5, 9) eine gekrümmte Oberfläche aufweist, die durch einen analytischen Ausdruck definiert ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoberfläche (5, 9) eine frei gekrümmte Oberfläche aufweist, die durch einen nichtanalytischen Ausdruck definiert ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (2) ein Kolbensockel (2) ist.
Fahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoberfläche (5) und die Teiloberfläche (9) kontinuierlich verbunden und stetig in n-ter Ordnung sind, wobei n ≥ 1.
Verfahren zum Herstellen einer Fahrzeugleuchte, die einen Reflektor aufweist, der eine reflektierende Oberfläche zum Reflektieren des von einer Lichtquelle (10) emittierten Lichts aufweist, eine optische Achse (L-L) und eine Öffnung (4, 6) umfasst, wobei die Lichtquelle (1a) durch ein Befestigungsmittel (12) an der Öffnung (4, 6) angebracht ist, dass ein Lampenkolben (1) der Lichtquelle (1a) entlang der optischen Achse (L-L) verläuft und die Lichtquelle (1a) einen Licht emittierenden Referenzpunkt (F) hat; wobei ein Teil des Befestigungsmittels (2) eine vordere Oberfläche mit einer vorderen Kante hat und unter einer solchen Position angeordnet wird, dass vom Referenzpunkt (F) emittierte Lichtstrahlen eine Unterbrechung erfahren; wobei das Teil näher zu der reflektierenden Oberfläche entlang der optischen Achse (L-L) positioniert wird als der Licht emittierende Referenzpunkt (F), wobei das Verfahren die Schritte aufweist: (1) Definieren einer imaginären gekrümmten Oberfläche (5) für die reflektierende Oberfläche; (2) Definieren einer imaginären Referenzoberfläche (7), die durch einen Satz von geradllinigen Linien gebildet wird, wobei sich jede dieser Linien von dem Licht emittierenden Referenzpunkt (F) als ein Startpunkt durch einen wahlweisen Punkt (P) auf der vorderen Kante des Teils des Befestigungsmittels (2) erstreckt; (3) Definieren einer Basisoberfläche (5, 9), die einen Bereich der imaginären gekrümmten Oberfläche (5) und eine Teiloberfläche (9) für die Basisoberfläche aufweist, wobei die Teiloberfläche (9) um das Teil des Befestigungsmittels (2) so herum gebildet ist, dass die Teiloberfläche (9) in der Frontrichtung verglichen mit der Referenzoberfläche (7), die im Schritt (2) definiert ist, vorsteht, und eine gekrümmte Form der Teiloberfläche (9) so angeordnet wird, dass Lichtstrahlen, die von dem Licht emittierenden Referenzpunkt (F) werden, zugehörige Punkte (R) auf der Basisoberfläche (5, 9) erreichen; (4) Festlegen einer Gruppe von Rotationsparaboloiden (12), die durch eine Vielzahl von Rotationsparaboloiden (12a) gebildet sind, deren Brennweiten voneinander unterschiedlich sind; (5) Erhalten von Schnittlinien (13) zwischen der Basisoberfläche (5, 9) im Schritt (3) und der Gruppe der Rotationsparaboloide (12) im Schritt (4); und (6) Bilden einer Vielzahl von reflektierenden Stufen (14) auf der Basisoberfläche (5, 9) der reflektiven Oberfläche zwischen angrenzenden der Schnittlinien (14), die im Schritt (5) definiert sind, wobei die reflektierenden Stufen (14) durch Teile der individuellen Rotationsparaboloide (12a) definiert werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1a) eine zentrale Achse (K-K) besitzt und sich die optische Achse (L-L) parallel zu der zentralen Achse (K-K) der Lichtquelle (1a) erstreckt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1a) eine zentrale Achse (K-K) besitzt und die zentrale Achse (K-K) in Bezug auf die optische Achse (L-L) des Reflektors geneigt ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Brennpunkte jedes Paraboloiden (12a) in der Gruppe der Rotationsparaboloide (12) gemeinsam sind.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Brennpunkte jedes Paraboloids (12a) in der Gruppe der Rotationsparaboloide (12) unterscheiden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Brennpunkte jedes Paraboloids (12a) in der Gruppe der Rotationsparaboloide (12a) innerhalb eines vorbestimmten Bereichs entlang einer Rotationssymmetrieachse positioniert werden.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoberfläche (5, 9) eine gekrümmte Oberfläche umfasst, die durch einen analytischen Ausdruck definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoberfläche (5, 9) eine frei gekrümmte Oberfläche umfasst, die durch einen nicht-analytischen Ausdruck definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin ein Festlegen einer Form des Reflektors basierend auf Daten der reflektierenden Oberfläche und Bilden des Reflektors von der Form aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoberfläche (5) und die Teiloberfläche (9) kontinuierlich verbunden und stetig in n-ter Ordnung sind, wobei n ≥ 1.