DE19715693A1 - Leuchte für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Leuchten für Fahrzeuge und ins­ besondere auf einen Projektionsscheinwerfer für ein Fahrzeug.

Es ist erforderlich, den durch einen Scheinwerfer projizierten Lichtstrahl derart zu bilden, daß eine ausreichende Beleuchtung oder Ausleuchtung für das mit dem Scheinwerfer ausgestattete Fahrzeug sichergestellt ist, während der Strahl oberhalb einer vorbestimmten Höhe abgeschnitten ist, um entgegenkommenden Ver­ kehr nicht zu blenden. Ein bekannter Scheinwerfer des Stands der Technik umfaßt eine Abschirmung zum Vorsehen eines derartigen Abschneidens; dieses bekannte Abschneiden ist jedoch relativ scharf, was einen plötzlichen Übergang zwischen dem Hellen und dem Dunklen an einem vorderen Grenzbereich des Scheinwerfer­ strahls erzeugt. Dieses scharfe Abschneiden kann die Augen des Fahrers belasten und eine Ermüdung verursachen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen verbesserten Projek­ tionsscheinwerfer für ein Fahrzeug vorzusehen.

Gemäß der Erfindung ist ein Projektionsscheinwerfer für ein Fahrzeug vorgesehen, umfassend eine Lichtquelle, eine Linse, einen Reflektor und eine Abschirmung, wobei der Reflektor dazu eingerichtet ist, Licht von der Lichtquelle durch die Linse zu reflektieren, um einen Strahl zu erzeugen, wobei die Abschirmung in dem Lichtweg zwischen der Lichtquelle und der Linse ange­ ordnet ist und dazu eingerichtet ist, einen Teil des Lichts am Durchgang durch die Linse zu hindern, und einen Arbeitsrand auf­ weist, welcher dazu eingerichtet ist, einen Rand des Strahls zu bilden, worin der Arbeitsrand ungleichmäßig ist, um die Schärfe des Rands zu verringern.

Die Abschirmung kann im wesentlichen unter rechten Winkeln zu dem Lichtweg angeordnet sein und kann eine opake Platte um­ fassen. Die Abschirmung kann zwischen dem Reflektor und der Linse angeordnet sein.

Der Arbeitsrand kann Vorsprünge daran aufweisen und kann gezackt sein. Der Arbeitsrand kann einen im wesentlichen horizontalen Teil und einen weiteren bezüglich der Horizontalen unter einem Winkel angeordneten Abschnitt umfassen.

Der Projektionsscheinwerfer kann ferner eine Schutzabdeckung an der Außenseite der Linse aufweisen.

Die Erfindung sieht ferner ein Fahrzeug vor, umfassend einen erfindungsgemäßen Projektionsscheinwerfer, worin der Übergang zwischen einer durch den Scheinwerfer-Projektorstrahl im Ge­ brauch beleuchteten Zone und einer dunklen Zone fortschreitend bzw. progressiv ist. Die dunkle Zone kann vor der beleuchteten Zone sein.

Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Projektionsscheinwerfers ist;

Fig. 2 eine Ansicht in den Scheinwerfer bei Blickrichtung in Richtung des Pfeils A in Fig. 1 ist;

Fig. 3 ein schematischer Schnitt durch einen ellipsoidalen Reflektor ist, welcher die Lichtwege von einer darin enthaltenen Lichtquelle zeigt;

Fig. 4 ein schematisches Diagramm der dem Scheinwerfer der Fig. 1 zugeordneten Lichtwege ist;

Fig. 5 ein Schnitt entlang einer Linie B-B in Fig. 4 ist, welcher den projizierten Strahl zeigt, der vor dem Scheinwerfer der Fig. 4 gebildet wird; und

Fig. 6 einen Teil eines mit einem erfindungsgemäßen Scheinwerfer ausgestatteten Fahrzeugs im Betrieb zeigt.

Wenn man sich den Fig. 1 und 2 zuwendet, so umfaßt ein Pro­ jektionsscheinwerfer 10 für ein Fahrzeug (nicht weiter darge­ stellt) eine Lichtquelle in der Form einer Glüh- oder Glasbirne 11, umfassend ein Element 11A und einen Strahldeflektor 11B, einen ellipsoidalen Reflektor 12, eine Abschirmung 13, welche in dem Lichtweg zwischen dem Reflektor 12 und einer Linse 16 ange­ ordnet ist, welche Komponenten alle in einem Gehäuse 17 ange­ ordnet sind, das eine transparente Schutzabdeckung 18 umfaßt.

Die Abschirmung 13 weist eine opake, d. h. lichtundurchlässige oder trübe Blockierfläche 14 mit einem oberen Arbeitsrand 15 auf, welcher entlang desselben eine Reihe von Vorsprüngen in der Form eines gezackten, horizontalen Teils 15A und eines ge­ zackten, unter einem Winkel angeordneten Teils 15B aufweist, welcher bezüglich des horizontalen Teils 15A unter 15° geneigt ist. Die Abschirmung 13 ist dazu eingerichtet, Licht von einem Teil des Reflektors 12 zu blockieren, um zu verhindern, daß dieses die Linse 16 erreicht.

Die Fig. 3 dient dazu, die Prinzipien von ellipsoidalen Reflek­ toren zu demonstrieren. Eine Ellipse 30 weist zwei Brennpunkte F1, F2 auf, welche darin symmetrisch angeordnet sind. Wenn eine Lichtquelle 31 an einem der Brennpunkte F1 angeordnet ist, dann werden alle von der Ellipse reflektierten Lichtstrahlen 32, 33 durch den anderen Brennpunkt F2 reflektiert, durch welchen diese als invertiert gesehen werden können.

In Fig. 4 sind die mit Bezug auf die Fig. 3 diskutierten Prinzipien bei einem Projektionsscheinwerfer, welcher dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten entspricht, angewandt gezeigt und entsprechende Elemente weisen die gleichen Bezugszeichen auf. Die Lichtquelle 41 ist an einem der Brennpunkte F3 angeordnet und weist die Form einer Glühbirne 11 auf. Die Lichtstrahlen 42, 43, 44 gehen von dem Element 11A aus und werden auf den Reflek­ tor 12 durch den Strahldeflektor 11B gerichtet und treffen auf den Reflektor 12 an ihren jeweiligen Einfallspunkten 42A, 43A und 44A auf, wo sie in Richtung auf den anderen Brennpunkt F4 reflektiert werden, welcher auf der gleichen Seite der Linse 16 liegt, wie der Reflektor 12.

Lichtstrahlen 42, welche auf den oberen Teil den Reflektors 12 auftreffen und von diesem reflektiert werden, gehen an der Ober­ seite der Abschirmung 13 vollständig vorbei und werden dadurch nicht behindert. Sie verlaufen vom Reflektor 12 weg, gehen durch den Brennpunkt F4 und durch den unteren Teil der Linse 16 hin­ durch und bilden einen Teil des unteren Teils 45 des projizier­ ten Strahls bzw. Projektorstrahls 47, welcher aus allen durch die Linie B-B hindurchgehenden Lichtstrahlen besteht.

Die Lichtstrahlen (nur zwei bei 43, 44 gezeigt), welche auf den unteren Teil des Reflektors 12 auftreffen, werden zum Brennpunkt F4 reflektiert. Die Lichtstrahlen 43 (nur einer gezeigt), welche vollständig über der Oberseite der Abschirmung 13 vorbeigehen, gehen durch den Brennpunkt F4 und die Linse 16 hindurch, um den Rest des unteren Teils 45 des projizierten Strahls 47 zu bilden.

Jegliche Lichtstrahlen 44 (nur einer gezeigt), welche auf die Abschirmung 13 unterhalb des gezackten Arbeitsrands bzw. der Arbeitskante 15 auftreffen, werden an ihrem Durchgang durch die Blockierfläche 47 gehindert und können daher keinen Teil des projizierten Strahls 47 bilden. Der Weg der höchsten dieser Strahlen 45 ist nach vorne projiziert dargestellt, um den oberen Grenzrand 44B des projizierten Strahls 47 zu definieren.

Von den auf die Abschirmung 13 zwischen der Oberseite und der Unterseite des gezackten Arbeitsrands 45 auftreffenden Licht­ strahlen geht ein Anteil durch die Zwischenräume zwischen den Zacken hindurch, wogegen der Rest blockiert wird. Der Effekt des gezackten Arbeitsrands 45 ist die Ausbildung eines gezackten Teils 46 des projizierten Strahls 47. In einigem Abstand von der Linse 16 verschwimmt der gezackte Teil 46 und bildet einen all­ mählichen Übergang zwischen dem unteren Teil 45 des projizierten Strahls 47 und der umgebenden Dunkelheit. Daher umfaßt der projizierte Strahl einen unteren Hauptteil 45 und einen ver­ schwommenen gezackten Teil 46.

Wie in Fig. 5 gezeigt, umfaßt der projizierte Strahl 47 den im wesentlichen halbkreisförmigen Sektor 45 mit seinem höchsten horizontalen Rand bzw. seiner höchsten horizontalen Kante 51, 54 und einen 15°-Sektor 52 zwischen einer winkelmäßig angeordneten Grenze 53 und der Horizontallinie 54. Der 15°-Sektor 52 ist durch den Vorbeigang der Lichtstrahlen (nicht einzeln gezeigt) über der Oberseite des winkelmäßig angeordneten Teils 15B des Arbeitsrands 15 gebildet, welche blockiert worden wären, wenn der Arbeitsrand 15 vollständig horizontal wäre.

Der 15°-Sektor wird dazu verwendet, einen Sektor an der linken Seite des Fahrzeugs bei rechtsgesteuerten Fahrzeugen zu be­ leuchten bzw. auszuleuchten, und wäre bei linksgesteuerten Fahr­ zeugen an der rechten Seite des projizierten Strahls 47 vor­ gesehen. Er wird als zusätzliche Warnung beispielsweise für Fuß­ gänger auf einem Fußweg verwendet, und, da er von dem entgegen­ kommenden Verkehr weggerichtet ist, würde er andere Straßen­ benutzer nicht blenden.

Der obere Grenzrand 44B umfaßt die horizontale Grenze 51 und die winkelmäßig angeordnete Grenze 53, welche selbst durch den Arbeitsrand 15 der Abschirmung 13 gebildet sind und nicht scharf definiert sind. Die Zacken des Arbeitsrands 15 bildenden Vor­ sprünge sind dazu eingerichtet, einen allmählichen bzw. pro­ gressiven Wechsel zwischen den voll ausgeleuchteten Abschnitten 45, 52 unter den Grenzen 51, 53 und einem dunklen Bereich 55 oberhalb derselben zu erzeugen, wie durch den gezackten Teil 46 wiedergegeben.

In Fig. 6 ist ein Fahrzeug gezeigt, an welchem der Projektor­ strahl-Scheinwerfer 10 der Fig. 1 und 2 vorgesehen ist und den Lichtstrahl 47 von dem Fahrzeug 60 nach vorne auf die Straßenoberfläche 61 projiziert. Der Lichtstrahl 47 erhellt einen ausgeleuchteten Bereich 62 und läßt den entfernten Bereich 63 dunkel, welcher entfernte Bereich 63 dem dunklen Bereich 55 der Fig. 5 entspricht.

Der obere Grenzrand 44B ist nicht scharf definiert und daher ist der zwischen dem beleuchteten bzw. ausgeleuchteten Bereich 62 und dem entfernten Bereich 63 gebildete Übergang für den Fahrer als ein progressiver oder allmählicher Übergang von hell auf dunkel zu sehen.

Der progressive Übergang ist im Bereich der Projektorstrahl-Scheinwerfer vorteilhaft, da er das scharfe Abschneiden, das bei Verwendung einer Abschirmung 13 auftritt, beseitigt. Die Gefahr, daß der Fahrer einer scharfen Abschnittlinie folgt und versucht, in die nicht beleuchtete entfernte Zone 63 zu spähen, ist wesentlich verringert. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft zur Verwendung in Fahrzeugen mit einer nachgiebigen Aufhängung, welche dazu neigen können, zu stampfen, wenn sie Straßen­ ungleichförmigkeiten durch ihre Aufhängungssysteme abfangen, wobei ein scharfer Abschnitt eine Ermüdung oder sogar einen hypnotisierenden Effekt bei einer langen Fahrt bei Nacht er­ zeugen könnte. Es wird ferner darauf hingewiesen, daß die Ein­ richtung dieser Erfindung zum Vorsehen eines Abschneidens jeglichen Teils des projizierten Strahls einer Projektorstrahl­ lampe verwendet werden kann.

Claims (9)

1. Projektionsscheinwerfer für ein Fahrzeug, umfassend eine Lichtquelle (11), eine Linse (16), einen Reflektor (12) und eine Abschirmung (13), wobei der Reflektor (12) dazu ein­ gerichtet ist, Licht von der Lichtquelle (11) durch die Linse (16) zu reflektieren, um einen Strahl zu erzeugen, wobei die Abschirmung (13) in dem Lichtweg zwischen der Lichtquelle (11) und der Linse (16) angeordnet ist, dazu eingerichtet ist, einen Teil des Lichts am Durchgang durch die Linse zu hindern und einen Arbeitsrand (15) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, einen Rand (46) des Strahls zu bilden, wobei der Arbeitsrand (15) der Abschirmung (13) ungleichmäßig ist, um die Schärfe des Rands (46) zu ver­ ringern.

2. Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (13) im wesentlichen unter rechten Winkeln bezüglich des Lichtwegs angeordnet ist und eine opake Platte umfaßt.

3. Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmung (13) zwischen dem Reflektor (12) und der Linse (16) angeordnet ist.

4. Projektionsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsrand (15) Vorsprünge daran aufweist.

5. Projektionsscheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsrand (15) gezackt ist.

6. Projektionsscheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsrand (15) einen im wesentlichen horizontalen Teil (15A) und einen weiteren Abschnitt (15B) umfaßt, welcher bezüglich der Horizontalen unter einem Winkel ange­ ordnet ist.

7. Projektionsscheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Schutzabdeckung (18) zur Außenseite der Linse (16) hin.

8. Fahrzeug mit einem Projektionsscheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Übergang zwischen einer im Betrieb durch den Projektionsscheinwerfer (10) be­ leuchteten Zone (62) und einer dunklen Zone (63) fort­ schreitend ist.

9. Fahrzeug mit einem Projektionsscheinwerfer nach Anspruch 8, worin die dunkle Zone (63) vor der beleuchteten Zone (62) ist.