DE19716216A1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge - Google Patents
Scheinwerfer für FahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle
und einem Reflektor, der aus dem von der Lichtquelle ausgesandten Licht ein
Lichtbündel bildet, das eine vorgegebene Lichtverteilung mit einer
Hell-/Dunkelgrenze erzeugt.
Aufgrund der unterschiedlichen gesetzlichen Bestimmungen für die
Lichtverteilung von Fahrzeugscheinwerfern und des Unterschieds zwischen
Rechts- und Linksverkehr in den unterschiedlichen Ländern ist es bisher
notwendig, für jedes weltweit vertriebene Fahrzeug zwei verschiedene
Scheinwerfer, zu bauen.
Aus der DE 43 07 109 A1 ist ein Scheinwerfer mit einem Reflektor bekannt, der
durch Rotation des Reflektors um seine optische Achse zwischen Links- und
Rechtsverkehr umgerüstet werden kann. Nachteilig an dem bekannten
Scheinwerfer ist, daß bei Rotation des gesamten Reflektors die Lichtverteilung
auf einer Seite die Hell-/Dunkelgrenze unerwünscht unterschreitet, so daß die
Lichtverteilung nur für eine Verkehrsart optimal ausgerichtet werden kann.
Aus der DE 43 07 110 A1 ist ein Scheinwerfer mit einem Reflektor bekannt, der
eine symmetrische Lichtverteilung für Rechts- und Linksverkehr aufweist, wobei
eine Seite der Lichtverteilung durch Abschirmen eines ausgewählten
Reflektorbereiches mit Hilfe einer zwischen Reflektor und Lichtquelle
angeordneten Abschirmvorrichtung ausgeblendet wird. Nachteilig an diesem
bekannten Scheinwerfer ist, daß ein Reflektorbereich nicht zur Lichtverteilung
für Rechts- bzw. Linksverkehr beitragen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Scheinwerfer für Fahrzeuge
mit einem Reflektor anzugeben, der auf einfache Weise eine homogene
Lichtverteilung mit einer scharfen Hell-/Dunkelgrenze in verschiedenen
Betriebsarten ermöglicht.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Reflektor als Freiflächenreflektor
derart ausgebildet ist, daß eine erste vorgegebene Lichtverteilung in einer
ersten Betriebsposition einstellbar ist und daß eine zweite vorgegebene
Lichtverteilung durch translatorische Veränderung der relativen Lage der
Lichtquelle zu dem Reflektor von der ersten Betriebsposition in die zweite
Betriebsposition einstellbar ist.
Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch Veränderung des
Abstandes zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor mindestens zwei
unterschiedliche Typen von Lichtverteilungen erzeugbar sind, wobei die
Lichtverteilungen den lichttechnischen Anforderungen vollkommen gerecht
werden. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß durch eine
translatorische Veränderung der Relativlage von Reflektor und Lichtquelle
dieselbe eine neue Fokussierposition einnimmt, in der durch eine abgestimmte
Ausbildung des Freiflächenreflektors eine andere vorgegebene Lichtverteilung
erzeugbar ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Reflektor derart als
Freiflächenreflektor ausgebildet, daß durch eine relative Verschiebung der
Lichtquelle auf der optischen Achse des Reflektors eine zweite Lichtverteilung
erzeugt werden kann. Durch einfache Justagemittel kann somit der
Scheinwerfer mindestens zwei unterschiedliche Typen von Lichtverteilungen
erzeugen. Beispielsweise kann der Scheinwerfer in einer ersten
Betriebsposition als Scheinwerfer mit einer Lichtverteilung für Rechtsverkehr
eingesetzt werden und in einer zweiten Betriebsposition, in der die Lichtquelle
einen geringeren Abstand zur Bohrung des Reflektors einnimmt, zur Erzeugung
einer Lichtverteilung für Linksverkehr dienen. Dadurch, daß der Fokuspunkt der
Lichtquelle für die jeweiligen Betriebspositionen fest vorgegeben ist, kann eine
einfache Einstellung für die jeweiligen Verkehrstypen vorgenommen werden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Reflektor eine
erste Reflektorhälfte auf, die einen ersten Sektor zur Bildung eines
asymmetrischen Anstiegs der Lichtverteilung für Rechtsverkehr und einen
zweiten Sektor zur Bildung eines asymmetrischen Anstiegs der Lichtverteilung
für Linksverkehr aufweist. Dabei bewirkt die Vorfokussierung, d. h. die
Veränderung des Fokuspunktes in Richtung des Reflektors auf der optischen
Achse, daß die von der Reflektorhälfte erzeugte Lichtverteilung verdreht wird,
so daß jeweils auf der anderen Seite einer Vertikalen ein asymmetrischer
Anstieg erzeugt werden kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Sektor zur Bildung des
asymmetrischen Anstiegs für Linksverkehr in einem oberen Bereich der ersten
Reflektorhälfte angeordnet. Hierdurch kann eine gezielte Steuerung durch eine
eventuell den Scheinwerfer abdeckenden Optikscheibe vorgenommen werden,
da sich die durch den oberen Bereich des Reflektors reflektierten Lichtstrahlen
nicht kreuzen.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren
Unteransprüchen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Scheinwerfer im horizontalen Längsschnitt,
Fig. 2a eine Aufteilung der linken Reflektorhälfte mit einer Mehrzahl von
Teilflächen zur Erzeugung einer Lichtverteilung im Rechtsverkehr,
Fig. 2b eine schematische Darstellung einer Lichtverteilung der durch
die linke Reflektorhälfte nach Fig. 2 a) erzeugten Lichtverteilung,
Fig. 3a eine Aufteilung der linken Reflektorhälfte mit einer Mehrzahl von
Teilflächen zur Erzeugung einer Lichtverteilung im Linksverkehr,
Fig. 3b eine schematische Darstellung einer durch die linke
Reflektorhälfte gemäß Fig. 3a erzeugten Lichtverteilung im
Linksverkehr,
Fig. 4a eine Aufteilung der rechten Reflektorhälfte
mit einer Mehrzahl von Teilflächen zur Erzeugung einer
Lichtverteilung im Rechtsverkehr
Fig. 4b eine schematische Darstellung einer durch die rechte
Reflektorhälfte nach Fig. 4a erzeugte Lichtverteilung im
Rechtsverkehr
Fig. 4c eine schematische Darstellung einer
durch die rechte Reflektorhälfte nach Fig. 4a erzeugten
Lichtverteilung im Linksverkehr und
Fig. 5 eine Vorderansicht auf eine Optikscheibe für einen Scheinwerfer
mit einer Lichtverteilung für Linksverkehr.
Fig. 1 zeigt einen schematisch dargestellten Scheinwerfer (1), der als
Abblendlichtscheinwerfer für Kraftfahrzeuge verwendet wird. Der Scheinwerfer
(1) weist einen Reflektor (2) auf, in dem eine Lichtquelle (3) eingesetzt ist. Die
Lichtquelle (3) kann vorzugsweise als Halogenlampe, insbesondere als
H7-Lampe ausgebildet sein. Es kann auch eine geeignete Gasentladungslampe
zur Anwendung kommen. Der Reflektor (2) weist eine zentrale, koaxial zu einer
optischen Achse (A) angeordnete Bohrung (4), in der in an sich bekannter
Weise die Lichtquelle (3) kraftschlüssig mit dem Reflektor (2) verbunden ist. Der
Reflektor (2) ist ortsfest in einem Scheinwerfergehäuse (5) angeordnet, wobei
die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers durch eine transparente
Abdeckscheibe (6) aus Glas oder Kunststoff abgedeckt ist. Die Abdeckscheibe
(6) kann als klare Abdeckscheibe ohne Streuwirkung ausgebildet sein.
Alternativ kann die Abdeckscheibe (6) auch als Optikscheibe mit Streuwirkung
ausgeführt sein. Der Reflektor (2) ist als Freiflächenreflektor ausgebildet, der
aus mehreren Teilflächen besteht, so daß das von der Lichtquelle (3)
ausgesandte Licht als ein Lichtbündel reflektiert und eine vorgegebene
Lichtverteilung auf einem senkrecht vor dem Fahrzeug angeordneten
Meßschirm (7) erzeugt wird.
Durch Verschiebung der Lichtquelle (3) aus einer Betriebsposition, in der eine
erste Lichtverteilung erzeugt wird, entlang der optischen Achse (A) um einen
Weg (Δs) ist der Scheinwerfer (1) in eine Betriebsposition bringbar, in der eine
zweite Lichtverteilung erzeugt werden kann. Je nach Einstellung der
Betriebsposition kann somit der Scheinwerfer (1) zur Erzeugung
unterschiedlicher Lichtverteilungen eingesetzt werden. Beispielsweise kann
durch Einstellung der Lichtquelle (3) in einer ersten Betriebsposition eine
Lichtverteilung für Rechtsverkehr und in einer zweiten Betriebsposition eine
Lichtverteilung für Linksverkehr erzeugt werden. Für den im folgenden
beschriebenen Reflektor (2) beträgt der Weg Δs 2,5mm. Die Verringerung des
Abstandes der Lichtquelle (3) von der Bohrung (4) des Reflektors (2) kann
beispielsweise durch Aufsetzen eines Ringes auf die Lampenfassung der
Lichtquelle (3) rückseitig des Reflektors (2) eingestellt werden. Durch einfache
mechanische Justagemittel kann somit bei Fertigung des Scheinwerfers (1) eine
fest vorgegebene Betriebsposition der Lichtquelle (3) eingestellt werden.
Im folgenden werden die Reflektoraufteilungen bzw. die sich daraus
ergebenden Lichtverteilungen für eine erste Betriebsposition mit einer
Lichtverteilung für Rechtsverkehr und einer zweiten Betriebsposition mit einer
Lichtverteilung für Linksverkehr anhand der Fig. 2a bis 4c beschrieben. Der
Reflektor (2) weist eine linke Reflektorhälfte (8) und eine rechte Reflektorhälfte
(9) auf, wobei die Teilflächen der linken Reflektorhälfte (8) derart geformt sind,
daß in der ersten Betriebsposition ein asymmetrischer Anstieg rechts der
Vertikalen des Meßschirms (7) und in der zweiten Betriebsposition ein
asymmetrischer Anstieg links der Vertikalen (V) des Meßschirms (7) erzeugt
wird. Wie aus Fig. 2a und Fig. 2b zur ersehen ist, erzeugt ein oberer Bereich
bzw. ein oberer Sektor (10) eine Basislichtverteilung links der Vertikalen (V)
unterhalb der horizontalen Hell-/Dunkelgrenze. Beispielhaft für die Teilflächen
sind die Wendelbilder der Lichtquelle (3) an den Reflektorpunkten a, b und c des
oberen Bereichs (10) in der Lichtverteilung gemäß Fig. 2b skizziert. Ein
unterer Bereich (11) weist einen Sektor (12) auf, der einen asymmetrischen
15°-Anstieg (13) rechts der Vertikalen (V) erzeugt. Beispielhaft sind die an den
Reflektorpunkten d und e reflektierten Wendelbilder dargestellt, deren obere
Seiten die Hell-/Dunkelgrenze festlegen. In den beschriebenen
Lichtverteilungsdarstellungen repräsentiert die gestrichelte Kontur die durch die
beiden Reflektorhälften (8) und (9) in der jeweiligen Betriebsart erzeugte
Lichtverteilung.
Wie aus Fig. 3a und Fig. 3b zu ersehen ist, erzeugt der obere Bereich (10) in
der zweiten Betriebsposition den asymmetrischen Anstieg links der Vertikalen
(V) und legt damit die Hell-/Dunkelgrenze auf der linken Seite fest. Der untere
Bereich (11) der Reflektorhälfte (8) trägt zur Basislichtverteilung auf der rechten
Seite der Vertikalen (V) bei. Wie die Wendelbilder an den Reflektorpunkten a',
b', c', d' und e' zeigen, bewirkt die Vorfokussierung, d. h. die Verringerung des
Abstandes der Lichtquelle (3) von der Bohrung (4) des Reflektors (2) um den
vorgegebenen Weg As eine Lichtverteilung, die im Uhrzeigersinn um die
optische Achse (A) verdreht ist.
Wie aus den Fig. 4 a) und 4 b) deutlich wird, trägt in der Betriebsposition für
Rechtsverkehr ein oberer Bereich (14) der rechten Reflektorhälfte (9) zur
Basislichtverteilung auf der rechten Seite der Vertikalen (V) bei. Ein unterer
Bereich (15) der Reflektorhälfte (9) erzeugt Lichtbilder entlang der
Hell-/Dunkelgrenze (16) auf der linken Seite der Vertikalen (V). Die
Wendelbilder an den Reflektorpunkten a'', b'', c'', d'' und e'' verdeutlichen, daß
im Unterschied zu den Wendelbildern, die durch die linke Reflektorhälfte (8)
erzeugt werden, die Wendelbilder der rechten Reflektorhälfte (9) ausgehend
vom oberen Bereich (14) der Reflektorhälfte (9) hin zum unteren Bereich (15)
sich von einem rechten Rand der Lichtverteilung in Richtung eines linken
Randes derselben erstrecken.
Aus Fig. 4c in Verbindung mit Fig. 4b ist zu ersehen, daß im Betrieb für
Linksverkehr die Teilflächen der rechten Reflektorhälfte (9) eine horizontale
Hell-/Dunkelgrenze (17) rechts der Vertikalen (V) erzeugen. Auf der linken Seite
der Vertikalen (V) wird eine Basislichtverteilung erzeugt. Die Lichtverteilung der
rechten Reflektorhälfte (9) im Betrieb für Rechtsverkehr erfährt somit eine
Verdrehung um die optische Achse (A) entgegen dem Uhrzeigersinn, um durch
Vorfokussierung in den Betrieb für Linksverkehr zu gelangen.
Alternativ kann durch Spiegelung die Funktionen der linken Reflektorhälfte (8)
einerseits und der rechten Reflektorhälfte (9) andererseits auch ausgetauscht
werden. Wichtig ist, daß die Teilflächen der Reflektorhälften (8) und (9) so
ausgebildet sind, daß der Verlauf der Wendelbilder, angefangen von einer
oberen Teilfläche einer Reflektorhälfte (8) bzw. (9) bis zu einer untersten
Teilfläche derselben Reflektorhälften, einen gegensinnigen Bildverlauf von links
nach rechts bzw. von rechts nach links auf dem Meßschirm (7) erzeugen.
In Fig. 5 ist eine Ausführungsform einer Abdeckscheibe (6) als Optikscheibe
(20) dargestellt, die einen Bereich (21) mit einer speziellen, auf den oberen
Bereich (10) der linken Reflektorhälfte (8) abgestimmte Optik aufweist.
Beispielsweise kann durch zusätzliche Ausbildung von entsprechend des
asymmetrischen Anstiegs ausgerichteten Prismen der Anstiegswinkel im Betrieb
bei Linksverkehr beeinflußt werden. Eine Streuung dieses Lichtbündels durch
ein Lichtbündel, das an anderen Reflektorbereichen reflektiert wird, kann nicht
eintreten. Durch das Vorsehen einer Optikscheibe (20) für den Betrieb im
Linksverkehr des Scheinwerfers (1) kann eine Optimierung der Lichtverteilung
erreicht werden.
Claims (10)
1. Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und einem Reflektor,
der aus dem von der Lichtquelle ausgesandten Licht ein Lichtbündel
bildet, das eine vorgegebene Lichtverteilung mit einer
Hell-/Dunkelgrenze erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor
(2) als Freiflächenreflektor derart ausgebildet ist, daß eine erste
vorgegebene Lichtverteilung in einer ersten Betriebsposition einstellbar
ist und daß eine zweite vorgegebene Lichtverteilung durch
translatorische Veränderung der relativen Lage der Lichtquelle (3) zu
dem Reflektor (2) von der ersten Betriebsposition in eine zweite
Betriebsposition einstellbar ist.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquelle (3) entlang einer optischen Achse (A) relativ zu dem Reflektor
(2) verstellbar ausgebildet ist.
3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Reflektor (2) in der ersten Betriebsposition eine Lichtverteilung für
Rechtsverkehr erzeugt und daß durch Verringerung des Abstandes
zwischen der Lichtquelle (3) und einer Bohrung (4) des Reflektors (2) um
einen vorgegebenen Verstellweg (Δs) der Scheinwerfer (1) in die zweite
Betriebsposition bringbar ist, in der eine Lichtverteilung für Linksverkehr
erzeugt wird.
4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Reflektor (2) eine erste Reflektorhälfte (8)
aufweist, die zum einen einen ersten Sektor (12) zur Bildung eines
asymmetrischen Anstieges einer Lichtverteilung für Rechtsverkehr und
zum anderen einen zweiten Sektor (10) zur Bildung eines
asymmetrischen Anstieges einer Lichtverteilung für Linksverkehr
aufweist.
5. Scheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Sektor (10) in einem oberen Bereich der ersten Reflektorhälfte (8)
angeordnet ist.
6. Scheinwerfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Reflektorhälfte (8) als linke Reflektorhälfte ausgebildet ist, die in
Lichtaustrittsrichtung links der vertikalen Längsebene des Reflektors (2)
angeordnet ist.
7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teilflächen der linken Reflektorhälfte (8) derart
ausgebildet sind, daß ausgehend von dem oberen Bereich (10)
Wendelbilder erzeugt werden, die sich von einem linken Rand der
Lichtverteilung bis zu einem rechten Rand derselben erstrecken.
8. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sektor (12) zur Bildung des asymmetrischen
Anstiegs im Rechtsverkehr in einem unteren Bereich (11) der linken
Reflektorfläche (8) angeordnet ist.
9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß eine gegenüberliegende zweite Reflektorhälfte als
rechte Reflektorhälfte (9) mit solchen Teilflächen ausgebildet ist, daß in
der ersten Betriebsposition eine Lichtverteilung mit einer waagerechten
Hell-/Dunkelgrenze links der Vertikalen und in der zweiten
Betriebsposition eine Lichtverteilung mit einer waagerechten
Hell-/Dunkelgrenze auf der rechten Seite der Vertikalen erzeugt wird.
10. Scheinwerfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Wendelbilder, die durch die rechte Reflektorhälfte (9) ausgehend von
einem oberen Bereich (14) hin zu einem unteren Bereich (15) erzeugt
werden, sich in entgegengesetzter Richtung zu den Wendelbildern, die
durch die linke Reflektorhälfte (8) ausgehend von dem oberen Bereich
(10) hin zu dem unteren Bereich (11) erzeugt werden, erstrecken.
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