DE19740315C1 - Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Linsenanordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer Linsenanordnung, wobei im Kraftfahrzeugscheinwerfer eine Lichtquelle und ein Reflektor angeordnet sind und der Reflektor die Strahlung der Lichtquelle auf die Linsenanordnung bündelt und diese das Lichtstrahlenbündel in eine Beleuchtungsrichtung aus dem Kraftfahrzeugscheinwerfer herauslenkt.

Als Lichtquelle kann beispielsweise eine Halogen- oder Gasentladungslampe eingesetzt werden. Der Reflektor kann auch als elliptischer Spiegel ausgebildet sein.

Bei derartigen Kraftfahrzeugscheinwerfern kann bauartbedingt nicht die gesamte Strahlung der Lichtquelle von dem Reflektor auf die Linsenanordnung gebündelt werden und unmittelbar für Beleuchtungszwecke genutzt werden. Um auch denjenigen Teil der Strahlung der Lichtquelle für Beleuchtungszwecke nutzen zu können, der nicht von dem Reflektor auf die Linsenanordnung gebündelt wird, weisen aus dem Stand der Technik bekannte Kraftfahrzeugscheinwerfer zusätzlich Reflektorelemente auf, durch die dieser Teil der Strahlung über nachgeordnete Streuoptiken in Beleuchtungsrichtung aus dem Kraftfahrzeugscheinwerfer gelenkt und mittelbar für Beleuchtungszwecke genutzt wird. Mittels dieser zusätzlich mittelbar genutzten Strahlung kann das Signalbild der Kraftfahrzeugscheinwerfer vergrößert werden.

Dadurch kann zwar nahezu die gesamte Strahlung der Lichtquelle für Beleuchtungszwecke genutzt werden, es ergeben sich aber andere Nachteile. So verlangt der Einsatz der zusätzlichen Reflektorelemente einen direkten geometrischen und räumlichen Bezug der Reflektorelemente zu dem nicht auf die Linsenanordnung gebündelten Teil der Lichtstrahlen. Das heißt, daß um ein bestimmtes Signalbild des Kraftfahrzeugscheinwerfers zu erzeugen, die Form und die Position der zusätzlichen Reflektorelemente genau vorgegeben ist. Es fehlt an gestalterischen Freiräumen sowohl in Bezug auf das gewünschte Signalbild als auch in Bezug auf die Form des Kraftfahrzeugscheinwerfers an sich.

Ein Kraftfahrzeugscheinwerfer der eingangs genannten Art ist beispielsweise auch aus der DE 32 18 703 A1 bekannt. Der darin offenbarte Kraftfahrzeugscheinwerfer weist um die erste Linsenanordnung herum flügelartige Prismenscheiben auf, um auch denjenigen Teil der Strahlung der Lichtquelle für Beleuchtungszwecke nutzen zu können, der von dem Reflektor nicht auf die Linsenanordnung gebündelt wird. Auch diese bekannte Kraftfahrzeugscheinwerfer hat den Nachteil, daß ein direkter geometrischer und räumlicher Bezug der Prismenscheiben zu dem nicht auf die Linsenanordnung gebündelten Teil der Lichtstrahlen bestehen muß. Das heißt, daß um ein bestimmtes Signalbild des Kraftfahrzeugscheinwerfers zu erzeugen, die Form und die Position der flügelartigen Prismenscheiben genau vorgegeben ist. Auch hier fehlt es an gestalterischen Freiräumen sowohl Bezug auf das gewünschte Signalbild als auch in Bezug auf die Form des Kraftfahrzeugscheinwerfers an sich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen Kraftfahrzeugscheinwerfer der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß auch diejenigen Lichtstrahlen für Beleuchtungszwecke genutzt werden, deren Bündelung nicht auf die Linsenanordnung erfolgt, und daß dennoch größtmögliche gestalterische Freiräume sowohl in Bezug auf das gewünschte Signalbild des Kraftfahrzeugscheinwerfers als auch in Bezug auf die äußere Form des Kraftfahrzeugscheinwerfers an sich ermöglicht werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß um Bereich zwischen dem Reflektor und der Linsenanordnung herum Mittel zum Lichteinkoppeln angeordnet sind, die diejenigen Lichtstrahlen, deren Bündelung nicht auf die Linsenanordnung erfolgt, in ein Lichtleitersysteme mit Lichtaustrittsflächen einkoppeln.

Die erste Linsenanordnung ist vorteilhafterweise als eine Projektionslinse ausgebildet. Der Reflektor zum Bündeln der Strahlung ist vorteilhafterweise als Ellipsoidreflektor ausgebildet. Die Mittel zum Einkoppeln bestehen aus Faseroptiken oder aus Lichtleitstäben. Bei dem Lichtleitersystem kann es sich um Faseroptiken, Lichtleitstäbe aus Kunststoff oder Glas oder um verspiegelte oder totalreflektierende Hohlleiter handeln.

Mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer ist es möglich, auch diejenigen Lichtstrahlen für Beleuchtungszwecke nutzen, die nicht auf die Linsenanordnung gebündelt werden. Dieser Teil der Strahlung wird in das Lichtleitersystem eingekoppelt und kann problemlos an nahezu beliebigen Positionen und in nahezu beliebigen Richtungen aus diesem herausreflektiert werden. Die aus dem Lichtleitersystem herausreflektierte Strahlung wird vorteilhafterweise dazu herangezogen, das Signalbild des Kraftfahrzeugscheinwerfers dahingehend zu erweitern, daß größere Bereiche vor dem Kraftfahrzeug ausgeleuchtet werden. Darüber hinaus kann dem Signalbild des Kraftfahrzeugscheinwerfers eine beliebige Form gegeben werden. Innerhalb der ausgeleuchteten Bereiche können beliebige Schwerpunkte bezüglich der Leuchtdichte gesetzt werden. So kann beispielsweise eine geringere Leuchtdichte im Bereich des linken Fahrbahnrandes erzeugt werden, um entgegenkommende Verkehrsteilnehmer nicht zu blenden. Darüber hinaus führt die Vergrößerung des Signalbildes zu einer verringerten mittleren Leuchtdichte, und entgegenkommende Verkehrsteilnehmer werden trotz einer insgesamt höheren Lichtstärke des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers weniger geblendet. Somit werden mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer größtmögliche gestalterische Freiräume sowohl in Bezug auf das gewünschte Signalbild des Kraftfahrzeugscheinwerfers als auch in Bezug auf die äußere Form des Kraftfahrzeugscheinwerfers ermöglicht.

Die in das Lichtleitersystem eingekoppelten Lichtstrahlen können außer für zusätzliche Beleuchtungsaufgaben des Kraftfahrzeugscheinwerfers auch für andere Aufgaben genutzt werden. So ist es beispielsweise denkbar die eingekoppelten Lichtstrahlen zum Betreiben einer Kontrolleuchte einzusetzen, mit der die Funktion des Kraftfahrzeugscheinwerfers überwacht werden kann.

Bei Ellipsoidscheinwerfern ist zwischen dem Reflektor und der ersten Linsenanordnung im wesentlichen quer zur Beleuchtungsrichtung ein Blendenschirm angeordnet, dessen Kontur als Hell-Dunkel-Grenze auf der Straße abgebildet wird. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind an der gegen die Lichtquelle gerichteten Vorderseite des Blendenschirms Mittel zum Einkoppeln derjenigen Lichtstrahlen ein weiteres Lichtleitersystem mit Lichtaustrittsflächen angeordnet, die auf die Vorderseite des Blendenschirms treffen. Dadurch können auch diejenigen Lichtstrahlen der Lichtquelle mittelbar für Beleuchtungszwecke herangezogen werden, die auf die Vorderseite des Blendenschirms treffen.

Grundsätzlich können alle Lichtstrahlen der Lichtquelle, die nicht unmittelbar für Beleuchtungszwecke genutzt werden, erfindungsgemäß über Lichtleiter mittelbar für Beleuchtungszwecke eingesetzt werden. Voraussetzung ist lediglich, daß diese Lichtstrahlen in ein Lichtleitersystem eingekoppelt werden, durch das sie an den gewünschten Einsatzort geleitet werden, wo sie dann aus dem Lichtleitersystem herausreflektiert werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Lichtaustrittsflächen der Lichtleitersysteme um die erste Linsenanordnung herum angeordnet sind.

Die Lichtaustrittsflächen können an nahezu beliebigen Stellen die erste Linsenanordnung des Kraftfahrzeugscheinwerfers herum angeordnet werden, so daß ein großer gestalterischer Freiraum in Bezug auf die äußere Form des Kraftfahrzeugscheinwerfers an sich erreicht werden kann. Dieser große gestalterische Freiraum ergibt sich aus der Tatsache, daß durch den Einsatz von Lichtleitersystemen die eingekoppelten Lichtstrahlen problemlos von der Einkoppeloptik über weite Strecken hinweg bis zu der Lichtaustrittsfläche an Einsatzort geleitet werden können. Die Lichtaustrittsflächen müssen keinen direkten geometrischen und räumlichen Bezug zu dem nicht unmittelbar für Beleuchtungszwecke genutzten Teil der Lichtstrahlen aufweisen.

Darüber hinaus ergeben sich weitere gestalterische Freiräume Bezug auf die äußere Form des Kraftfahrzeugscheinwerfers durch die Tatsache, daß die Lichtaustrittsflächen der Lichtleitersysteme nahezu beliebige Formen aufweisen können.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ergeben sich gestalterische Freiräume in Bezug auf das gewünschte Signalbild des Kraftfahrzeugscheinwerfers insbesondere durch die Tatsache, daß die Lichtaustrittsflächen derart ausgerichtet sind, daß die Lichtstärkeverteilung des Kraftfahrzeugscheinwerfers in definierter Weise ausbildbar ist.

Um die Strahlenbündel aus den Lichtaustrittsflächen der Lichtleitersysteme parallel zu bündeln und durch zusätzliche Änderung der Beleuchtungsrichtung die gewünschte Leuchtdichte herzustellen, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß in Beleuchtungsrichtung vor den Lichtaustrittsflächen der Lichtleitersysteme eine weitere Linsenanordnung angeordnet ist, die die Lichtstrahlenbündel in Beleuchtungsrichtung aus Lichtleitersystemen heraus lenkt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Kraftfahrzeugscheinwerfer in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer 1 weist eine Lichtquelle 2 und einen Reflektor 3 zum Bündeln der Strahlung der Lichtquelle 2 auf. Der Reflektor 3 zum Bündeln der Strahlung ist vorteilhafterweise als Ellipsoidreflektor ausgebildet. Das Lichtstrahlenbündel wird in Beleuchtungsrichtung B auf eine erste Linsenanordnung 4 gelenkt, aus der das Lichtstrahlenbündel zu Beleuchtungszwecken aus dem Kraftfahrzeugscheinwerfer 1 heraustritt. Die erste Linsenanordnung 4 ist vorzugsweise als eine Projektionslinse ausgebildet. Zwischen dem Ellipsoidreflektor 3 und der Projektionslinse 4 ist ein Blendenschirm 5 angeordnet, dessen Kontur als Hell-Dunkel-Grenze auf der Straße abgebildet wird.

Bei diesen Kraftfahrzeugscheinwerfern 1 kann bauartbedingt nicht die gesamte Strahlung der Lichtquelle 2 von dem Ellipsoidreflektor 3 auf die Projektionslinse 4 gebündelt werden. Ein Teil der Strahlung entweicht ungenutzt seitlich zwischen dem Ellipsoidreflektor 3 und der Projektionslinse 4 oder fällt auf die Vorderseite des Blendenschirms 5 und steht somit nicht für Beleuchtungszwecke zur Verfügung.

Gemäß der Erfindung sind um den Bereich zwischen dem Ellipsoidreflektor 3 und der Projektionslinse 4 herum Mittel 6 zum Einkoppeln angeordnet, die diejenigen Lichtstrahlen, die nicht auf die Projektionslinse 4 gebündelt werden, in ein Lichtleitersystem 7 mit Lichtaustrittsflächen 8 einkoppeln. Außerdem sind auf der gegen die Lichtquelle 2 gerichteten Vorderseite des Blendenschirms 5 Mittel 9 zum Einkoppeln derjenigen Lichtstrahlen in ein Lichtleitersystem 10 mit Lichtaustrittsflächen 11 angeordnet, die auf die Vorderseite des Blendenschirms 5 treffen. Dadurch kann auch der Teil der Strahlung der Lichtquelle 2 mittelbar für Beleuchtungszwecke genutzt werden, der nicht unmittelbar für Beleuchtungszwecke genutzt wird.

Die Lichtleitersysteme 7 und 10 sind als Lichtleitstäbe aus Kunststoff ausgebildet. Die in die Lichtleitersysteme 7 und 10 eingekoppelten Lichtstrahlen werden in diesen bis zu den Lichtaustrittsflächen 8 und 11 geleitet. Die Lichtaustrittsflächen 8 und 11 sind um die Projektionslinse 4 herum angeordnet. Die Lichtaustrittsflächen 8 und 11 sind derart ausgerichtet, daß die aus den Lichtleitersystemen 7 und 10 in Beleuchtungsrichtung B herausreflektierten Lichtstrahlen das Signalbild des Kraftfahrzeugscheinwerfers 1 vergrößern. Die Form der Querschnittsfläche der Lichtaustrittsflächen 8 und 11 kann nahezu beliebig gewählt werden.

Insgesamt ergeben sich mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer 1 größtmögliche gestalterische Freiräume sowohl in Bezug auf die Form des Signalbildes des Kraftfahrzeugscheinwerfers 1 als auch in Bezug auf die äußere Form des Kraftfahrzeugscheinwerfers 1 an sich.

Claims (7)

1. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) mit einer Linsenanordnung (4), wobei im Kraftfahrzeugscheinwerfer eine Lichtquelle (2) und ein Reflektor (3) angeordnet sind und der Reflektor (3) die Strahlung der Lichtquelle (2) auf die Linsenanordnung (4) bündelt, und diese das Lichtstrahlenbündel in eine Beleuchtungsrichtung (B) aus dem Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) herauslenkt, dadurch gekennzeichnet, daß um den Bereich zwischen dem Reflektor (3) und der Linsenanordnung (4) herum Mittel (6) zum Lichteinkoppeln angeordnet sind, die diejenigen Lichtstrahlen, deren Bündelung nicht auf die Linsenanordnung (4) erfolgt, in ein Lichtleitersysteme (7) mit Lichtaustrittsflächen (8) einkoppeln.

2. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung (4) als eine Projektionslinse ausgebildet ist.

3. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (3) zum Bündeln der Strahlung als Ellipsoidreflektor ausgebildet ist.

4. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Reflektor (3) und der Linsenanordnung (4) quer zur Beleuchtungsrichtung ein Blendenschirm (5) angeordnet ist, an dessen gegen die Lichtquelle (2) gerichteten Vorderseite Mittel (9) zum Einkoppeln derjenigen Lichtstrahlen in ein weiteres Lichtleitersystem (10) mit Lichtaustrittsflächen (11) angeordnet sind, die auf die Vorderseite des Blendenschirms (5) treffen.

5. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsflächen (8, 11) der Lichtleitersysteme (7, 10) um die Linsenanordnung (4) herum angeordnet sind.

6. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsflächen (8, 11) derart ausgerichtet sind, daß die Lichtstärkeverteilung des Kraftfahrzeugscheinwerfers in definierter Weise ausbildbar ist.

7. Kraftfahrzeugscheinwerfer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Beleuchtungsrichtung (B) vor den Lichtaustrittsflächen (8, 11) der Lichtleitersysteme (7, 10) eine weitere Linsenanordnung angeordnet ist, die die Lichtstrahlenbündel in Beleuchtungsrichtung (B) aus den Lichtleitersystemen (7, 10) herauslenkt.