DE19910709A1 - Gasentladungslampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, der einen Brennraum für die Gasentladung umgibt. Zur Vermeidung des in der Fachwelt "Scheinwerferzittern" genannten Phänomens wird als bauraumneutrale Lösung vorgeschlagen, den Lampenkörper (2) zumindest teilweise mattiert auszuführen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe für einen Kraftfahrzeug­ scheinwerfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Kraftfahrzeugen werden heutzutage vermehrt Scheinwerfersysteme mit Gasentladungslampen eingesetzt. Derartige Gasentladungslampen bieten optisch bessere Eigenschaften gegenüber herkömmlichen Halogenlampen wie z. B. tageslichtähnliches Lichtspektrum, höhere Lichtintensität bei gleichzeitig niedrigerem Energieverbrauch etc.

In der Regel handelt es sich bei den Gasentladungslampen um Xenon- Hochdruck-Gasentladungslampen wie sie z. B. unter der Internetadresse http:\\www.lightning.philips.com/automotive/html/pres6.htm oder http:\\www.decnet.baynet.deschulen/bs1ergeb.htm bzw. http:\\ddd- online.com/hella/bi-xenon-bild.html näher beschrieben sind.

Derartige Xenon-Gasentladungslampen sind auch unter der Bezeichnung D2S bzw. D2R bekannt.

Eine weitere Gasentladungslampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer ist in der Patentschrift DE 41 28 605 beschrieben.

Bei den bekannten Scheinwerfersystemen für Kraftfahrzeuge wird das Licht der Gasentladungslampe entweder mittels eines Reflektors oder mittels eines Reflektors und einer Glaslinse auf die Fahrbahn und Umgebung im Vorfeld des Fahrzeuges projiziert. Die Lichterzeugung erfolgt durch eine Gasentladung. Die Elektroden besitzen einen relativ kleinen Abstand von nur wenigen Millimetern. Zwischen den beiden Elektroden bildet sich die Gasentladung aus, die sich jedoch nicht geradlinig zwischen den beiden Elektrodenenden erstreckt, sondern gekrümmt etwa in Form einer Banane.

Der Entladungsraum einschließlich der Elektroden ist rotationssymmetrisch aufgebaut ist, somit sollte die räumliche Lage der Entladungsstrecke nicht einfach vorhersagbar sein. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß der Mittelteil der Entladungsstrecke (Bauch der Banane) immer nach oben relativ zur Fahrzeugebene zeigt. Die Reflektorsysteme sind für diese Lage der Entladungsstrecke berechnet.

Im Fahrzeugbetrieb sind die Gasentladungslampen erheblichen Beschleuni­ gungen insbesondere vertikalen Stößen ausgesetzt. Es hat sich gezeigt, daß die Entladungsstrecke bei derartigen Belastungen nicht stabil d. h. ortsfest bleibt. Sie klappt um oder schwingt durch.

Diese sprunghafte wenn auch geringfügige Veränderung der Lage der Entla­ dungsstrecke wird über das Reflektorsystem des Fahrzeugs abgebildet und macht sich in der Projektion der Lichtquelle auf die Fahrbahn nachteilig bemerkbar. Der Lichtstrahl des Fahrzeugscheinwerfers scheint zu hüpfen bzw. zu zittern. Allgemein wird dieses Phänomen auch als Scheinwerferzit­ tern bezeichnet.

Ein solches Scheinwerferzittern wird vom Fahrer als äußerst störend empfunden.

Aus der Zeitschrift "Automotive Engineering International" Dezember 1998, Seite 50 ist eine Gasentladungslampe bekannt, bei der die Entladungsstrecke mit Hilfe eines Magnetfeldes räumlich fixiert wird. Prinzipiell wäre es möglich, das Scheinwerferzittern dadurch zu unterbinden. Eine derartige Lösung ist jedoch sehr aufwendig. Es werden zusätzliche Komponenten zur Erzeugung des Magnetfeldes benötigt, die aus Gewichtsgründen, Fehleranfälligkeit und Bauraumbedarf nicht erwünscht sind.

Die wesentliche Idee der Erfindung ist es, eine Gasentladungslampe zu schaffen, bei der das Scheinwerferzittern vermieden wird, die einfach und kostengünstig herstellbar ist, die keine Gewichtszunahme des Kraftfahrzeugs bedeutet, die absolut zuverlässig ist und die keinen zusätzlichen Bauraum benötigt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, den Lampenkörper einer Gasentladungslampe zumindest teilweise zu mattieren. Dadurch wird nicht mehr die Entladungsstrecke direkt durch das Reflektorsystem des Fahrzeugscheinwerfers abgebildet, sondern mehr die mattierte Oberfläche des Lampenkörpers. Eine plötzliche Lageänderung (Umklappen bzw. Schwingen) der Entladungsstrecke ist von außen nicht mehr oder nur kaum wahrnehmbar. Der Lichtstrahl des Scheinwerfers erscheint stabil ohne jede Zitterbewegung.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Gasentladungslampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer in schematischer Darstellung,

Fig. 2 Gasentladungslampe gemäß Fig. 1 mit einem erfindungsgemäß mattierten Brennkolben

Fig. 3 Gasentladungslampe gemäß Fig. 1 mit einem erfindungsgemäß mattierten Überkolben.

Fig. 4 Gasentladungslampe gemäß Fig. 1 mit einem erfindungsgemäß mattierten Brennkolben und mattierten Überkolben.

Fig. 1 zeigt eine Gasentladungslampe 1 mit einem Lampenkörper 2. Der Lampenkörper 2 besteht im wesentlichen aus einem Brennkolben 10 mit zwei Glaskörpern 50a,b sowie einem diese Teile umgebenden Überkolben 20.

Der Brennkolben 10 schließt einen Brennraum 12, der mit einem Edelgas z. B. Xenon gefüllt ist und in dem die Gasentladung erzeugt wird, gasdicht ab. In den Brennraum 12 ragen zwei Elektroden E1 bzw. E2. Die Spannungsversorgung der beiden Elektroden E1 bzw. E2 erfolgt über Anschlußdrähte 40 bzw. 42. Zwischen der Elektrode E1 und dem Anschlußdraht 40 ist ein flächiges Metallelement 48a angeordnet. Die Elektrode E2 ist ebenfalls über ein flächiges Metallelement 48b und einem zusätzlichen Verbindungsdraht 44 mit dem Anschlußdraht 42 verbunden. Der Anschlußdraht 42 ist mittels einer nicht leitenden keramischen Schutzhülse 30 gegen Spannungsüberschläge gesichert.

Die Metallelemente 48a bzw. 48b, die Elektroden E1 bzw. E2 und das Ende des Anschlußdrahtes 40 bzw. das Ende des Verbindungsdrahtes 44 sind jeweils in die entsprechenden Glaskörper 50a bzw. 50b eingegossen.

Der Brennkolben 10 und die beiden Glaskörper 50a bzw. 50b sind einstückig ausgebildet. Zum Schutz sind Glaskörper 50a bzw. Glaskörper 50b sowie der Brennkolben 10 von dem Überkolben 20 umgeben. Der Überkolben 20 bildet mit einem Sockel 30 eine feste Einheit, wobei der Sockel 30 die entsprechenden nicht näher dargestellten elektrischen Steckverbindungen und einen Bajonettverschluß aufweist.

In bekannter Weise wird der Sockel 30 auf ein entsprechendes im Fahrzeugscheinwerfer angeordnetes Verbindungsteil aufgesetzt.

Der Lampenkörper 2 ist aus Quarzglas hergestellt.

Es gibt auch Gasentladungslampen ohne Überkolben. Hierbei wird der Lampenkörper im wesentlichen aus dem Brennkolben und den angrenzenden Glaskörpern gebildet.

Zwischen den Enden der Elektroden E1 und E2 brennt die Gasentladung. In Fig. 1 ist die nach oben relativ zur Fahrzeugebene gebogene Form der Entladungsstrecke mit 15a bezeichnet.

Gestrichelt dargestellt ist eine nach unten gebogene Form 15b. Die Änderung der Form der Entladungsstrecke z. B. von der Form 15a nach 15b macht sich als Scheinwerferzittern bemerkbar.

Fig. 1 zeigt im wesentlichen eine Gasentladungslampe gemäß dem Stand der Technik mit Brennkolben 10, Glaskörpern 50a,b und Überkolben 20, die absolut glasklar sind.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele, die sich gegenüber Fig. 1 nur durch die Mattierungen unterscheiden.

Die mattierten Bereiche des Lampenkörpers 2 sind der Deutlichkeit halber rot hervorgehoben und übertrieben stark dargestellt.

Der Übersichtlichkeit wurde die Bezifferung in den Fig. 2 bis 4 weitgehend weggelassen.

In einem erstem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 2 ist die Oberfläche 100 des Brennkolbens 10 mattiert.

In einem zweitem Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 3 ist die Oberfläche 102 des Überkolbens 20 mattiert.

In einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 4 sind die Oberfläche 100 des Brennkolbens 10 und die Oberfläche 102 des Überkolbens 20 mattiert. Diese Lösung hat sich in der Praxis als besonders vorteilhaft gezeigt.

Da der Brennkolben 10 und die Glaskörper 50a, b einstückig ausgebildet sind, ist es herstellungstechnisch einfacher, die Glaskörper 50a, b gleich mitzumattieren.

Denkbar ist auch, nicht die gesamte Oberfläche 102 sondern nur entsprechende Teilbereiche zu mattieren.

Die Trübungsgrad der mattierten Oberfläche (100 bzw. 102) ist lampen- bzw. anwendungsspezifisch.

Die Mattierung der Oberfläche kann z. B. durch Sandstrahlen, Ätzen oder durch eine entsprechende Oberflächenbeschichtung (PVD, Sputtertechnik etc.) erfolgen.

Nachfolgend ist die Funktionsweise der Erfindung näher erläutert. Dadurch daß zumindest Teile des Lampenkörpers 2 mattiert sind, wird nicht mehr die Entladungsstrecke 15 durch das Reflektorsystem des Fahrzeugscheinwerfers abgebildet, sondern im wesentlichen die mattierte äußere Oberfläche 100 bzw. 102 des Lampenkörpers 2.

Die Mattierung hat den Effekt, daß der Brennraum 10 von außerhalb des Lampenkörpers 2 nicht mehr direkt einsehbar ist.

Lageänderung der Entladungsstrecke 15 wirken sich auf die Lichtverteilung auf den mattierten Oberflächen 100 bzw. 102 nur geringfügig oder kaum aus. Dadurch wird das Scheinwerferzittern erheblich vermindert und ist für den Fahrer so gut wie nicht mehr wahrnehmbar. Als weiterer Vorteil der teilweisen Mattierung ist zu nennen, daß die Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerfersystems nicht mehr so scharf ausgebildet ist und deshalb einen angenehmeren optischen Eindruck für den Fahrer bietet.

Gleichzeitig erfolgt eine homogenere Ausleuchtung der Fahrbahn.

Denkbar ist auch entsprechend mattierte Gasentladungslampen bei anderen Vorrichtungen, bei denen das Zittern der Entladungsstrecke als störend empfunden wird (z. B. Diaprojektoren), einzusetzen.

Bei der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe wird durch einfache Mitteln das Scheinwerferzittern vermieden. Die Mattierung von Teilen des Lampenkörpers 2 ist einfach herzustellen. Die Mattierung bedeutet kein zusätzliches Gewicht und ist absolut fehlerunempfindlich.

Claims (4)

1. Gasentladungslampe für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Lampenkörper, der einen Brennraum für die Gasentladung umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkörper (2) zumindest teilweise mattiert ist.

2. Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkörper (2) einen Brennkolben (10) aufweist, dessen Oberfläche (100) mattiert ist.

3. Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkörper (2) einen Überkolben (20) aufweist, dessen Oberfläche (102) mattiert ist.

4. Gasentladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lampenkörper (2) einen Brennkolben (10) und einen Überkolben (20) aufweist, deren Oberflächen (100, 102) mattiert sind.