DE19944369A1 - Abblendlicht-Scheinwerfer - Google Patents

Abstract

Bei einem Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge, mit einem im Strahlengang angeordneten Element zur Änderung der Orientierung des ausgesandten Lichts, enthält das Element einen oder mehrere adaptive Membranspiegel (1-8), der/die jeweils für sich und in funktioneller Verbindung mit zumindest einem Teil der anderen Mikrospiegel entsprechend den äußeren und/oder inneren Gegebenheiten des Kraftfahrzeugs in ihrer Orientierung variabel einstellbar ist/sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abblendlicht-Scheinwerfer mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Ein derartiger Scheinwerfer ist aus der DE 43 07 109 A1 bekannt. Zum Ändern der Lichtverteilung des Scheinwerfers ist dieser um seine Längsachse schwenkbar. Da­ durch ändert sich die Hell-Dunkelgrenze auf beiden Seiten. Der zunächst geneigte Abschnitt geht in einen horizontalen Abschnitt über, während der zunächst horizon­ tale Abschnitt dann geneigt ist. Der bekannte Scheinwerfer ist hinsichtlich der Zahl der Verstellmöglichkeiten begrenzt, da er nur zwei Einstellvarianten besitzt.

Aus der US 5,672,001 ist ein Scheinwerfer bekannt, bei dem im Strahlengang eine Linse angeordnet ist, die aus elastischem Material besteht und in ihren Abmessun­ gen variierbar ist. Auch dieser Scheinwerfer besitzt nur zwei Verstellmöglichkeiten, nämlich für den deformierten und den nicht-deformierten Zustand der Linse.

Ferner ist aus der DE 197 37 653 A ein Scheinwerfer bekannt, der auf der Basis ei­ nes adaptiven Membranspiegel-Arrays arbeitet. Durch Wegklappen einzelner Spie­ gel können verschiedene Lichtverteilungen realisiert werden. Nachteilig daran aber ist, daß das auf die dann weggeklappten Spiegel auftreffende Licht dann verloren­ geht. Der gesamte Lichtstrom steht dann nicht mehr zur Verfügung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Scheinwerfer der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, der eine nahezu nicht begrenzte Anzahl von Verstellmög­ lichkeiten besitzt und stets den gesamten Lichtstrom der Lampe nutzt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Durch die Verwendung von adaptiven Membranspiegeln wird es möglich, die Licht­ verteilung des Scheinwerfers in weiten Grenzen zu variieren. Durch gezieltes De­ formieren zumindest eines Teils der Membranspiegel wird es möglich, die Lichtver­ teilung unterschiedlich vorzunehmen und so an unterschiedliche Verkehrssituatio­ nen anzupassen.

Beispielsweise kann bei schlechten Sichtverhältnisse, einer eingeschränkten Sicht­ weite oder bei Nebel die Vorfeldbeleuchtung verstärkt werden. Bei klarer Sicht und ohne Gegenverkehr kann der Fernbereich verstärkt ausgeleuchtet werden. Im Stadtverkehr wiederum kann ein breiteres Abblendlicht gegenüber einem schmale­ ren Abblendlicht bei einer Überlandfahrt eingestellt werden. Unterschiedliche Bela­ dung kann durch eine Änderung der Neigungseinstellung berücksichtigt werden. Rechts- oder Linksverkehr kann durch unterschiedliche Asymmetrien der Lichtver­ teilung berücksichtigt werden. Kurven werden durch Verschieben des Lichtschwer­ punkts effizient ausgeleuchtet. Gefahren wie z. B. Tiere auf der Fahrbahn, oder Ver­ kehrsschilder können gezielt beleuchtet werden.

Die Informationen, aufgrund derer die Lichtverteilung angepaßt wird, stammen von in der Regel ohnehin schon im Fahrzeug vorhandenen Sensoren und Einrichtungen, wie beispielsweise einem Navigationssystem, einem Sichtweitensensor oder einer Kamera mit nachgeschalteter Bildauswerteeinrichtung.

Adaptive Membranspiegel sind für sich bekannt. Sie werden in optischen Instru­ menten wie z. B. Hochleistungsmikroskopen für optische Korrekturen verwendet.

Adaptive Membranspiegel besitzen eine optisch aktive Spiegelfläche, die über ei­ nem Keramikträger angebracht ist. Durch Bestromen von auf dem Träger aufge­ brachten Leiterbahnen oder Piezoelementen kann die Spiegelfläche gezielt defor­ miert werden. Damit verändert sich das Reflexionsverhalten der Spiegelfläche. Der auffallende Lichtstrom kann räumlich moduliert werden.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines einzelnen adaptiven Membranspiegel in der Draufsicht,

Fig. 2 diesen adaptiven Membranspiegel im Schnitt,

Fig. 3 eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers im Schnitt und

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform, ebenfalls im Schnitt.

In Fig. 1 sitzt auf einer Montageplatte 1 eine Anschlußplatine 2, die über einen Ab­ standshalter 3 gehalten ist. Die Anschlußplatine 2 trägt über einen Sockel 4 einen Keramikträger 5, auf dem sich eine Struktur aus Leiterbahnen (nicht dargestellt) befindet, die über einen Anschlußpin 6 einzeln bestrombar sind. Ferner befindet sich auf dem Keramikträger 5 ein Glassubstrat 7, das seinerseits eine Siliziumnitrit- Membran 8 trägt. Die Siliziumnitrit-Membran 8 wird von einem Siliziumhalter 9 ge­ halten.

Die Siliziumnitrit-Membran 8 stellt eine optisch aktive Spiegelfläche dar, die in ver­ schiedenen Lagen in bezug auf die Montageplatte 1 eingestellt werden kann. Hierzu werden die Leiterbahnen auf dem Keramikträger so bestromt, daß die effektive Spiegelfläche definiert deformiert wird. Die Struktur der Leiterbahnen ist für die An­ wendung als adaptiver Membranspiegel entsprechend ausgelegt.

Entsprechend der jeweiligen Einstellung wird Licht, das aus Richtung des Pfeiles 10 einfällt, in unterschiedlicher Richtung reflektiert und damit insgesamt der Lichtstrom entsprechend den äußeren (Nebel, Sichtweite, Stadt/Land, Verkehrsdichte usw.) und inneren (Beladung) Gegebenheiten räumlich verteilt.

Eine adaptiver Membranspiegel, bestehend aus den Komponenten 1-9, ist erfin­ dungsgemäß zu einer optischen Einheit zusammengefaßt. In Fig. 3 bilden eine Vielzahl von adaptiven Membranspiegel einen parabolischen Reflektor 11, in Fig. 4 einen im Strahlengang angeordneten i. w. planaren Reflexionsspiegel 12. Die Scheinwerfer 13 bzw. 14 von Fig. 3 und 4 enthalten ferner eine Lichtquelle 15, der Scheinwerfer 14 ferner einen festen Reflektor 16 und feste Linsen 17 und 18. Der makroskopische Strahlengang 19 ist für beide Scheinwerfer ebenfalls eingezeichnet.

Durch die selbsttätige Einstellung und Änderung der Einstellung dann, wenn dies erforderlich ist, ist der Fahrzeugbenutzer entlastet und kann sicher sein, den Scheinwerfer mit der jeweils richtigen Einstellung zu benutzen.

Claims (3)

1. Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge, mit einem im Strahlengang angeordneten Ele­ ment zur Änderung der Orientierung des ausgesandten Lichts, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Element einen oder mehrere adaptive Membranspiegel (1-8) enthält, die jeweils für sich und in funktioneller Verbindung mit zumindest einem Teil der anderen Mikrospiegel entsprechend den äußeren und/oder inneren Ge­ gebenheiten des Kraftfahrzeugs in ihrer Orientierung variabel einstellbar sind.

2. Scheinwerfer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der/die ad­ aptive(n) Membranspiegel makroskopisch einen paraboloidförmigen Reflektor bilden.

3. Scheinwerfer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Mi­ krospiegel makroskopisch einen planaren Spiegel bilden, der einem festen Re­ flektor im Strahlengang nachgeschaltet ist.