DE19944369B4 - Scheinwerfer mit variabler Lichtbündelverteilung für Kraftfahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Scheinwerfer
mit variabler Lichtbündelverteilung
für Kraftfahrzeuge,
mit einem im Strahlengang angeordneten Element zur Variation der
Lichtbündelverteilung,
dadurch gekennzeichnet, dass das Element einen oder mehrere adaptive
Membranspiegel (1-9) enthält, deren
Spiegelflächen
jeweils für
sich und in funktioneller Verbindung mit zumindest einem Teil der
anderen Membranspiegel (1-9) entsprechend der Verkehrssituation
des Kraftfahrzeugs eine definierte Verformung erfahren und dadurch
eine räumliche
Modulation des auftreffenden Lichtstroms erfolgt.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen 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. Dadurch ändert sich die Hell-Dunkelgrenze auf beiden Seiten. Der zunächst geneigte Abschnitt geht in einen horizontalen Abschnitt über, während der zunächst horizontale 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 A ist ein Scheinwerfer bekannt, bei dem im Strahlengang eine Linse angeordnet ist, die aus elastischem Material besteht und in ihren Abmessungen 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 19737653 A1 ein Scheinwerfer bekannt, der auf der Basis eines adaptiven Membranspiegel-Arrays arbeitet. Durch Wegklappen einzelner Spiegel können verschiedene Lichtverteilungen realisiert werden. Nachteilig daran aber ist, daß das auf die dann weggeklappten Spiegel auftreffende Licht dann verlorengeht. Der gesamte Lichtstrom steht dann nicht mehr zur Verfügung. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Scheinwerfer der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine nahezu nicht begrenzte Anzahl von Verstellmöglichkeiten 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 Lichtverteilung des Scheinwerfers in weiten Grenzen zu variieren. Durch gezieltes Deformieren zumindest eines Teils der Membranspiegel wird es möglich, die Lichtverteilung unterschiedlich vorzunehmen und so an unterschiedliche Verkehrssituationen anzupassen.
- Beispielsweise kann bei schlechten Sichtverhältnisse, einer eingeschränkten Sichtweite 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 schmaleren Abblendlicht bei einer Überlandfahrt eingestellt werden. Unterschiedliche Beladung kann durch eine Änderung der Neigungseinstellung berücksichtigt werden. Rechts- oder Linksverkehr kann durch unterschiedliche Asymmetrien der Lichtverteilung berücksichtigt werden. Kurven werden durch Verschieben des Lichtschwerpunkts effizient ausgeleuchtet. Gefahren wie z.B. Tiere auf der Fahrbahn, oder Verkehrsschilder können gezielt beleuchtet werden.
- 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.
- 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 Instrumenten wie z.B. Hochleistungsmikroskopen für optische Korrekturen verwendet.
- Adaptive Membranspiegel besitzen eine optisch aktive Spiegelfläche, die über einem Keramikträger angebracht ist. Durch Bestromen von auf dem Träger aufgebrachten Leiterbahnen oder Piezoelementen kann die Spiegelfläche gezielt deformiert werden. Damit verändert sich das Reflexionsverhalten der Spiegelfläche. Der auffallende Lichtstrom kann räumlich moduliert werden.
-
1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines einzelnen adaptiven Membranspiegel in der Draufsicht, -
2 diesen adaptiven Membranspiegel im Schnitt, -
3 eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers im Schnitt und -
4 eine zweite Ausführungsform, ebenfalls im Schnitt. - In
1 sitzt auf einer Montageplatte1 eine Anschlußplatine2 , die über einen Abstandshalter3 gehalten ist. Die Anschlußplatine2 trägt über einen Sockel4 einen Keramikträger5 , auf dem sich eine Struktur aus Leiterbahnen (nicht dargestellt) befindet, die über einen Anschlußpin6 einzeln bestrombar sind. Ferner befindet sich auf dem Keramikträger5 ein Glassubstrat7 , das seinerseits eine Siliziumnitrit-Membran8 trägt. Die Siliziumnitrit-Membran8 wird von einem Siliziumhalter9 gehalten. - Die Siliziumnitrit-Membran
8 stellt eine optisch aktive Spiegelfläche dar, die in verschiedenen Lagen in bezug auf die Montageplatte1 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 Anwendung 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 erfindungsgemäß zu einer optischen Einheit zusammengefaßt. In3 bilden eine Vielzahl von adaptiven Membranspiegel einen parabolischen Reflektor11 , in4 einen im Strahlengang angeordneten i.w. planaren Reflexionsspiegel12 . Die Scheinwerfer13 bzw.14 von3 und4 enthalten ferner eine Lichtquelle15 , der Scheinwerfer14 ferner einen festen Reflektor16 und feste Linsen17 und18 . Der makroskopische Strahlengang19 ist für beide Scheinwerfer ebenfalls eingezeichnet.
Claims (3)
- Scheinwerfer mit variabler Lichtbündelverteilung für Kraftfahrzeuge, mit einem im Strahlengang angeordneten Element zur Variation der Lichtbündelverteilung, dadurch gekennzeichnet, dass das Element einen oder mehrere adaptive Membranspiegel (
1 -9 ) enthält, deren Spiegelflächen jeweils für sich und in funktioneller Verbindung mit zumindest einem Teil der anderen Membranspiegel (1 -9 ) entsprechend der Verkehrssituation des Kraftfahrzeugs eine definierte Verformung erfahren und dadurch eine räumliche Modulation des auftreffenden Lichtstroms erfolgt. - Scheinwerfer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der/die adaptive(n) Membranspiegel (
1 -9 ) makroskopisch einen paraboloidförmigen Reflektor (11 ) bilden. - Scheinwerfer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der/die adaptiven Membranspiegel (
1 -9 ) makroskopisch einen planaren Spiegel (12 ) bilden, der einem festen Reflektor (16 ) im Strahlengang nachgeschaltet ist.
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1999
- 1999-09-16 DE DE19944369A patent/DE19944369B4/de not_active Expired - Fee Related
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