DE2330254A1

DE2330254A1 - Strassenscheinwerfer fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2330254A1
Application number: DE2330254A
Authority: DE
Inventors: Jacques Paul Francois Ricard
Original assignee: Cibie Projecteurs SA
Current assignee: Cibie Projecteurs SA
Priority date: 1972-07-05
Filing date: 1973-06-14
Publication date: 1974-01-24
Also published as: DE2330254B2; YU35981B; FR2191067A1; ES416162A1; FR2191067B1; IT990865B; DE2330254C3; GB1439011A; YU181573A

Description

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Straßenscheinwerfer für Fahrzeuge ^iJvjU£J1

Die Erfindung betrifft einen Straßenscheinv/erfer für Fahrzeuge , mit einer Streuscheibe, einem als Rotationsparaboloid ausgebildeten Reflektor und einer Lampe, deren zylindrische Wendel auf der Reflektorachse zu beiden Seiten des Reflektorbrennpunktes angeordnet ist. Insbesondere ist an Straßenscheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit großer Reichweite gedacht, deren Lampen größtenteils Halogenlampen sind.

Das von einem als Rotationsparaboloid ausgebildeten Reflektor zurückgeworfene Lichtbündel hat eine Verteilung, die Linien gleicher Beleuchtungsstärke erzeugt, welche im wesentlichen kreisförmig gestaltet und konzentrisch zur Reflektorachse angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Streuscheibe des optischen Systems eines Straßenscheinwerfers so auszugestalten, daß die Linien gleicher Beleuchtungsstärke eine ziemlich abgeflachte, nicht kreisförmige Gestalt haben, welche genau der vom Führerstand eines Fahrzeuges aus vorhandenen Perspektive der Straße entspricht.

Diese Aufgabe ist ausgehend von einem Straßenscheinwerfer der eingangs genannten Art er-findungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einer Seite der Streuscheibe wenigstens eine kegelstumpfmantelförmige Fläche derart auf die Reflektorachse zentriert ist, daß die von den den jeweiligen Flächen entsprechenden Reflektorpunkten erzeugten Elementarbilder der Wendel in Richtung ihrer größten Ausdehnung abgelenkt werden, daß der Zentriwinkel der Fläche bezüglich der Reflektorachse hinreichend klein ist, damit die Verlagerung jedes abgelenkten Elementarbildes höchstens halb so groß ist wie dessen größte Abmessung, so daß die Beleuchtungsstärke in Richtung der Reflektorachse konstant bleibt, und daß die Fläche auf einen bestimmten Sektor der Streuscheibe so beschränkt ist, daß die von dem vom Scheinwerfer erzeugten Lichtbündel hervorgerufenen Linien gleicher Beleuchtungsstärke eine von der Kreisform abweichende Gestalt haben. Mit einer derartigen Ausgestaltung kann man durch sachgerechte Wahl des oder der den bzw. die kegelstumpfmantelförmigen Flächen

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begrenzenden Sektoren der Streuscheibe den von dem vom Scheinwerfer ausgehenden Lichtbündel erzeugten Linien gleicher Beleuchtungsstärke eine im wesentlichen vorbestimmte Form geben, ohne dadurch gleichfalls die Beleuchtungsstärke in Richtung der Reflektorachse zu ändern.

Bei bevorzugten Ausfuhrungsformen des Straßenscheinwerfers nach der Erfindung sind zwei kegelstumpfmantelförmige Flächen vorgesehen, die im gleichen Sinne 'geneigt und jeweils durch einen Sektor begrenzt sind, die unterhalb der die Reflektorachse enthaltenden, waagerechten Ebene zu beiden Seiten der durch die Reflektorachse gehenden vertikalen Ebene angeordnet sind, wobei der Neigungssimder beiden Flächen so gewählt . ist, daß die von den diesen Flächen entsprechenden Reflektorzonen reflektierten Strahlen nach unten abgelenkt werden und dadurch eine abgeplattete Form des unteren Abschnittes der Linien gleicher Beleuchtungsstärke erzeugen. Zweckmäßigerweise sind zwei weitere kegelstumpfmantelförmige Flächen vorgesehen, die ebenfalls im gleichen Sinne geneigt und jeweils durch einen Sektor begrenzt sind, die oberhalb der die Reflektorachee enthaltenden waagerechten Ebene zu beiden Seiten der durch die Reflektorachse gehenden vertikalen Ebene angeordnet sind.

Während bei einer ersten Ausführungsform der Neigungssinn der beiden weiteren Flächen so gewählt ist, daß die von den diesen Flächen entsprechenden Reflektorzonen reflektierten Strahlen nach unten abgelenkt werden und dadurch eine ungefähr trapezförmige Form der Linien gleicher Beleuchtungsstärke erzeugen, ist bei einer zweiten Ausführungsform der Neigungssinn der beiden weiteren Flächen im Gegensatz hierzu so gewählt, daß die von den diesen entsprechenden Reflektorzonen reflektierten Strahlen nach oben abgelenkt werden und dadurch eine ungefähr rechteckige Form der Linien gleicher Beleuchtungsstärke erzeugen.

Vorteilhafterweise ist auf der einen Seite der Streuscheibe eine auf beiden Seiten der durch die Reflektorachse gehenden

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vertikalen Ebene angeordnete Streuzone vorhanden und so ausgebildet, daß die von der dieser entsprechenden Reflektorzone reflektierten Strahlen in eine waagerechte Richtung gestreut werden. Diese Maßnahme erleichtert es, die Beleuchtungsstärke in Richtung der Reflektorachse trotz Ablenkung von Teilstrahlenbündeln im wesentlichen unverändert zu halten.

Im folgenden ist die Erfindung anhand zweier durch die Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Straßenscheinwerfers im einzelnen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf die Streuscheibe beider Ausführungsformen;
Fig. 2 einen abgebrochen dargestellten Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 3;

Fig. 3 und 4 je einen Schnitt nach der Linie III - III in Fig. 1 durch die erste bzw. zweite Ausführungsform; Fig. 5 eine schematische Darstellung der Ablenkung eines

Elementarbildes und
Fig. 6 und 7 mit der ersten bzw. zweiten Ausführungsform auf einem Schirm erzeugte Linien gleicher Beleuchtungsstärke .

Fig. 1 bis 3 zeigen eine Streuscheibe des erfindungsgemäßen Scheinwerfers, welche in Verbindung mit einem nicht dargestellten Reflektor in Form eines Rotationsparaboloides verwendet wird, auf dessen Achse zu beiden Seiten des Reflektorbrennpunktes die nicht dargestellte zylindrische Wendel einer nicht dargestellten Halogenlampe so angeordnet ist, daß ein Straßenscheinwerfer mit großer Reichweite entsteht, der in einem Kraftfahrzeug verwendet werden kann.

Die Streuscheibe 10 des Scheinwerfers besitzt im wesentlichen eine ebene oder leicht gewölbte Außenseite 12 und eine Innenseite 14, an der eine gewisse Anzahl von Reliefs angebracht ist, die dazu dienen, das vom Reflektor.zurückgeworfene Licht-

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bündel zu modifizieren, und die entweder direkt beim Gießen der Streuscheibe oder indirekt durch Aufkleben von angesetzten, durchsichtigen Elementen in passender Form auf die Innenseite 14 erzeugt . werden können.

Auf diese Weise sind an der Innenseite 14 der Streuscheibe IO vier Haupt-Ablenkungszonen 16, 18, 20 und 22 hergestellt, von denen jede in einem eigenen Sektor der Streuscheibe IO angeordnet ist, welcher von der durch die Reflektorachse X gehende waagerechte Ebene HH¹ und durch eine geneigte, diese Achse enthaltende Ebene Y, Y¹, Z bzw. Z¹ begrenzt ist. Im Ausführungsbeispiel sind die Sektoren darstellenden Haupt-Ablenkungszonen 16, 18, 20 und 22 paarweise symmetrisch sowohl zur waagerechten Ebene HH¹ als auch zur vertikalen Ebene VV¹ angeordnet,die durch die Reflektorachse X geht, wobei die Neigung der Ebenen YY¹ und ZZ¹ gegen die Waagerechte aus weiter unten erläuterten Gründen weniger als 45° beträgt.

Darüber hinaus sind die Ablenkungssektoren

einerseits durch einen waagerechten, nicht ablenkenden, relativ schmalen, auf die Reflektorachse X zentrierten Klarsichtstreifen 24 und andererseits durch einen vertikalen, verhältnismäßig breiten, gleichfalls auf die Reflektorachse X zentrierten Streustreifen 26 voneinander getrennt. Im Ausführungsbeispiel setzt sich der Streustreifen 26 aus einer Reihe von nebeneinander angeordneten Zylinderflächen 27 mit vertikalen Mantellinien zusammen, welche das von der dem Streustreifen 26 entsprechenden Reflektorzone zurückgeworfene Lichtbündel in einem Winkel von höchstens 3°3O ' zu beiden Seiten der Flächennormalen der Streuscheibe 10 waagerecht zerstreut.

Jeder der Sektoren mit den Ablenkungszonen 16, 18, 20 und, 22 weist drei kegelstumpfmantelförmige Flächen 28 auf, die bezüglich der Reflektorachse X zentriert sind. Jede Fläche 28 bildet eine Art "Drehprisma" und führt dadurch eine Ablenkung der Lichtstrahlen herbei, die von der der gerade betrachteten Fläche entsprechenden Reflektorzone zurückgeworfen v/erden. Die

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Ablenkungsrichtung geht im wesentlichen durch die Reflektorachse. Der Ablenkungssinn hängt natürlich vom Sinn der Neigung der betrachteten kegelsturapfmantelförmigen Fläche gegen die Ebene der Streuscheibe ab. Somit ruft bei der ersten Ausführungsform

der Ablenkungszone 16 gemäß Fig. 1 bis 3 jede Flachs 28/eine Ablenkung der Richtunc eines senkrecht zur Ebene der Streuscheibe IO einfallenden Lichtstrahles um 4°3O* hervor, wobei der in Fig. 1 durch den Pfeil d angedeutete Ablenkungssinn versucht, einen nach unten gerichteten Konzentrationseffekt herbeizuführen. Dagegen versucht der Ablenkungssinn dann, wenn jede Fläche 28 der Ablerkungszone 2Q. einem senkrecht auf die Ebene der Streuscheibe einfallenden Lichtstrahl eine Richtungsänderung von ebenfalls 4 30* gibt, eine Breitenstreuung herbeizuführen, die ebenfalls nach unten gerichtet ist.

Das Prinzip der von den kegelstumpfmantelförmigen Flächen 28 verursachten Ablenkung wird besser verständlich, wenn man Fig. betrachtet. Hier stellt die Fläche ABCD die Spur des Elementarbildes dar, das eine in der durch die Reflektorachse X gehenden Neigungsebene θ liegende Stelle des Reflektors von der Wendel der Lampe auf einem Schirm erzeugt, der in einem gewissen Abstand zum Scheinwerfer angeordnet ist.

Wenn man in den Lichtweg eine auf die Reflektorachse X zentrierte, kegelstumpfmantelförmige Fläche 28 bringt, wird das Elementarbild ABCD in Richtung seiner größten Ausdehnung (AD oder BC) abgelenkt, so daß es in das Abbild A¹B¹C¹D¹ übergeht. Die Neigung der betrachteten Fläche 28 gegen die Ebene der Streuscheibe ist hinreichend klein gewählt, so daß die Größe der Verschiebung (AA'=BB^I=OO^I) kleiner ist als die halbe Länge des Elementarbildes der Wendel. Dadurch bleibt die Beleuchtungsstärke in Richtung der Reflektorachse X, d.h. im Punkt 0 des Schirmes, praktisch konstant.

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Wenn man ftir/kegelstumpfmantelförraigen Flächen 28 der Ablenkungezone 22 und der Ablenkungszone 18 eine Neigung wählt, welche die Wirkung einer nach unten gerichteten Konzentration der reflektierten Strahlen bzw. einer ebenfalls nach unten gerichteten

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Breitenstreuung hat, ist ersichtlich, daß die Kurven gleicher Beleuchtungsstärke oder Isocandelas des vom Scheinwerfer ausgesandten Lichtbündels eine unten abgeplattete, im wesentlichen trapezförmige Form annehmen, wie dies die Kurven E' und E'₂ in Fig. 6 zeigen. Ohne die ablenkenden Flächen 28 hätten diese Isocandelas eine im wesentlichen kreisförmige Gestalt.

Wenn man die Zentriwinkel (gleich oder nicht gleich) der Ablenkungszonen 16, 18, 20 und 22, die Neigungen (gleich oder nicht gleich) der kegelstumpfmantelförmigen Flächen 28 und die Breiten der Streifen 24 und 26 verändert,kann man den Isocandelas jede gewünschte Form geben, sei sie symmetrisch bezüglich der durch die .Reflektorachse χ gehenden vertikalen Ebene W¹ oder nicht.

Bei der in den Fig. 1,2 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsform haben sämtliche kegelstumpfmantelförmigen Flächen 28* der Ablenkungszonen 16", 18* 20"und 22*dieselbe Neigung. Sie rufen dadurch eine in den Sektoren/ den Ablenkungszonen 16"und 22*nach oben gerichtete und in den Sektoren/den Ab lenkungszonen 18" und 20"nach unten gerichtete Breitenstreuunj der Teillichtbündel hervor, die von den diesen Sektoren entsprechenden Reflektorzonen zurückgeworfen werden. Eine solche Anordnung erlaubt es, ein Lichtbündel herzustellen, dessen Verteilung in Isocandelas mit im wesentlichen rechteckiger Form zum Ausdruck kommt, von denen in Fig. 7 die Kurven E¹' und E¹', dargestellt sind.

Abänderungen der Ausführungsformen sind insbesondere hinsichtlich der Zahl und Ausgestaltung der ablenkenden Sektoren und der Relativanordnung dieser Sektoren möglich.

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Claims

ANSPRÜCHE

1) Straßenscheinwerfer für Fahrzeuge, mit einer Streuscheibe, einem als Rotationsparaboloid ausgebildeten Reflektor und einer Lampe, deren zylindrische Wendel auf der Reflektorachse zu beiden Seiten des Reflektorbrennpunktes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seite der Streuscheibe (10; ΙΌ¹¹) wenigstens eine kegelstumpfmantelförmige Fläche (28; 28'') derart auf die Reflektorachse (X) zentriert ist, daß die von den den jeweiligen Flächen (28; 28'') entsprechenden Reflektorpunkten erzeugten Elementarbilder (ABCD) der Wendel in Richtung (O-O¹) ihrer größten Ausdehnung abgelenkt werden, daß der Zentriwinkel der Fläche (28; 28'') bezüglich der Reflektorachse (X) hinreichend klein ist, damit die Verlagerung jedes abgelenkten Elementarbildes höchstens halb so groß ist wie dessen größte Abmessung (AD=BC), so daß die Beleuchtungsstärke in Richtung der Reflektorachse (X) konstant bleibt, und daß die Fläche (28; 28¹') auf einen bestimmten Sektor (HXY, H¹XZ¹, HXZ, H¹XY¹) der Streuscheibe (10; 10") so beschränkt ist, daß die von dem vom Scheinwerfer erzeugten Lichtbündel hervorgerufenen Linien (E₁', E₃ ¹; E₁'¹, E₃ ¹¹) gleicher Beleuchtungsstärke eine von der Kreisform abweichende Gestalt haben.

2) Straßenscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei kegelstumpfmantelförmige Flächen (28; 28'') vorgesehen sind, die im gleichen Sinne geneigt und jeweils durch einen Sektor (HXZ, H¹XY¹) begrenzt sind, die unterhalb der die Reflektorachse (X) enthaltenden waagerechten Ebene (H¹H) zu beiden Seiten der durch die Reflektorachse gehenden vertikalen Ebene (V¹V) angeordnet sind, wobei der Neigungssinn der beiden Flächen (28; 28"') so gewählt ist, daß die von den diesen Flächen entsprechenden Reflektorzonen reflektierten Strahlen nach unten abgelenkt werden und dadurch eine

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abgeplattete Form des unteren Abschnittes der Linien (E₁ ¹, E₉ ¹; E ", E₅ ¹¹) gleicher Beleuchtungsstärke erzeugen.

3) Straßenscheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei weitere kegelstumpfmantelformige Flächen (28; 28'') vorgesehen sind, die im gleichen Sinne geneigt und jeweils durch einen Sektor (HXY, H¹XZ¹) begrenzt sind, die oberhalb der die Reflektorachse (X) enthaltenden waagerechten Ebene. (H¹) zu beiden Seiten der durch die Reflektorachse gehenden vertikalen Ebene (V¹V) angeordnet sind.

4) Straßenscheinwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungssinn der beiden weiteren Flächen (28) so gewählt ist, daß die von den diesen Flächen entsprechenden Reflektorzonen reflektrierten Strahler* nach unten abgelenkt werden und dadurch eine ungefähr trapezförmige Form der Linien (E₁ ¹, E₃ ¹) gleicher Beleuchtungsstärke erzeugen.

5) Straßenscheinv/erfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungssinn der beiden weiteren Flächen (28^fl) so gewählt ist, daß die von den diesen entsprechenden Reflektorzonen reflektierten Strahlen nach oben abgelenkt werden und dadurch eine ungefähr rechteckige Form der Linien (E '·, E'¹) gleicher Beleuchtungsstärke erzeugen.

6) Straßenscheinwerfer nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite der Streuscheibe (10) eine auf beiden Seiten der durch die Reflektorachse (X) gehenden vertikalen Ebene V¹V) angeordnete Streuzone (26) so ausgebildet ist, daß die von der dieser entsprechenden Reflektorzone reflektierten Strahlen in eine waagerechte Richtung gestreut werden.

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