DE2330254B2

DE2330254B2 - Straßenscheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2330254B2
Application number: DE2330254A
Authority: DE
Inventors: Jacques Paul Francois Fontenaysous-Bois Ricard (Frankreich)
Original assignee: Cibie Projecteurs SA
Current assignee: Cibie Projecteurs SA
Priority date: 1972-07-05
Filing date: 1973-06-14
Publication date: 1974-04-25
Also published as: DE2330254C3; YU35981B; FR2191067A1; YU181573A; DE2330254A1; GB1439011A; ES416162A1; IT990865B; FR2191067B1

Description

die Beleuchtungsstärke in Richtung der Reflektorachse zu ändern.

Bei bevorzugten Ausführungsformen 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 Rirflektorachse enthaltenden, waagerechten Ebene zu beiden Seiten dtr durch die Reflektorachse gehenden vertikalen Ebene angeordnet sind, wobei der Neigungssinn der beiden Flächen so gewählt ist, daß die von den diesen Flachen entsprechenden Refiektorzonen reflektierten Strahlen nach unten abgelenkt werden und dadurch eine abgeplattete Form des unteren Abschnittes der Linien gleicher Beleuchtungsstärke erzeugen. Zweekmäßigerweise sind zwei weitere kegelstumpfmantelförmige Flächen vorgesehen, die ebenfalls im gleichen Sinne geneigt und jeweils durch einen Sektor begrenzt sind, die oberhalb der die Reflektorachse 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 Ausführangsform 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 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.

Tm folgenden ist die Erfindung an Hand zweier durch die Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Straßenschcinvverfers im einzelnen erläutert. E". zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Streuscheibe beider Au^führungsformen.

F i g. 2 einen abgebrochen dargestellten Schnitt nach der Linie II-II in F i g. 1,

F i g. 3 und 4 je einen Schnitt nach der Linie III-1II in F i g. 1 durch die erste bzw. zweite Ausführungsform,

F i g. 5 eine schematische Darstellung der Ablenkung eines Elementarbildes und

F i g. 6 und 7 mit der ersten bzw. zweiten Ausführungsform auf einem Schirm erzeugte Linien gleicher Beleuchtungsstärke.

F i g. 1 bis 3 zeigen eine Streuscheibe des erfindungsgemäßen Scheinwerfers, welche in Verbindung mit einem nicht dargestellten Reflektor in Form eines Rotationsparaboloids verwendet wird, auf dessen Achse zu beiden Seiten des Rcflcktorbrennpunktes die nicht dargestellte zylindrische Wendel einer nicht dargestellten Halogenlampe so angeordnet ist. daß ein Straßenschetnwerfer mit großer Reichweite entsteht, der in einem Kraftfahrzeug verwendet werden kanu.

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 Lichtbündel zu modifizieren, und die entweder direkt beim Gießen

ίο 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 10 vier Haupt-Ablenkungszonen 16, 18, 20 und 22 hergestellt, von denen jede in einem eigenen Sektor der Streuscheibe 10 angeordnet ist, welcher von der durch die Reflektorachse X gehende waagerechte Ebene HH' und durch eine geneigte, diese Achse enthaltende Ebene Y, Y\ Z bzw. Z' begrenzt ist.

Im Ausführungsbeispiel sind die Sektoren darstellenden Haupt-Ablenkungszonen 16, 18, 20 und 22 paarweise symmetrisch sowohl zur waagerechten Ebene HH' als auch zur vertikalen Ebene VV angeordnet, die durch die Reflektorachse X geht, wobei die Neigung der Ebenen YY' und ZZ' 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 Ausführungsbeispie! 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 \nn höchstens 3 30'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 Rcfleklorachs^ X zentriert sind. Jede Fläche 28 bildet eine Art »Drehprisma« und führt dadurch eine Ablenkung der Lichtstrahlen herbei, die von der der gerade betrachteten Flüche entsprechenden Reflektorzone zurückgeworfen werden. Die Ablcnkungsrichtung geht im wesentlichen durch die Reflektorachse. Der Ablenkungssinn hängt natürlich vom Sinn der Neigung der betrachteten kegelstumpfnnantelfönnigcn Fläche gegen die Ebene der Streuscheibe ab. Somit ruft bei der ersten Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 3 jede Fläche 28 der Ablenkungszone 16 eine Ablenkung der Richtung eines senkrecht zur Ebene der Streuscheibe 10 einfallenden Lichtstrahls um 4 30' hervor, wobei der in Fi;,. 1 durch den Pfeil </ angedeutete Ablenkungssinn versucht, einen nach unten gerichteten Konzentrationseffekt herbeizuführen. Dagegen versucht der Ablcnkungssinn dann, wenn jede Fläche 28 der Ablenkungszone 20 einem senkrecht auf die Ebene der Streuscheibe einfallenden Lichtstrahl eine Richtungsänderung von ebenfalls 4 30' gibt, eine Brcitcnstrcuung herbeizuführen, die ebenfalls nach unten gerichlct~isl.

Das Prinzip der von den kegclstumpfmanlclförmi-

gen Flächen 28 verursachten Ablenkung wird besser verständlich, wenn man F i g. 5 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 Reflektoiachse 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 A'B'C'D' übergeht. Die Neigung der betrachteten Fläche 28 gegen die Ebene der Streuscheibe ist hinreichend klein gewählt, so daß die Größe der Verschiebung (XT' = B~E' = U(T) kleiner ist als die halbe Länge des Elementarbildes der Wendel. Dadurch bleibt die Beleuchtungsstärke in Richtung der Reflektorachse A', d. h. im Punkt O des Schirmes, praktisch konstant.

Wenn man für die kegelstumpfmantelförmigen Flächen 28 der Ablenkungszone 22 und der Ablenkungszone 18 eine Neigung wählt, welche die Wirkung einer nach unten gerichteten Konzentration der reflektierten Strahlen bzw. einer ebenfalls nach unten gerichieten 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 E₁ und E₂' 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 X gehenden vertikalen Ebene VV oder nicht.

Bei der in den Fig. 1, 2 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsform haben sämtliche kegelsiiimpfmantelförinigen Flächen 28" der Ablenkungss zonen 16, 18", 20" und 22" dieselbe Neigung. Sie rufen dadurch eine in den Sektoren mit den Ablenkungszonen 16" und 22" nach oben gerichtete und in den Sektoren mit den Ablenkungszonen 18" und 20" nach unten gerichtete Breitenstreuung 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 E„" dargestellt sind.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 zonen reflektierten Strahlen nach oben abgelenkt Patentansprüche: werden und dadurch eine ungefähr rechteckige Form der Linien (E1", £./') gleicher Beleuch-

1. Straßenscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer tungsstärke erzeugen.

Streuscheibe, einem als Rotationsparaboloid aus- 5 6. Straßenscheinwerfer nach einem der Angebildeten Reflektor und einer Lampe, deren sprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf zylindrische Wendel auf der Reflektorachse zu der einen Seite der Streuscheibe (10) eine auf beiden Seiten des Reflektorbrennpunktes ange- beiden Seiten der durch die Reflektorachse (Λ') ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, gehenden vertikalen Ebene (VV) angeordnete daß auf einer Seite der Streuscheibe (10; 10") io Streuzone (26) so ausgebildet ist, daß die von der wenigstens eine kegelstumpf man telförmige Fläche dieser entsprechenden Reflektorzone reflektierten (28; 28") derart auf die Reflektorachse (.Y) zen- Strahlen in eine waagerechte Richtung gestreut triert ist, daß die von den den jeweiligen Flächen werden.
(28; 28") entsprechenden Reflektorpunkten erzeugten Elementarbilder (ABCD) der Wendel in 15
Richtung (O-O') 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 20

groß ist wie dessen größte Abmessung Die Erfindung betrifft einen Straßenscheinwerfer (AD = ~EC), so daß die Beleuchtungsstärke in für Fahrzeuge mit einer Streuscheibe, einem als Richtung der Reflektorachse (X) konstant bleibt, Rotationsparaboloid ausgebildeten Reflektor und und daß die Fläche (28: 28") auf einen bestimm- einer Lampe, deren zylindrische Wendel auf der ten Sektor (HXY, H'XZ', HXZ, H'XY') der 25 Reflektorachse zu beiden Seiten des Reflektorbrenn-Streuscheibe (10; 10") so beschränkt ist, daß die punktes angeordnet ist. Insbesondere ist an Straßenvon dem vom Scheinwerfer erzeugten Lichtbündel scheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit großer Reichhervorgerufenen Linien (E₁', E.,'; E₁", E₂") wei'e gedacht, deren Lampen größtenteils Halogengleicher Beleuchtungsstärke eine von der Kreis- lampen sind,
form abweichende Gestalt haben. 30 Das von einem als Rotationsparaboloid ausgebil-

2. Straßenscheinwerfer nach Anspruch 1, da- deten Reflektor zurückgeworfene Lichtbündel hat durch gekennzeichnet, daß zwei kegelstumpf- eine Verteilung, die Linien gleicher Beleuchtungsmantelförmige Flächen (28; 28") vorg;sehen stärke erzeugt, welche im wesentlichen kreisförmig sind, die im gleichen Sinne geneigt und jeweils gestaltet und konzentrisch zur Reflektorachse angedurch einen Sektor (HXZ, H'XY') begrenzt sind, 35 ordnet sind.

die unterhalb der die Reflektorachse (X) enthal- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die tenden waagerechten Ebene (H'H) zu beiden Streuscheibe des optischen Systems eines Straßen-Seiten der durch die Reflektorachse gehenden Scheinwerfers so auszugestalten, daß die Linien vertikalen Ebene (VV) angeordnet sind, wobei gleicher Beleuchtungsstärke eine ziemlich abgeder Neigungssinn der beiden Flächen (28; 28") 40 flachte, nicht kreisförmige Gestalt haben, welche so gewählt ist, daß die von den diesen Flächen genau der vom Führerstand eines Fahrzeuges aus entsprechenden Reflektorzonen reflektierten vorhandenen Perspektive der Straße entspricht.
Strahlen nach unten abgelenkt werden und da- Diese Aufgabe ist, ausgehend von einem Straßendurch eine abgeplattete Form des unteren Ab- scheinwerfer der eingangs genannten Art, erfindungsschnittes der Linien (E₁', E₂'; E₁". E₂") gleicher 45 gemäß dadurch gelöst, daß auf einer Seite der Streu-Beleuchtungsstärke erzeugen. scheibe wenigstens eine kegelstumpfmantclförmige

3. Straßenscheinwerfer nach Anspruch 2, da- Fläche derart auf die Reflektorachse zentriert ist, daß durch gekennzeichnet, daß zwei weitere kegel- die von den den jeweiligen Flächen en'sprechenden stumpfmantelförmigc Flächen (28; 28") vorge- Reflektorpunkten erzeugten Elementarbilder der seilen sind, die im gleichen Sinne geneigt und 5° Wendel in Richtung ihrer größten Ausdehnung abjoweils durch einen Sektor (HXY, H'XZ) be- gelenkt werden, daß der Zentriwinkel der Fläche grenzt sind, die oberhalb der die Reflektorachse bezüglich der Reflektorachse hinreichend klein ist, (A) enthaltenden waagerechten Ebene (H') 7u damit die Verlagerung jedes abgelenkten Elcmenlarbeidcn Seiten der durch die Reflektorachse bildes höchstens halb so groß ist wie dessen größte gehenden vertikalen Ebene (VV) angeordnet 55 Abmessung, so daß die Beleuchtungsstärke in Richsind. tun« der Reflektorachse konstant bleibt, und daß die

4. Stralknschcinwerfer nach Anspruch 3. da- Fläche auf einen bestimmten Sektor der Streuscheibe durch gekennzeichnet, daß der Neigungssinn der so beschränkt ist. daß die von dem vom ScheintX'idcn weiteren Flächen (28) so gewählt isi, daß werfer erzeugten Lichtbündel hervorgerufenen die von den diesen Flächen entsprechenden Re- 60 Linien gleicher Beleuchtungsstärke eine von der flektorzonen reflektierten Strahlen nach unten Kreisform abweichende Gestalt haben.

abgelenkt werden und dadurch eine ungefähr Mit einet derartigen Ausgestaltung kann man

trapezförmige Form der Linien (/L₁', £'.,') gleicher durch sachgerechte Wahl des oder der den bzw. die

Beleuchtungsstärke erzeugen. kegclstumpfmantelförmigen Flächen begrenzenden

5. Straßenscheinwerfer nach Anspruch 3, da- 65 Sektoren der Streuscheibe den von dem vom Schcindurch gekennzeichnet, daß der Neigungssinn der werfer ausgehenden Lichtbündel erzeugten Linien beiden weiteren Flächen (28") so gewählt ist, daß gleicher Beleuchtungsstärke eine im wesentlichen die von den diesen entsprechenden Reflektor- vorbcstimmte Form geben, ohne dadurch gleichfalls