DE2330254C3

DE2330254C3 - Straßenscheinwerfer für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2330254C3
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: 1974-11-21
Also published as: DE2330254B2; YU35981B; YU181573A; ES416162A1; FR2191067B1; GB1439011A; FR2191067A1; DE2330254A1; IT990865B

Description

die Beleuchtungsstärke in Richtung der Reflektorjchse zu ändern.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des Straßenscheinwerfers noch der Erfindung sind zwei kegelitumpfmantelförmjge Flächen vorgesehen, die im gleichen Sinne geneigt und jeweils durch einen Sektor begrenzt sind, die unterhalb der die Reflektorgdtee enthaltenden, waagerechten Ebene zu beiden Seiten der durch die Reflektorachse gehenden vertikalen Ebene angeordnet sind, wobei der Neigungssinn der beiden Flächen so gewählt ist, daß die von den diesen Flächen entsprechenden ReHektorzonen reflektierten Strahlen nach unten abgelenkt werden und dadurch eine abgeplattete Form des unteren Abschnittes der Linien gleicher Beleuchtungsstärke t₅ erzeugen. Zweckraäßigerweise sind zwei weitere fcegelstumpfmantelfönnige Flächen vorgesehen, die ebenfalls im gleichen Sinne geneigt und jeweils durch einen Sektor begrenzt sind, die oberhalb der die RefleJftorachse enthaltenden waagerechten Ebene zu ao beiden Seiten der durch die Reflektorachse gehenden vertikalen Ebene angeordnet sind.

Während bei einer ersten Ausführungsfarm der Neigungssinn der beiden weiteren Fläch in so gewählt Jst, 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 Gegen- «atz 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 Reflektorechse trotz Ablenkung von Teilstrahlenbündeln im wesentlichen Unverändert zu halten.

im folgenden ist die Erfindung an Hand zweier durch die Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Straßentcheinwerfers im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Streuscheibe beider Ausführungsformen.

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

Fig. 3 und 4 je einen Schnitt nach der Linie Π1-ΙΠ in Fig. 1 durcli die erste bzw. /weite Ausführungsform,

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Ablenkung eines Elcmentaibildes und

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

Fig. I bis 3 zeigen eine Streuscheibe des erfindungsgemäßen Scheinwerfers, welche in Verbindung mit einem nicht dargestellten Reflektor in Form eines Rotationsparaboloids verwendet wird, auf dc· sen 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 gewölbie 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 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-Ablenkun«'zonen 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 A.usführungsbeispie! setzt sich der Streustreifen 26 aus einer Reihe von nebeneinander angeordneten Zylinderflächen 27 mit vertikalen Mantcllinien zusammen, welche das von der dem Slreustreifen 26 entsprechenden Reflektorzone zurückgeworfene Lichtbündel in einem Winkel von höchf.tens 3^r3O'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 A' 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 werden. Die Ablcnkungsrichtung geht im wesentlichen durch die Reflektorachse. Der Ablcnkungssinn hängt natürlich vom Sinn der Neigung der betrachteten kegelstumprmantelförmigcn Fläche gegen die Ebene der Streuscheibe ab. Somit ruft bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. i 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, wöbe' der in Fig. 1 durch den Pfeil i/ angedeutete Ablcnkungssinn versucht, einen nach unten gerichteten Konzcntrationseffekt herbeizuführen. Dagegen versucht der Ablenkungssinn dann, wenn jede Fläche 28 der Ablcnkungszonc 20 einem senkrecht auf die Ebene der Streuscheibe einfallenden Lichtstrahl eine Richtungsändeiung von ebenfalls 4 30' gibt, eine Breitenstreuung herbeizuführen, die ebenfalls nach unten gerichtet ist.

Das Prinzip der von den keeelstumofmantelförmi-

gen Flächen 28 verursachten Ablenkung wird besser verständlich, wenn man F i g. 5 betrachtet. Hier stellt die Fläche A BCD 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, kegelstumpfmantelförmlge Fläche 28 bringt, wird das Elementarbild ABCD in Richtung seiner größten Ausdehnung (A D 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 gewähUjSo daß die Größe der Verschiebung (XT' = ΉΒ' = JJÖ') kleiner ist als die halbe Länge des Elementarbildes der Wendel. Dadurch bleibt die Beleuchtungsstärke in Richtung der Reflektorachse X, 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 gerichteten Breitenstreuung hat, ist ersichtlich, daß die Kurven gleicher Beleuchtungsstärke oder tsocandelas des vom Scheinwerfer ausgesandten Lichtbündels eine unten abgeplattete, im wesentlichen trapezförmige Form annehmen, wie dies die Kurven E/ und E₄' in F i g. 6 zeigen. Ohne die ablenkenden Flächen 28 hätten diese Isocandlelas 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 kegelstumpfmantelförmigen Flächen 28" der Ablenkungsis 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 Teil-ίο lichtbündel hervor, die von den, diesen Sektoren entsprechenden Reflektorzonen zurückgeworfen werden. Eine solche Anordnung erlaubt es, ein Lichtbündel herzustellen, dessen Verteilung in Tsocandelas mit im wesentlichen rechteckiger Form zum Ausdruck komti.i, von denen in Fig. 7 die Kurven E₁" und E₂' dargestellt sind.

Abänderungen der Ausführungsformen sind ins besondere hinsichtlich der Zahl und Ausgestaltunj der ablenkenden Sektoren und der Relativanordnuni dieser Sektoren möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

330 254 J

ι 2

ronen reflektierten Strahlen nach oben abgelenkt

Patentansprüche: werden und dadurch eine Wßgr "^KJi*

Form der Linien (£/, E₈O gleicher Beleuch-

l.Straßenscheinwerfer für Fahrzeuge mit einer tungsstärke erzeugen. .
Streuscheibe, einem als Rotationsparaboloid aus- 5 6. Straßenscheinwerfer nach enm der Angebildetea Reflektor und einer Lampe, deren Sprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf zVlradrische Wende! auf der Reflekiorachse zu der einen Seite der Streuscheibe (JO) eine auf beiden Seiten d<?s Reflektorbrennpunktes ange- beiden Seiten der durch die ReHeKtoractise (*) ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, gehenden vertikalen Ebene (V V) angeordnete daß auf einer Seite der Streuscheibe (10; 10") ι« Streuzone (26) so ausgebildet ist, daß die von der wenigstens eine kegelstumpfraantelförmige Fläche dieser entsprechenden Reflektorzone reflektierten (28; 28") derart auf die Reflektorachse (X) 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 »5
Richtung (O-O¹) ihrer größten Ausdehnung abgelenkt werden, daß der Zentriwinkel der Fläche ■ "

(28; 28") bezüglich der Reflektorachse (X) hinreichend klein ist, damit die Verlagerang jedes
abgelenkten Elementarbildes höchstens halb so ao

groß ist wie dessen größte Abmessung Die Erfindung betrifft einen Straßenschcmwerfer (AD = BC), so <i.aß 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, H¹XZ¹. HXZ, H'XY') der a₅ 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', C₃'; E₁", E₂") weite 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") vorgesehen stärke erzeugt, welche im wesentlichen kreisförmig sind, die im gleichen Sinnt geneigt und jeweils gestaltet und konzentrisch zur Reflektorachse angedurch einen Sektor (HXZ, H'XY') '-«grenzt 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 (E_x', E₂'; E₁", E₂") gleicher 45 gemäß dadurch gelöst, daß auf einer Seite der Streu-Beleuchtungsstärke erzeugen. scheibe wenigstens eine kegelstumpfmantelförmigc
3. Straßenscheinwerfer nach Anspruch 2, da- Flache derart auf die Reflektorachse zentriert ist, daß durch gekennzeichnet, daß zwei weitere kegel- die von den den jeweiligen Flächen entsprechenden stumpfmantelförmige Flächen (28; 28") vorge- Reflektorpunkten erzeugten Elementarbilder der sehen sind, die im gleichen Sinne geneigt und 50 Wendel in Richtung ihrer größten Ausdehnung abjeweils durch einen Sektor (HXY, H'XZ) be- gelenkt werden, daß der Zentriwinkel der Fläche grenzt sind, die oberhalb der die Reflektorachse bezüg;ich der Reflektorachse hinreichend klein ist, (A") enthaltenden waagerechten Ebene (H') zu damit die Verlagerung jedes abgelenkten Elementarbeiden 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. tung der Reflektorachse konstant bleibt, und daß die
4. Straßenscheinwerfer 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 Scheinbeiden weiteren Flächen (28) so gewählt ist, daß werfer erzeugten Lichtbündel hervorgerufenen die von den diesen Flächen entsprechenden Re- βο Linien gleicher Beleuchtungsstärke eine von der flektorzonen reflektierten Strahlen nach unten Kreisform abweichende Gestalt haben.

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

trapezförmige Form der Linien (E,', E₂') gleicher durch sachgerechte Wahl des oder der den bzw. die

Beleuchtungsstärke erzeugen. kegelstumpfmantelförmigen Flächen begrenzenden
5. Straßenscheinwerfer nach Anspruch 3, da* 65 Sektoren der Streuscheibe den von dem vom Scheindurch 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- vorbestimmte Form geben, ohne dadurch gleichfalls