DE2537286C3 - Paarweise angeordnete Fahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft paarweise angeordnete Fahrzeugscheinwerfer, deren optische Achsen parallel zur vertikalen Mittenlängsebene des Fahrzeugs verlaufen und deren von Prismenreihen durchzogene Streuscheiben symmetrisch gegen die Mittenlängsebene geneigt sind. Die Erfindung betrifft insbesondere die Scheinwerfer von Kraftfahrzeugen, die der Karosserieform angepaßt sind.

Moderne Wagen zeigen immer häufiger eine aerodynamische Form. Damit die allgemeine Karosserielinie beibehalten werden kann, ist es notwendig, daß die Streuscheibe jedes der Scheinwerfer des linken und des rechten, dieser Form gleichfalls folgt. Man ist daher gezwungen, die Streuscheiben der Scheinwerfer jeweils auf eine Gerade auszurichten, die nicht mehr senkrecht zur Längsachse des Fahrzeuges verläuft. Wenn also das Fahrzeug ein Paar oder mehrere Paare von Scheinwerfern besitzt, müssen die Streuscheiben bezüglich der vertikalen Mittenlängsebene des Fahrzeuges symmetrisch geneigt und angeordnet werden. Dabei bleiben die optischen Achsen aller Scheinwerfer wohlgemerkt im wesentlichen parallel zur Mittenlängsebene des Fahrzeuges, vorausgesetzt, daß ihre Strahlenbündel längs der Achse dieses Fahrzeuges ausstrahlen sollen. Überdies weisen die Streuscheiben der Scheinwerfer in gewissen Bereichen meistens eine Riffelung auf, die dem Zweck dient, das Lichtbündel in genau bestimmten Zonen zu verbreitern oder auf diese zu konzentrieren. Man benutzt dazu entweder Reihen von Prismen mit symmetrischer Form, d.h. solche, deren Querschnitt wenigstens eine Symmetrieachse hat, und die an der

ίο Innenseite der Streuscheibe ein Relief bilden und das Licht im wesentlichen gleichmäßig nach links und nach rechts verteilen, oder Reihen von Prismen mit asymmetrischer Form, die das Licht vorzugsweise in eine Richtung (nach links oder nach rechts) lenken.

Schließlich zeigen die links und rechts an einem Fahrzeug angebrachten Scheinwerfer im allgemeinen ähnliche optische Eigenschaften, insbesondere Rillen in der Scheibe, damit ähnliche Strahlenbündel emittiert werden, wobei sich die einzelnen Strahlenbündel überlagern, um in einer bestimmten Entfernung ein einziges, zufriedenstellendes Strahlenbündel zu bilden.

Die F i g. I und 2 der Zeichnung zeigen beispielsweise zum Stand der Technik gehörende Prismenreihen, die an der Innenseite einer Streuscheibe angebracht sind.

2s Insbesondere zeigt F i g. 1 einen abgebrochen dargestellten Querschnitt durch eine Streuscheibe mit symmetrischen Prismen, während die entsprechende F i g. 2 eine Streuscheibe mit asymmetrischen Prismen zeigt.

An der gedachten Innenfläche 6 der aus F i g. 1 ersichtlichen Streuscheibe 1 befinden sich symmetrische Prismen 8. Ein einfallender, vom nicht dargestellten Reflektor zurückgeworfener Lichtstrahl i\, der die Scheibe 1 durchquert, indem er auf die Einfallsfläche 7 eines Prismas 8 der Streuscheibe 1 fällt, wird abgelenkt, worauf er den Scheinwerfer verläßt Ein die andere Einfallsfläche 9 eines Prismas treffender, einfallender Lichtstrahl η wird um denselben Winkel wie der Lichtstrahl /1, jedoch in die entgegengesetzte Richtung abgelenkt, wenn angenommen wird, daß die Prismen 8 bezüglich der optischen Achse 0-0 des Scheinwerfers symmetrisch sind.

Im Falle der F i g. 2 ist das Relief der Innenfläche 6 der Streuscheibe 1 des Scheinwerfers durch Prismen 8 gebildet, deren Querschnitt keine Symmetrieachse aufweist, so daß diese Prismen asymmetrisch genannt werden. Solche Prismen 8, die einstückig mit einer aus Glas gefertigten Streuscheibe gegossen werden, weisen eine Ausformungsfläche 9 auf, die mit der senkrecht auf der Ebene der Streuscheibe 1 stehenden Ausformungsrichtung F einen Ausformungswinkel d bildet, dessen Minimalwert in der Größenordnung von 10° liegt Diese Ausformung stellt ein Prisma 16 dar, das gewissermaßen als auf das von der Fläche 7 und der zur Außenfläche parallelen Innenfläche 6 der Streuscheibe gebildete Hauptprisma »aufgekittet« betrachtet werden kann. Dieses Prisma 16 empfängt einen Teil des einfallenden Strahlenbündels. So werden auf die Fläche 9 einfallende Lichtstrahlen h unter verschiedenen Winkeln in Rich tungen abgelenkt, die der Ablenkungsrichtung der Lichtstrahlen I₁ entgegengesetzt sind. Wenn man asymmetrische Prismen benutzt mit dem Ziel, ein in einem bevorzugten Sinne abgelenktes Strahlenbündel zu erhalten, haben die durch die Ausformung entstande nen Prismen 16 eine unbrauchbare Nebenwirkung, denn sie erzeugen einen Teil des Lichtstrahlenbündels in einer derjenigen Richtung entgegengesetzten Richtung, welche man zu erhalten wünscht. Dies führt infolgedessen

zu einem Lichtverlust in der gewünschten Richtung und zu einer schädlichen Erhöhung der Helligkeit in einer entgegengesetzten Richtung. Wenn man also beispielsweise Prismen 8 so anordnet, daß der Fernlicht erzeugende Scheinwerfer mehr die Gehsteige der Straße beleuchtet wird ein Teil des Strahlenbündels nach oben abgelenkt, d. h. in Zonen, die nicht beleuchtet zu werden brauchen. Ebenso werden die Lichtstrahlen der Strahlenbündel für Abblendlicht durch die störenden Ausformungsprismen 16 abgelenkt und es besteht daher die Gefahr, daß dies eine gewisse unerwünschte Beleuchtung von Stellen mit sich bringt, die sich über der Hell-Dunkel-Grenze befinden.

Der Nachteil der ausformungsbedingten Störablenkung zeigt sich insbesondere dann, wenn die Streuscheiben senkrecht zur Längsachse des Fahrzeuges stehen; er tritt jedoch auch auf, wenn die Streuscheiben geneigt sind. Außerdem kommt dieser Nachteil zu dem Umstand hinzu, daß der Abstand zwischen dem Brennpunkt des Reflektors und dem Zentrum der Scheibe beträchtlich ist, wenn für diese eine Neigung angenommen wird Daher existiert bei einem longitudinal und etwas vor dem Brennpunkt angeordneten Glühfaden für das Abblendlicht eine verminderte Zone in der Nähe des Punktes P, der sich aus dem Schnitt der Reflektorachse und der Scheibe ergibt, wo eine Konzentration von Lichtstrahlen besteht, die von verschiedenen Punkten des Reflektors ausgesandt wurden uhd daher verschiedene Neigungswinkel haben. Um diesem Nachteil in dieser Zone abzuhelfen, ist es erforderlich, asymmetrische Prismen anzubringen, was die schädliche Wirkung der ausformungsbedingten Störablenkung verstärkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, paarweise angeordnete Fahrzeugscheinwerfer der aus der US-PS 35 39 799 bekannten Art zu schaffen, welche die oben geschilderten Nachteile nicht aufweisen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Kantenwinkel der Prismenreihen sich in Richtung auf die Mittenlängsebene öffnen und daß (wie bei dem aus der eigenen FR-PS 21 91 067 bekannten Scheinwerfer mit Prismenreihen aufweisender Streuscheibe) die Prismenbasis parallel zur optischen Achse des jeweiligen Scheinwerfers angeordnet ist. Dadurch wird das vom Ausformungswinkel d herrührende Störlichtstrahlenbündel größtenteils beseitigt. Der oder die rechten Scheinwerfer sind also von dem oder den linken Scheinwerfern verschieden, weil die Prismen zur seitlichen Verbreiterung an beiden von ihnen das Licht in einer bestimmten, nicht übereinstimmenden Richtung verbreitern. Durch Überdeckung oder Aneinanderfügen erhält das Gesamtstrahlenbündel den in einer bestimmten Entfernung vor dem Fahrzeug gewünschten optimalen Umriß. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bestimmt der jeweilige Kantenwinkel eier Prismenreihen einen Flächenwinkel, dessen äußerer Schenkel von einer Parallelen zur Außenfläche der Streuscheibe des jeweiligen Scheinwerfers gebildet ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die brechenden Kanten der Prismenreihen der beiden Streuscheiben derart verschieden gegen die Vertikale geneigt, daß das Strahlenbündel für Abblendlicht vom rechten Scheinwerfer horizontal und vom linken Scheinwerfer schräg nach unten verbreitert ist. Dies erlaubt es, das von einem rechten Scheinwerfer emittierte Strahlenbündel in waagrechter Richtung und das von einem linken Scheinwerfer emittierte Strahlenbündel längs einer schrägen Achse zu verbreitern, so daß die Hell-Dunkel-Grenze zwischen den beleuchteten und nicht beleuchteten Zonen ganz deutlich ist, ohne daß die entsprechenden Zonen an den Referenzpunkten B 50 und λ/beleuchtet wären. Im Falle von Fernlicht ist eine symmetrische Verbreiterung nach unten gerichtet, damit die beiden Gehsteige der Straße beleuchtet werden.

Diese besondere Anordnung von Prismenreihen ist wohlgemerkt sowohl auf Scheinwerfer anwendbar, die nur Fernlicht oder nur Abblendlicht erzeugen, als auch auf Scheinwerfer, weiche die Emission von Strahlenbündeln für beide Lichtarten gestatten. Es ist daher notwendig, an der Scheinwerferstreuscheibe genau bestimmte Zonen vorzusehen, die jeder dieser Funktionen entsprechen. Bei einer solchen Ausgestaltung der Scheinwerfer erhält man eine Beleuchtung, die gänzlich zufriedenstellt, wobei die Scheinwerfer völlig in die besondere Form der Karosserie einbezogen sind.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der durch die Zeichnung beispielhaft dargestellten, bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs im einzelnen erläutert. Es zeigt

Fig.3 eine schematisch dargestellte Draufsicht auf die Anordnung zweier symmetrisch gegen die Mittenlängsachse des Fahrzeugs geneigter Streuscheiben,

F i g. 4 einen abgebrochen dargestellten Schnitt durch die Streuscheibe des rechten Scheinwerfers,

F i g. 5 einen von vorn betrachteten rechten Scheinwerfer,

3c Fig. 5a einen waagrechten Querschnitt nach der Linie a-a in F i g 5 durch den Scheinwerfer,

F i g. 6 und 6a den F i g. 5 bzw. 5a entsprechende Ansichten eines linken Scheinwerfers,

F i g. 7a und 7b die durch das Fernlicht des rechten bzw. linken Scheinwerfers erzeugten Lichtflecke,

F i g. 7c der von beiden Scheinwerfern bei Fernlicht gemeinsam erzeugte Lichtfleck,

F i g. 8a und 8b die von Abblendlicht erzeugten Lichtflecke, welches von der in der Nähe des Punktes P des rechten bzw. linken Scheinwerfers gelegenen Zone ausgeht und

F i g. 8c der von beiden Scheinwerfern gemeinsam erzeugte, sich aus den Lichtflecken gemäß F i g. 8a und 8b zusammensetzende Lichtfleck.

In F i g. 3 sind schematisch zwei Scheinwerfer dargestellt, deren Streuscheiben 1 und Γ sich an die allgemeine Form der Karosserie 2 des Fahrzeuges anschmiegen, d. h. sie sind gegen eine vertikale Mittenlängsebene 4 des Fahrzeuges geneigt. Die optische Achse des rechten Scheinwerfers 3 und jene des linken Scheinwerfers 3' sollen dennoch parallel zu dieser Ebene 4 verlaufen. Die Reflektoren 5 und 5' der beiden Scheinwerfer sind wie bei herkömmlichen Konstruktionen angeordnet, ebenso die damit verbundenen Lampen.

Fig.4 ist ein Ausschnitt aus der Streuscheibe I des rechten Scheinwerfers 3, welche an ihrer gedachten Innenfläche 6 eine Reihe von Prismen 8 aufweist. Diese Scheibe 1 ist unter einem Winkel χ gegen ein Lot auf die Längsachse 0-0 des Fahrzeuges geneigt Die Prismen 8 haben einen Querschnitt, dessen Kantenwinkel A, welcher durch die Einfallfläche 7 des Prismas und eine Parallele 6 zur Außenfläche der Streuscheibe bestimmt ist, sich in Richtung auf die Mittenlängsebene 4 des Fahrzeuges öffnet. Jeder der Kantenwinkel A der verschiedenen Prismen kann einen verschiedenen Wert haben oder den anderen gleich sein, je nachdem, welche Verbreiterung gewünscht wird. In jedem Fall ist aber die

gedachte Innenfläche 6 der geometrische Ort für alle den Kantenwinkel A begrenzenden inneren Schenkel. Die mit den Prismen 8 versehene Streuscheibe 1 besteht aus Glas und wurde gegossen, wobei das Entformen in der durch den Pfeil Fangegebenen Richtung geschehen ist, also in einer Richtung, die senkrecht auf der Außenfläche der Streuscheibe 1 steht. Das Herauslösen der Scheibe aus der Gießform erfordert einen Winkel d in bezug auf diese Richtung, der ausreicht, um eine ordnungsgemäße Herstellung zu gewährleisten. Es genügt bei einem Neigungswinkel λ der Streuscheibe 1 des Scheinwerfers, wenn diese Neigung wenigstens gleich groß 'St wie der Ausformungswinkel d, welcher durch das angewendete Gießverfahren konstruktionsbedingt ist, damit die Basis 9 des Prismas 8 parallel zur optischen Achse des Scheinwerfers gehalten werden kann und der durch die ausformungsbedingte Störablenkung hervorgerufene Nachteil beseitigt wird. Bei der beschriebenen Anordnung ist der vom Reflektor des Scheinwerfers ausgesandte, einfallende Lichtstrahl /Ί parallel zur optischen Achse des Scheinwerfers und er wird gegen die Basis 9 des Prismas abgelenkt, worauf er die Streuscheibe 1 verläßt. Die Basis 9 entspricht der Ausformungsfläche der Prismen, welche parallel zur optischen Achse des Scheinwerfers verläuft und welche durch keinen Lichtstrahl /Ί getroffen wird. Die störende Ablenkung ist daher beseitigt.

In den Fig.5 und 6 sind der rechte bzw. linke Scheinwerfer eines Fahrzeuges dargestellt, welche auf beiden Seiten der Mittenlängsebene 4 des Fahrzeuges angeordnet und in bezug auf diese symmetrisch geneigt sind. Jeder der Scheinwerfer 3 und 3' weist an seiner Streuscheibe 1 bzw. 1' in der Nähe der Punkte Pbzw. P' Bereiche 10 bzw. 10' zum Verbreitern des Abblendlichtes und Bereich 11 bzw. 11' zum Verbreitern des Fernlichtes auf. Wie dies die F i g. 5a und 6a als von oben betrachtete Schnitte durch die Scheinwerfer gemäß F i g. 5 bzw. 6 zeigen, weisen diese Bereiche Prismen 8 bzw. 8' jener Art auf, die weiter oben dargestellt worden ist Was die Bereiche 11 und 11' anlangt, welche die Verbreiterung des Fernlichtes gewährleisten, ist diese Neigung symmetrisch, so daß die beiden Gehsteige der Straße in gleicher Weise beleuchtet werden.

F i g 7 zeigt einen Lichtfleck, der durch die erwähnte Verbreiterung des Fernlichtes entstanden ist. Dieser Lichtfleck besteht aus zwei Halbflecken 12 und 12', die jeweils einem Strahlenbündel entsprechen, das von den

rechten (Fig. 7a) bzw. linken (Fig. 7b) Scheinwerfern emittiert wurde. Diese beiden Halbflecke überlagern sich in der zentralen Zone und sind bezüglich einer vertikalen Achse symmetrisch geformt, wobei die äußeren Teile des entstehenden Gesamtstrahlenbündels etwas schräg gestellt sind, damit die Beleuchtung der Gehsteige der Straße sichergestellt ist.

Was die Bereiche 10 und 10' anbetrifft, welche die Verbreiterung des Abblendlichtes hervorrufen, so sind dort die Prismen 8 bzw. 8' unter zwei verschiedenen Winkeln gegen die Vertikale geneigt, wobei die Prismen 8' vorzugsweise vertikal stehen.

Dank dieser Anordnung ist es möglich, jedes der rechten (Fig.8a) bzw. linken (Fig.8b) elementaren Strahlenbündel in verschiedene Richtungen zu verbreitern. Weil das Zentrum Poder P'der Scheibe sehr weit vom Brennpunkt F bzw. F' des Reflektors entfernt ist und die Lichtquelle nicht genau im Brennpunkt angeordnet ist, erzeugt das durch die in der Nähe der Punkte P und P' der Scheibe gelegene Zone gehende, mit einem in 25 m Entfernung aufgestellten Schirm aufgefangene Strahlenbündel für Abblendlicht ungefähr einen durch zwei konzentrische Linien 13 und 14 begrenzten Halbbogen (F i g. 8a und 8b). Das Schnittbild dieses Strahlenbündels weist also eine dunklere Zone 15 auf und muß notwendigerweise erweitert werden, damit die Hell-Dunkel-Grenze entlang der normgerechten Linie A-O-B' verläuft und damit der übermäßige Lichteinfall in den unteren Teil des Bogens vermieden wird. Die Prismen gestatten es, das Licht besser zu verteilen und der Unterschied in der Neigung gegen die Vertikale sichert eine Verbreiterung 17 in der Richtung B'-B. d.h. in Richtung des Pfeiles f, beim rechten Scheinwerfer und eine Verbreiterung 18 in der Richtung A-A', d.h. in Richtung des Pfeiles h, für den linken Scheinwerfer. Diese Verbreiterung wird jeweils ohne störende Ablenkungen und insbesondere ohne Erhöhung der Helligkeit in den Punkten B 50 und H erreicht, die auf dem Bezugsschirm festgelegt sind (F i g. 8c).

Im Rahmen der Erfindung können insbesondere mehrere Paare von Scheinwerfern, die wahlweise in derselben waagrechten Ebene liegen und auf beiden Seiten der mittleren Längsachse symmetrisch geneigt sind, verwendet werden, wobei dann ein Scheinwerferpaar für die Emission und Verbreiterung von Strahlenbündeln für Fernlicht sorgt und das andere Paar dies für das Abblendlicht tut.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Paarweise angeordnete Fahrzeugscheinwerfer, deren optische Achsen parallel zur vertikalen Mittenlängsebene des Fahrzeuges verlaufen und deren von Prismenreihen durchzogene Streuscheiben symmetrisch gegen die Mittenlängsebene geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenwinkel (A) der Prismenreihen (8) sich in Richtung auf die Mittenlängsebene (4) öffnen und daß die Prismen-Basis (9) parallel zur optischen Achse (0-0) des jeweiligen Scheinwerfers angeordnet ist (F i g. 3 und 4).

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Kantenwinkel (A) der Prismenreihen (8) einen Flächenwinkel bestimmt, dessen äußerer Schenkel von einer Parallelen (6) zur Außenfläche der Streuscheibe (1) des jeweiligen Scheinwerfers gebildet ist (F i g. 4).

3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die brechenden Kanten der Prismenreihen (8) der beiden Streuscheiben derart verschieden gegen die Vertikale geneigt sind, daß das Strahlenbündel für Abblendlicht vom rechten Scheinwerfer horizontal (in Pfeilrichtung h, F i g. 8) und vom linken Scheinwerfer schräg nach unten (in Pfeilrichtung f, F i g. 8) verbreitert ist.

4. Scheinwerfer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für Fernlicht die Kanten der Prismenreihen (8) zumindest eines Bereichs (11,11') der beiden Streuscheiben symmetrisch so gegen die Vertikale geneigt sind, daß das Fernlicht die seitlichen Gehsteige der Straße beleuchtet.

5. Scheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine rechte und eine linke Streuscheibe (1,1') jeweils sowohl einen Bereich (11, W) mit symmetrisch gegen die Vertikale geneigten Kanten der Prismenreihen (8) für Fernlicht als auch einen Bereich (10, 10') mit unter verschiedenen Winkeln gegen die Vertikale geneigten Kanten der Prismenreihen für Abblendlicht enthält.