DE2644385A1 - Anti-dazzle dipping headlamp - has longitudinal coiled filament and concave reflector of specific geometry - Google Patents
Anti-dazzle dipping headlamp - has longitudinal coiled filament and concave reflector of specific geometryInfo
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Abstract
Description
Beschreibung zur P a t e n t- Description of the pat-
anmeldung: Abblendbarer Scheinwerfer Die Erfindung bezieht sich auf einen abblendbaren Scheinwerfer mit einer Längswendel als Lichtquelle, die mit ihrer unteren Mantellinie in der optischen Achse liegt und mit einem konkav ausgeführten Reflektor zusammenarbeitet und bei dem die Lichtverteilung im wesentlichen durch den Reflektor erfolgt.registration: Dimmable headlights The invention relates to a dimmable headlight with a longitudinal helix as a light source, which with their The lower surface line lies in the optical axis and has a concave design Reflector works together and in which the light distribution is essentially through the reflector takes place.
Bei derartigen bekannten Scheinwerfern wird die defokussierte Glühwendel für das Abblendlicht mit einer Blendwanne unterlegt, die die untere Reflektorhälfte gegenüber der Glühwendel abschirmt. Ein solches Scheinwerfersystem hat den Nachteil, daß das Licht nur aus der oberen Reflektorhälfte austritt.In such known headlights, the defocused incandescent filament for the dipped headlights, underlaid with an anti-glare trough that covers the lower half of the reflector shields from the filament. Such a headlight system has the disadvantage that the light emerges only from the upper half of the reflector.
Außerdem ist hierbei der Gradient, mit dem das Licht an der Hell-Dunkel-Grenze von Null ausgehend ansteigt, gering. Dieses ist dadurch bedingt, daß nur eine geringe Anzahl der Wendelbilder unmittelbar an der Hell-Dunkel-Grenze beginnt.In addition, this is the gradient with which the light at the cut-off line increases from zero, low. This is due to the fact that only a small Number of spiral images begins immediately at the cut-off line.
Zur Behebung dieser Nachteile ist bereits vorgeschlagen worden, das Abblendlicht aus dem vollen Reflektor austreten zu lassen. Dabei zeigt der Reflektor zwei in Richtung der optischen Achse gegeneinander versetzte Hälften mit unterschiedlich gelegenen Brennpunkten, zwischen denen die Glühwendel angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, daß das auf dem ganzen Reflektor auftreffende Licht für das Abblendlicht genutzt wird. Weiterhin ist der Gradient der Hell-Dunkel-Grenze um etwa das doppelte verbessert, da Wendelbilder sowohl aus der oberen als auch aus der unteren Reflektorhälfte unmittelbar an die Hell-Dunkel-Grenze angrenzen.To overcome these disadvantages it has already been proposed that Let the dipped beam emerge from the full reflector. The reflector shows two in the direction of the optical Axis staggered halves with different focal points, between which the filament is arranged is. This ensures that the light striking the entire reflector is used for the low beam. Furthermore, the gradient is the cut-off line improved by about twice as much, since helical images from both the upper and the upper directly adjoin the cut-off line from the lower half of the reflector.
Aufgabe der Erfindung ist es jedoch, einen Scheinwerfer zu schaffen, dessen Reflektor so gestaltet ist, daß sämtliche Wendelbilder sich an der Hell-Dunkel-Grenze anliegend überlagern.However, the object of the invention is to create a headlight whose reflector is designed in such a way that all spiral images are at the cut-off line superimpose adjacent.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Reflexionsfläche durch folgende Differentialgleichungen bestimmt ist: U = Xl - A - R K V = YI - B - 5 K ZI - C - T K Zi - C - T . K worin K = 2 0(X1 - A) R + (Y1 - B) . S + (Z1 - C) T Xl, Y2, Z1 die kartesischen Raumkoordinaten eines jeden zu ermittelnden Reflexionspunktes des Reflektors in einem Koordinatensystem X, Y, Z mit dem Ursprungspunkt im Scheitelpunkt des Reflektors, der Z-Achse in der optischen Achse des Scheinwerfers und einer vertikal verlaufenden Y-Achse a, b, c die kartesischen Raumkoordinaten in dem vorstehend fixierten Koordinatensystem des Punktes der Wendel, der dem höchsten Punkt des Wendelbildes auf einem vor dem Scheinwerfer aufgestellten Schirm zugeordnet ist, R, S, T die Vektorkomponenten der Flächennormalen im jeweiligen Reflexionspunkt des Reflektors und U, V die Koordinaten des am höchsten gelegenen Punktes des Wendelbildes auf dem Schirm mit dem Ursprungspunkt des Koordinatensystems im Durchstoßpunkt der optischen Achse im Schirm sind, wobei U stets gleich Null zu setzen ist.This object is achieved according to the invention in that the reflection surface is determined by the following differential equations: U = Xl - A - R K V = YI - B - 5 K ZI - C - T K Zi - C - T. K where K = 2 0 (X1-A) R + (Y1-B). S + (Z1 - C) T Xl, Y2, Z1 the Cartesian spatial coordinates of each reflection point to be determined of the reflector in a coordinate system X, Y, Z with the point of origin at the vertex of the reflector, the Z-axis in the optical axis of the headlamp and one vertical extending Y-axis a, b, c the Cartesian spatial coordinates in the above Fixed coordinate system of the point of the helix, which is the highest point of the helix pattern on one in front of the headlight assigned screen is, R, S, T are the vector components of the surface normals in the respective reflection point of the reflector and U, V are the coordinates of the highest point of the spiral image on the screen with the origin point of the coordinate system in the intersection point of the optical axis are in the screen, where U must always be set equal to zero.
Ein derartig gestalteter Reflektor hat darüber hinaus den Vorteil, daß im mittleren Bereich der Hell-Dunkel-Grenze der Gradient der Lichtintensität besonders hoch und damit auch die absolute Lichtstärke unmittelbar unterhalb der Dunkel-Grenze besonders groß ist. Dieser unmittelbar unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze liegende Bereich ist von großer Bedeutung, da dieser Teil des Lichts die sehr weit vor dem Fahrzeug liegenden Bereiche auf der Straße ausleuchtet.A reflector designed in this way also has the advantage of that in the middle of the cut-off line the gradient of the light intensity particularly high and therefore also the absolute luminous intensity directly below the Dark border is particularly large. This immediately below the cut-off line lying area is of great importance because this part of the light is very far illuminates areas on the road in front of the vehicle.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zeigt der Reflektor im vertikalen Mittelschnitt in der oberen und in der unteren Hälfte je zwei stetig ineinanderübergehende Parabelabschnitte mit unterschiedlichen Brennpunkten, die jeweils an den Enden der in der vertikalen durch die optische Achse gehenden Mittelebene verlaufenden Mantellinie der Wendel liegen. Dabei sind die in den Enden der in der optischen Achse verlaufenden Mantellinie liegenden Brennpunkte den scheitelpunktnahen Parabelabschnitten und die beiden oberhalb der optischen Achse liegenden Brennpunkte den beiden scheitelpunktfernen Parabelabschnitten zugeordnet. Von den beiden unteren in der optischen Achse liegenden Brennpunkten ist der scheitelpunktnahe dem oberen der beiden scheitelpunktnahen Parabelabschnitten und der scheitelpunktnahe der beiden oberen Brennpunkte den oberen der scheitelpunktferneren Parabelabschnitte zugeordnet.In an advantageous embodiment of the inventive concept shows the reflector in the vertical middle section in the upper and lower half two continuously merging parabolic sections with different focal points, each at the ends of the vertical axis passing through the optical axis Midplane extending surface line of the helix lie. There are those in the ends of the focal points lying in the optical axis, the focal points near the apex Parabolic sections and the two focal points lying above the optical axis assigned to the two parabolic sections remote from the apex. Of the two lower ones in the optical The focal points lying on the axis is the one near the apex the upper of the two parabolic sections near the apex and the one near the apex of the two upper focal points the upper of the parabolic sections farther from the apex assigned.
Die erfindungsgemäßen Merkmale sind auch anwendbar für Scheinwerfer, bei denen das Fernlicht aus dem gesamten Reflektor und das Abblendlicht aus einer Reflektorhälfte, insbesondere der oberen Hälfte, ausfällt. Hierbei ist die Seitenlichtverteilung entsprechend der eines Paraboloidreflektors zu wählen, so daß die beiden Reflektorhälften im Übergang jeweils im Schnitt eine Parabel zeigen. In diesem Fall ist für zu setzen.The features according to the invention can also be used for headlights in which the high beam from the entire reflector and the low beam from one reflector half, in particular the upper half, fail. In this case, the side light distribution is to be selected according to that of a parabolic reflector, so that the two reflector halves each show a parabola in the transition. In this case it is for to put.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, und zwar zeigen Fig. 1 einen perspektivisch dargestellten Reflektor mit einem kartesischen Koordinatensystem, dessen Ursprungspunkt im Scheitelpunkt des Reflektors liegt, Fig. 2 einen vertikalen Mittelschnitt des im kartesischen Raumkoordinatensystem angeordneten Reflektors und Fig. 3 das kartesische Koordinatensystem auf dem vor dem Scheinwerfer aufgestellten Schirm, wobei die V-Achse gleichzeitig die Hell-Dunkel-Grenze darstellt.In the drawing, the concept of the invention is based on an exemplary embodiment explained in more detail, namely Fig. 1 shows a reflector shown in perspective with a Cartesian coordinate system whose point of origin is at the vertex of the reflector, Fig. 2 is a vertical center section of the Cartesian Spatial coordinate system arranged reflector and Fig. 3 the Cartesian coordinate system on the screen set up in front of the spotlight, with the V-axis at the same time represents the cut-off line.
Das kartesische Raumkoordinatensystem X, Y, Z ist mit seinem Ursprungspunkt O im Scheitelpunkt des Reflektors 1 angeordnet, wobei die Z-Achse in der optischen Achse des Reflektors und die Y-Achse vertikal verlaufen. Die als Längswendel 2 ausgebildete Lichtquelle ist mit ihrer unteren im vertikalen axial verlaufenden Mittelschnitt in der optischen Achse Z angeordnet.The Cartesian spatial coordinate system X, Y, Z is with its point of origin O arranged in the vertex of the reflector 1, the Z-axis in the optical The axis of the reflector and the Y-axis are vertical. Trained as a longitudinal helix 2 Light source is with its lower in the vertical axially extending middle section arranged in the optical axis Z.
Der in Fig. 2 gezeigte vertikale Mittelschnitt durch den Reflektor zeigt für die Reflexionsfläche einen Kurvenverlauf, der aus vier Parabelabschnitten 3, 4, 5, 6 mit unterschiedlich gelagerten Brennpunkten F3, F4, F5, F6 besteht.The vertical center section shown in FIG. 2 through the reflector shows a curve progression for the reflection surface that consists of four parabolic sections 3, 4, 5, 6 with differently positioned focal points F3, F4, F5, F6.
Dabei gehört zum Parabelabschnitt 3 der Brennpunkt F3, zum Parabelabschnitt 4 der Brennpunkt F4, zum Parabelabschnitt 5 der Brennpunkt F5 und zum Parabelabschnitt 6 der Brennpunkt F6. Die Brennpunkte F3 bis F6 liegen jeweils in den Endpunkten der im vertikalen Mittelschnitt der Wendel verlaufenden Mantellinien.The focal point F3 belongs to the parabola section 3, to the parabola section 4 the focal point F4, to the parabola section 5 the focal point F5 and to the parabola section 6 the focal point F6. The focal points F3 to F6 each lie in the end points the surface lines running in the vertical center section of the helix.
In Fig. 3 sind Wendelbilder in dem kartesischen Koordinatensystem U, V dargestellt, dessen Ursprungspunkt in der Verlängerung der optischen Achse des Reflektors liegt. Die voll ausgezogenen Wendelbilder 7 und 8 sind Wendelbilder aus einem parabolischen Reflektor, wobei die Lichtquelle im Brennpunkt angeordnet ist. Sollte ein derartiger Scheinwerfer eine Lichtverteilung erhalten, wie sie der erfindungsgemäße Scheinwerfer aufweist, so müßten die Wendelbilder 7 und 8 so weit nach unten bzw. nach oben verschoben werden, daß sie mit ihren höchstgelegenen Punkten N7 und N8 in den Punkten Nt7 und Nt8 auf der mit V gekennzeichneten Hell-Dunkel-Grenze zu liegen kommen. Diese Lage der Wendelbilder ist gestrichelt dargestellt.In Fig. 3, helical images are in the Cartesian coordinate system U, V shown, its point of origin in the extension of the optical axis of the reflector. The fully extended spiral images 7 and 8 are spiral images from a parabolic reflector with the light source placed in focus is. Should such a headlight receive a light distribution like that of the Has headlights according to the invention, the helical images 7 and 8 should go so far be moved down or up that they with their highest Points N7 and N8 in points Nt7 and Nt8 on the cut-off line marked with a V. come to rest. This position of the spiral images is shown in dashed lines.
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