DE3339879C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Abblendlichtscheinwerfer für Kraftfahrzeuge nach der Gattung des Anspruchs 1.

Ein solcher Abblendlichtscheinwerfer ist durch die DE 33 34 459 A1 bekannt. Dieser Abblendlichtscheinwerfer weist einen Reflektor auf, der durch Reflexion der von einer Glühwendel ausgesandten Licht­ strahlen ein Rohlichtbündel erzeugt. Im Strahlengang des Rohlicht­ bündels ist eine Blende angeordnet, die eine optisch wirksame Kante aufweist, welche die Helldunkelgrenze des vom Scheinwerfer ausge­ sandten Lichtbündels bildet. In Lichtrichtung gesehen nach der Blende ist eine das Lichtbündel abbildende Linse angeordnet. Der vertikale axiale Schnitt des Reflektors ist Teil einer Ellipse, deren innerer Brennpunkt im Bereich der Glühwendel liegt und deren äußerer Brennpunkt im Bereich der Blende liegt. Der horizontale axiale Schnitt des Reflektors ist Teil einer Ellipse, deren innerer Brennpunkt im Bereich der Glühwendel liegt und deren äußerer Brenn­ punkt im Bereich der Linse liegt. Dieser bekannte Scheinwerfer erzeugt ein Lichtbündel mit gegenüber der vertikalen Ausdehnung größerer horizontaler Ausdehnung. Die Reichweite und Seitenstreuung des Lichtbündels ist jedoch nicht ausreichend.

Durch die DE 24 46 521 A1 ist ein Abblendlichtscheinwerfer bekannt, dessen Reflektor durch Reflexion der von einer Glühwendel ausge­ sandten Lichtstrahlen ein Rohlichtbündel erzeugt. Im Strahlengang des Rohlichtbündels ist eine Blende angeordnet, die eine optisch wirk­ same Kante aufweist, welche die Helldunkelgrenze des vom Schein­ werfer ausgesandten Lichtbündels bildet. In Lichtrichtung gesehen nach der Blende ist eine Linse angeordnet. Der vertikale axiale Schnitt des Reflektors ist Teil einer Ellipse, deren innerer Brennpunkt im Bereich der Glühwendel liegt und deren äußerer Brenn­ punkt im Bereich der Blende liegt. Der horizontale axiale Schnitt des Reflektors ist ebenfalls Teil einer Ellipse. Durch diese Aus­ bildung des Reflektors soll vom Scheinwerfer ein Lichtbündel mit großer horizontaler und geringer vertikaler Ausdehnung erzeugt werden. Das von diesem Abblendlichtscheinwerfer erzeugte Lichtbündel weist jedoch eine geringe Reichweite und eine geringe Seitenstreuung auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Abblendlichtscheinwerfer so weiterzubilden, daß die Reichweite und die Seitenstreuung des Lichtbündels erhöht sind.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Merkmale gemäß Anspruch 1 gelöst. Bei einer solchen Lösung werden die vom Reflektor gesammelten Lichtstrahlen verstärkt zur optischen Achse reflektiert, so daß sich der Wirkungsgrad des Scheinwerfers ohne eine Vergrös­ serung der im Strahlengang angeordneten Linse erhöht. Darüber hinaus sind die zwischen dem vertikalen axialen und horizontalen axialen Schnitt vorliegenden Schnittkurven im lichttechnisch genutzten Bereich als Ellipsen ausgebildet, d. h. daß die im Bereich der optischen Achse von der Glühwendel erzeugten Lichtstrahlen nach deren Reflexion durch den Reflektor wieder in einem längeren Abschnitt hin zur optischen Achse außerhalb des Reflektors reflektiert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Mit den Merkmalen gemäß Anspruch 2 erfolgt eine Verringerung der sphärischen Aberation und eine Er­ höhung der Abbildungsschärfe des Scheinwerfersystems; diese Verring­ erung und Erhöhung erfährt mit den Merkmalen gemäß Anspruch 3 noch eine Verbesserung. Hierbei ist die Größe des Scheitelkrümmungs­ kreises abhängig von der Brennweite der Linse und deren Aufbau bestimmt die Krümmung der optisch wirksamen Kante mit.

Kraftfahrzeuge mit weicher Federung und/oder kurzem Radstand verursachen Nickbewegungen u. a. des Scheinwerfers und mithin ein Vor- und Zurückspringen des Abblendlichtbündels auf der Fahrbahn; dieses als dynamische Kontraständerung gekennzeichnete Springen stört den Fahrzeugführer im Grenzbereich seiner subjektiven Wahr­ nehmung. Mit den Merkmalen gemäß Anspruch 4 und 5 in verbesserter Form mit den Merkmalen gemäß Anspruch 5 wird diese Störung beseitigt oder weitgehend gemildert.

Mit den Merkmalen gemäß Anspruch 6 und in Weiterbildung mit den Merkmalen gemäß den Ansprüchen 7 und 8 wird ein horizontaler Licht­ schlitz gebildet, dessen Höhe die geforderte Lichtverteilung ergibt. Die Lage der oberen Blende wird hierbei so gewählt, daß im zugehöri­ gen Bereich des Lichtbündels eine starke Unschärfe entsteht, die einen kontinuierlichen Lichtübergang bildet. Durch die Merkmale gemäß Anspruch 9 und 10 ist eine Helldunkelgrenze mit einem unscharfen Übergang erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der Figurenbeschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Scheinwerfer für Abblendlicht von Kraftfahr­ zeugen in raumbildlicher Darstellung.

Ein Scheinwerfer für Abblendlicht von Kraftfahrzeugen hat einen Reflektor 10 mit einer optischen Achse 11, einer auf dieser an­ geordneten Glühwendel 12, einer Blende 53 mit einer optisch wirk­ samen Kante 54, welche die Helldunkelgrenze des Rohlichtbündels formt, das die von der Glühwendel 12 erzeugten und vom Reflektor 10 reflektierten Lichtstrahlen bilden. In Lichtaustrittsrichtung gesehen ist nach der Blende 53 und annähernd parallel zu dieser eine bikonvexe Linse 15 angeordnet.

Der vertikale axiale Schnitt 21 ist Teil einer Ellipse 22 mit ihrem inneren Brennpunkt 23 in der Glühwendel 12 und mit ihrem äußeren Brennpunkt 24 unmittelbar in der Nähe der Lichtaustrittsöffnung 36. Der horizontale axiale Schnitt 31 ist Teil einer Ellipse 32 mit ihrem inneren Brennpunkt 33 im Bereich der Glühwendel 12, vorzugs­ weise zwischen der Glühwendel 12 und dem Reflektorscheitel 25, 35. Desweiteren ist die Brennweite der Ellipse 32 kleiner als die Brennweite der Ellipse 22. Als Brennweite ist hier der Abstand des jeweiligen inneren Brennpunkts 23 bzw. 33 vom Reflektorscheitel 25 bzw. 35 bezeichnet. Der Brennpunktabstand, d. h. der Abstand beider zugehöriger Brennpunkte, der Ellipse 32 ist größer als der Brenn­ punktabstand der Ellipse 22, und zwar etwa im Verhältnis 2 : 1.

Die Blende 53 und die Kante 54 sind in einer horizontalen Ebene, der xy-Ebene, gekrümmt. Die Blende 53 und deren optisch wirksame Kante 54 liegen mit dem Scheitelpunkt der Krümmung im Bereich der opti­ schen Achse 11 und die Blende 53 weist mit der Seite mit konvexer Krümmung zum Reflektor 10. Die Krümmung der Kante 54 hat die Form einer Parabel mit einem Scheitelkrümmungskreis, dessen Radius das 0,4- bis 0,7-fache der Brennweite der Linse 15 beträgt.

Die optisch wirksame Kante 54 der Blende 53 hat einen zur xz-Ebene symmetrischen Mittelbereich 55 mit einer hohen Abbildungsschärfe. Der Mittelbereich 55 erstreckt sich vorzugsweise jeweils bis zu einem Winkel von 3 Grad bezogen auf die xz-Ebene mit dem inneren Brennpunkt 23 als Scheitelpukt. An den Mittelbereich 55 schließt sich ein rechter und linker Seitenbereich 56, 57 mit einer niedrigen Abbildungsschärfe an. Beide Seitenbereiche 56, 57 sind entweder in Form von Parabeln mit gegenüber dem Mittelbereich 55 größerer Brennweite ausgebildet oder als an den Mittelbereich 55 anschließende Tangenten (in der Figur nur halbseitig dargestellt). Die unterschiedlichen Abbildungsschärfen der Kante 54 kommt entweder durch eine Veränderung der Abstandsrelation zwischen der Blende 53 und der Linse 15 oder durch Aufrauhen der optisch wirksamen Seiten­ bereiche 56 und 57 zustande.

Oberhalb der optisch wirksamen Kante 54 der Blende 53 ist eine obere Blende 58 angeordnet, die gegenüber der Kante 54 in Richtung der optischen Achse 11 verschoben und bezüglich der yz-Ebene nicht gekrümmt ist. Die optisch wirksame Kante 59 der oberen Blende 58 ist bezüglich der xy-Ebene, einer vertikalen Querebene, gewölbt. Die Blende 58 reduziert das Abblendlichtbündel im Vorfeld des Kraftfahr­ zeugs.

Die Linse 15 besteht aus einem nicht polierten Preßglas mit einer derartigen Oberflächenbeschaffenheit, daß die Abbildungsqualität der Linse 15 die geforderte Unschärfe der Helldunkelgrenze bewirkt. In Lichtaustrittsrichtung 61 gesehen, ist nach der Linse 15 ein schwach lichtstreuendes Filter 60 angeordnet, das ebenfalls aus Preßglas besteht und dessen Oberflächenbeschaffenheit in gleicher Weise die Unschärfe der Helldunkelgrenze bewirkt.

Claims (10)

1. Abblendlichtscheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit einem Reflek­ tor (10) und einer auf dessen optischer Achse (11) angeordneten Glühwendel (12), wobei dieser durch Reflexion der von der Glühwen­ del (12) ausgesandten Lichtstrahlen ein Rohlichtbündel bildet und wobei der Reflektor (10) im vertikalen und horizontalen axialen Schnitt (21, 31) Kegelschnittkurven aufweist, mit einer im Strahlengang des Rohlichtbündels, in Lichtrichtung (61) gesehen nach dem Reflektor (10) angeordneten Blende (53), deren optisch wirksame Kante (54) die Helldunkelgrenze des Lichtbündels formt, mit einer in Lichtrichtung (61) gesehen nach der Blende (53) angeordneten Linse (15), zur Erfassung der von der Blende (53) kommenden Lichtstrahlen, wobei der vertikale axiale Schnitt (21) des Reflektors (10) Teil einer Ellipse (22) ist, deren innerer Brennpunkt (23) im Bereich der Glühwendel (12) liegt und deren äußerer Brennpunkt (24) im Bereich der Blende (53) liegt, und der horizontale axiale Schnitt (31) Teil einer Ellipse (32) ist, deren innerer Brennpunkt (33) im Bereich der Glühwendel (12) liegt und deren äußerer Brennpunkt im Bereich der Linse (15) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Brennpunkt (23) der im vertikalen axialen Schnitt vorliegenden Ellipse (22) in der Glühwendel (12) liegt und deren äußerer Brennpunkt (24) unmit­ telbar in der Nähe der Ebene der Lichtaustrittsöffnung (36) des Reflektors (10) liegt, daß der innere Brennpunkt (33) der im horizontalen axialen Schnitt vorliegenden Ellipse (32) in einem kleineren Abstand vom Reflektorscheitel (25; 35) entfernt liegt als der innere Brennpunkt (23) der im vertikalen axialen Schnitt vorliegenden Ellipse (22), daß der Abstand der beiden Brennpunkte bei der im horizontalen axialen Schnitt vorliegenden Ellipse (32) größer ist als bei der im vertikalen axialen Schnitt vorliegenden Ellipse (22) und daß sich der Abstand der beiden Brennpunkte (23, 24) dieser Ellipse (22) zum Abstand der beiden Brennpunkte der im horizontalen axialen Schnitt vorliegenden Ellipse (32) wie 1 : 2 verhält.

2. Abblendlichtscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die optisch wirksame Kante (54) der Blende (53), vor­ zugsweise auch die Blende (53), in einer die optische Achse (11) enthaltenden horizontalen Ebene gekrümmt verläuft, ferner die optisch wirksame Kante (54) mit dem Scheitelpunkt ihrer Krümmung im Bereich der optischen Achse (11) des Reflektors (10) liegt und die Blende (53) mit der Seite mit konvexer Krümmung zum Reflektor (10) weist.

3. Abblendlichtscheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der optisch wirksamen Kante (54) der Blende (53) die Form einer Parabel hat, wobei der Radius des Scheitelkrümmungs­ kreises der Parabel das 0,4- bis 0,7-fache der Brennweite der Linse (15) beträgt.

4. Abblendlichtscheinwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch wirksame Kante (54) der Blende (53), vorzugsweise auch die Blende (53), einen zu einer vertikalen Längsmittelebene (xz-Ebene) symmetrischen Mittelbereich (55) mit hoher Abbildungs­ schärfe aufweist, der sich vorzugsweise bis unter einem Winkel von je drei Grad, gemessen mit dem inneren Brennpunkt (23) als Mittel­ punkt, seitlich dieser Ebene erstreckt, und sich an diesen an­ schließende Seitenbereiche (56, 57) mit geringerer Abbildungsschärfe aufweist, wobei beide Seitenbereiche (56, 57) entweder die Form einer Parabel mit gegenüber dem Mittelbereich (55) größerer Brennweite aufweisen oder als an den Mittelbereich (55) anschließende Tangenten ausgebildet sind.

5. Abblendlichtscheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Abbildungsschärfen vom optisch wirksamen Mittelbereich (55) und der optisch wirksamen Seitenbereiche (56, 57) der Blende (53) durch eine Veränderung der Abstandsrelation zwischen der Blende (53) und der Linse (15) oder durch Aufrauhen der optisch wirksamen Seitenbereiche (56, 57) bewirkt sind.

6. Abblendlichtscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der optisch wirksamen Kante (54) der Blende (53) eine das Abblendlichtbündel im Vorfeld des Kraftfahrzeugs reduzierende Blende (58) angeordnet ist.

7. Abblendlichtscheinwerfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch wirksame Kante (59) der oberen Blende (58) in einer vertikalen Ebene quer zur optischen Achse (11) gewölbt verläuft.

8. Abblendlichtscheinwerfer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die obere Blende (58) gegenüber der Blende (53) in Lichtrichtung (61) oder entgegen Lichtrichtung (61) verschoben ist und in einer horizontalen Längsebene gerade ausgebildet ist.

9. Abblendlichtscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (15) eine solche Ober­ flächenbeschaffenheit aufweist, daß die Helldunkelgrenze mit einem unscharfen Übergang erzeugt ist.

10. Abblendlichtscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, in Lichtrichtung (61) gesehen, nach der Linse (15) ein Filter (60) angeordnet ist, das vorzugsweise schwach streuend ausgebildet ist, aus Preßglas besteht und eine Oberflächen­ beschaffenheit aufweist, welche einen unscharfen Übergang der Hell­ dunkelgrenze erzeugt.