DE3523029C2

DE3523029C2 -

Info

Publication number: DE3523029C2
Application number: DE3523029A
Authority: DE
Inventors: Pierre Cibie; Norbert Bobigny Fr Brun
Original assignee: Cibie Projecteurs SA
Current assignee: Cibie Projecteurs SA
Priority date: 1984-06-27
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1987-06-25
Also published as: FR2566878B1; FR2566878A1; DE3523029A1; US4686610A

Description

Die Erfindung betrifft Abblendlicht-Scheinwerfer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei Abblendlicht ist eine Hell-Dunkel-Grenze, z. B. ent sprechend den Bestimmungen der französischen Straßenver kehrsordnung und den europäischen Normen (Genfer Vereinba rung), von zwei durch die optische Achse des Scheinwerfers gehenden Halbebenen gebildet, nämlich, bei Rechtsverkehr, von einer zumindest annähernd waagerechten linken Halbebe ne und einer gegen die Waagerechte leicht geneigten rech ten Halbebene. In anderen Ländern, z. B. in den USA, kann die Hell-Dunkel-Grenze der Scheinwerfer des Typs "sealed beam" als von zwei waagerechten Halbebenen gebildet be trachtet werden, die sich beiderseits der optischen Achse erstrecken. Es sind auch Lichtbündel mit Z-förmiger Hell- Dunkel-Grenze bekannt.

Abblendlicht-Scheinwerfer der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sind bekannt; vgl. z. B. die GB-PS 4 50 348, FR-OS 25 37 249, DE-OS 32 41 713. Außerdem wird auf die nicht vorveröffentlichte DE-OS 33 40 796 hingewiesen. Bei diesen Scheinwerfern ist der Abblendschirm zumindest annähernd eben und lichtundurchlässig; sein oberer Rand bestimmt die Hell-Dunkel-Grenze des Lichtbündels.

Versuche haben gezeigt, daß diese bekannten Scheinwerfer eine zu scharfe Hell-Dunkel-Grenze erzeugen, oberhalb de rer ein störender Lichtmangel besteht. Die übermäßig scharfe Hell-Dunkel-Grenze stört besonders, wenn bei einem mit solchen Abblend-Scheinwerfern ausgestatteten Fahrzeug eine Notbremsung durchgeführt wird. Bei der damit verbun denen Nickbewegung des Fahrzeugs wird die Reichweite der Scheinwerfer abrupt auf wenige Meter verkürzt. Wegen des völligen Fehlens von Licht oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze hat der Fahrer den Eindruck in ein "schwarzes Loch" zu fahren. Unabhängig davon wird durch das Fehlen von Licht oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze das Erkennen von Verkehrs zeichen erschwert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Abblend-Scheinwerfer der genannten Gattung derart weiter zubilden, daß er ein Lichtbündel mit zwar definierter, aber weniger scharfer Hell-Dunkel-Grenze erzeugt.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei dem aus der erwähnten DE-OS 32 41 713 bekannten Scheinwerfer weist der Abblendschirm eine doppelt ausge bildete und gekrümmte Oberkante auf. Allerdings liegt die sem Scheinwerfer eine andersartige Aufgabe zugrunde, näm lich die Abschirmung von über die Hell-Dunkel-Grenze nach oben hinausgehenden Spektralstrahlen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schrägansicht eines bekannten Scheinwerfers mit elliptischem Reflektor, Abblendschirm und Sammellinse, auf den die Erfindung anwendbar ist,

Fig. 2 einen vertikalen axialen Schnitt durch den Scheinwerfer gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht des Abblendschirms gemäß Fig. 2,

Fig. 4 eine Schrägansicht von hinten des Abblend schirms in der Ausführungsform entsprechend Fig. 2 und 3,

Fig. 5 je eine mit gestrichelter bzw. durchgezogener Linie gezeichnete Lichtmeßkurve für einen Ab blendschirm mit Schlitz gemäß der Erfindung und einen vollwandigen Abblendschirm, und

Fig. 6 einen vertikalen axialen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des Abblendschirms.

In allen Figuren ist die Hauptrichtung des von einem elliptischen Scheinwerfer ausgesandten Lichtbündels mit einem Pfeil L angegeben.

Ein herkömmlicher Abblendlicht-Scheinwerfer hat gemäß Fig. 1 einen Reflektor 1 in Form eines Rotationsellipsoids mit zwei auf einer optischen Achse 2 liegenden Brennpunkten F ₁ in der Nähe der Rückwand des Reflektors 1 und F ₂ in weite rer Entfernung. In der Nähe des inneren Brennpunktes F ₁ ist eine Lichtquelle 3 in Form eines Glühfadens angeord net. Die aus der Lichtquelle 3 austretenden Lichtstrahlen werden vom Reflektor 1 in Richtung auf den äußeren Brenn punkt F ₂ reflektiert.

Auf der dem Reflektor 1 abgewandten Seite des äußeren Brennpunktes F ₂ ist eine Sammellinse 4 angeordnet, deren Achse mit der Achse 2 des Reflektors 1 zusammenfällt und deren Brennpunkt in der Nähe von F ₂ angeordnet ist. Somit werden die aus der Lichtquelle 3 ausgetretenen, vom Re flektor 1 zurückgestrahlten und in der Nähe des äußeren Brennpunktes F ₂ vereinigten Lichtstrahlen von der Sammel linse 4 zu einem nutzbaren Lichtbündel umgeformt.

Damit dieses Lichtbündel begrenzt wird, ist in der Nähe des äußeren Brennpunktes F ₂ ein Abblendschirm E angeord net. Der Abblendschirm E hat einen oberen Rand, der die Hell-Dunkel-Grenze des Lichtbündels bestimmt. Wenn der Ab blendschirm E gemäß Fig. 1 eben und rechtwinklig zur Achse 2 ist, ist sein oberer Begrenzungsrand von zwei die opti sche Achse 2 enthaltenden Halbebenen gebildet. In einer in 25 m Entfernung vom Scheinwerfer angeordneten Projektions ebene P ist zu erkennen, daß eine dem oberen Rand des Ab blendschirms E entsprechende Hell-Dunkel-Grenze erzeugt wird, die gemäß den französischen und europäischen Normen links waagerecht verläuft und rechts unter 15° ansteigt. Um eine Hell-Dunkel-Grenze des Typs "sealed beam" zu er zeugen, muß der obere Rand des undurchlässigen Abblend schirms insgesamt zumindest annähernd waagerecht sein.

Der in Fig. 2 und 3 dargestellte Abblendschirm E hat in seinem unteren Abschnitt 10 die übliche Gestalt einer ver tikalen Platte. Der obere Abschnitt 20 des Abblendschirms E ist gegen die Senkrechte leicht geneigt, beispielsweise um 25°, verjüngt sich nach oben und endet in einer den Be grenzungsrand bildenden Oberkante A. Der obere Abschnitt 20 hat eine waagerechte schlitzförmige Öffnung 21, die einen ungehinderten Lichtstromdurchtritt unterhalb der Oberkante A ermöglicht.

Die oberhalb der Öffnung 21 gelegene Vorderseite des oberen Abschnitts 20 ist so behandelt, daß sie eine re flektierende Zone 22 bildet, die vorzugsweise auch streuen soll.

Eine solche Zone 22 wird beispielsweise mit einem glänzen den, aber leicht mattierten metallischen Überzug erzielt. Vor der Öffnung 21 erstreckt sich ein Auffangspiegel 30, der eine der Öffnung 21 zugewandte elliptische reflektie rende Zone 31 aufweist, die ebenfalls in einer sich ver jüngenden Kante B endet.

Der elliptische Auffangspiegel 30 hat zwei Brennlinien 32 und 33, von denen eine mit der durch die Mitte der Öffnung 21 verlaufenden waagerechten Linie zusammenfällt und die andere etwas unterhalb und parallel zur Begrenzungskante A der reflektierenden Zone 22 folgt.

Fig. 3 zeigt in größerem Maßstab einen mittigen vertikalen Schnitt durch den Abblendschirm E, dessen gesamte Gestalt in der Schrägansicht von hinten in Fig. 4 deutlicher dar gestellt ist. Der untere Abschnitt 10 in seiner Mittelzo ne, der Abschnitt 20 und der Reflektorspiegel 30 haben zusammen eine leicht gekrümmte Gestalt entsprechend der Bildfeldkrümmung der Sammellinse 4. Die entsprechende Krümmung der Begrenzungskante A bewirkt, daß diese bei Projektion auf einen in 25 m Entfernung aufgestellten Prüfschirm als deutliche Linie gezeichnet wird, trotz der Bildfeldkrümmung der Sammellinse 4. An die Mittelzone des unteren Abschnitts 10 schließen sich auf beiden Seiten Flügel 11 an, die an der Lichtbündelbegrenzung praktisch nicht beteiligt sind. Ein derartiger Abblendschirm läßt sich mit beliebigen Mitteln aus beliebigen Werkstoffen herstellen. Er kann mit Vorteil aus einem metallischen Blech und einstückig durch Stanzen und Pressen herge stellt werden, wie in Fig. 4 dargestellt.

Die Oberkante A des Abblendschirms E würde für sich allein eine zu deutlich gezeichnete Hell-Dunkel-Grenze erzeugen, oberhalb derer auf der normalerweise zu benutzenden, beim gezeigten Beispiel dem Rechtsverkehr entsprechenden Fahr bahnseite jegliche Beleuchtung fehlen würde. Durch die Öffnung 21 geht jedoch ein Lichtstrom R hindurch, der vom Auffangspiegel 30 auf die reflektierende Zone 22 zurückge strahlt und von dieser als Austrittsstrahl R ₁ nach vorn abgestrahlt wird.

Um diese Wirkung zu optimieren, geht die in der vertikalen Mittelebene der Fig. 2 die Oberkanten A und B miteinander verbindende Gerade durch den höchsten Punkt M ₁ des ellip tischen Reflektors 1. Ferner geht die Gerade, welche in der vertikalen Mittelebene die Oberkante B des Auffang spiegels 30 und die Oberkante C der Öffnung 21 miteinander verbindet, mit Vorteil durch den tiefsten Punkt M ₂ des Re flektors 1. Auf diese Weise wird der durch die Öffnung 21 hindurchgehende Lichtstrom so sinnvoll wie möglich ausge nutzt, ohne daß die normale optische Aufgabe der Oberkante A geändert wird.

Nach dem Durchtritt durch die Öffnung 21, dem Zurückstrah len durch den Auffangspiegel 30, der die Aufgabe eines Lichtstrombündlers erfüllt, und dem nochmaligen Abstrahlen durch die reflektierende Zone 22 ergänzen die Lichtstrah len R ₁ den Lichtstrom des Abblendlichts und tragen zur Be leuchtung oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze auf der der nor malerweise zu benutzenden Fahrbahnseite entsprechenden Seite bei. Mit Vorteil ist die Zone 22 auch streuend ge macht, um die Hell-Dunkel-Grenze unschärfer zu machen.

Die beiden in Fig. 5 dargestellten Lichtmeßkurven wurden mit einem Abblendschirm mit einer Öffnung gemäß der Erfin dung (gestrichelte Kurve) bzw. mit einem gleichen, aber schlitzlosen Abblendschirm (durchgezogene Kurve) erzielt. Dargestellt ist die Beleuchtungsstärke (in Lux) in Abhän gigkeit von der Winkelabweichung gegenüber dem Punkt H.

Bei der zweiten Ausführungsform des Abblendschirms ent sprechend Fig. 6, die eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht zeigt, weist der Abblendschirm E eine Platte 10 mit einer schlitzförmigen Öffnung 21 auf. Vor der Öffnung 21 ist eine transparente Reflektoranordnung 50 aus Quarz o. dgl. angeordnet, die eine erste reflektierende Facette 51, eine zweite reflektierende Facette 52 und eine Austrittsfläche 53 aufweist. Die Schnittstelle der Facette 52 mit der Aus trittsfläche 53 bildet eine begrenzende Oberkante A, die sich wie die Oberkante eines Abblendschirms verhält.

Gemäß Fig. 6 erfahren die durch die Öffnung 21 hindurch gehenden Lichtstrahlen R zwei Reflexionen an den Facetten 51 und 52 und treten als Strahlen R ₁ aus, um, wie die Strahlen R ₁ in Fig. 3, eine zusätzliche Beleuchtung ober halb der Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen. Bei dieser zwei ten Ausführungsform spielt die Facette 51 die Rolle des Lichtstrom-Auffangelementes für die durch den Schlitz 21 hindurchgegangenen Lichtstrahlen, wogegen die Facette 52 die Aufgabe der reflektierenden Zone erfüllt. Es ist von großem Vorteil, wenn die Facetten 51 und 52 leicht ge krümmt sind.

Claims

1. Abblendlicht-Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge, mit einem ellipsoidförmigen Reflektor (1) mit einer optischen Achse (2), an dessen innerem Brennpunkt (F ₁) eine Lichtquelle (3) angeordnet ist und dessen äußerer Brennpunkt (F ₂) mit dem inneren Brennpunkt einer in einem Abstand vor dem Re flektor (1) angeordneten Sammellinse (4) zusammenfällt, und mit einem dazwischen angeordneten Abblendschirm (E) mit einer das Abblendlichtbündel begrenzenden Oberkante (A), die in der Nähe des äußeren Brennpunkts (F ₂) des Re flektors (1) liegt, gekennzeichnet durch die folgenden Merk male:

a) der Abblendschirm (E) weist unterhalb seiner Oberkante (A) zumindest in seinem Mittelabschnitt eine im wesentli chen waagerechte schlitzförmige Öffnung (21) auf, durch die ein Teil des auf den Abblendschirm (E) auftreffenden Lichtstroms hindurchgehen kann;
b) eine der Linse (4) zugewandte, zwischen der Oberkante (A) und der Öffnung (21) des Abblendschirms (E) gelegene Zone (22, 52) ist reflektierend ausgebildet;
c) vor der Öffnung (21) ist zum Auffangen des durch sie hindurchgehenden Lichtstroms (R) und zum Zurückstrahlen desselben auf die reflektierende Zone (22, 52) ein Auf fangspiegel (30) mit einer reflektierenden Zone (31, 51) angeordnet;
d) die zusammenwirkenden reflektierenden Zonen (31, 22; 51, 52) sind derartig ausgebildet, daß der durch die Öff nung (21) hindurchgehende Lichtstrom (R) in einen austre tenden Zusatzlichtstrom (R ₁) abgelenkt wird, der das Ab blendlichtbündel ergänzt und eine zusätzliche Beleuchtung oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze erzeugt.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reflek tierende Zone (22) des Abblendschirms (E) einen glänzen den, aber leicht mattierten metallischen Überzug aufweist.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die re flektierende Zone (31) des Auffangspiegels (30) einen elliptischen Querschnitt mit einer ersten Brennlinie (32) längs einer durch die Mitte der Öffnung (21) verlaufenden waagerechten Linie und einer zweiten Brennlinie (33) etwas unterhalb und parallel zur Oberkante (A) des Abblend schirms (E) aufweist.

4. Scheinwerfer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abblend schirm (E) in seinem unteren Abschnitt (10) als vertikale Platte ausgebildet ist, in seinem oberen Abschnitt (20) in der Lichtaustrittsrichtung (L) leicht - beispielsweise um 25° - geneigt ist und sich nach oben zu einer schneiden förmigen, das Abblendlichtbündel begrenzenden Oberkante (A) verjüngt.

5. Scheinwerfer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Auf fangspiegel (30) zu einer schneidenförmigen, den durch die Öffnung (21) hindurchtretenden Lichtstrom (R) begrenzenden Oberkante (B) verjüngt.

6. Scheinwerfer nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der vertikalen Mittelebene verlaufende, die Oberkante (A) des Abblendschirms (E) und die Oberkante (B) des Auffangspie gels (30) miteinander verbindende Gerade durch den obersten Punkt (M ₁) des ellipsoidförmigen Reflektors (1) verläuft.

7. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der vertikalen Mittelebene verlaufende, die Oberkante (B) des Auffangspiegels (30) und die Oberkante (C) der Öffnung (21) miteinander verbindende Gerade durch den tiefsten Punkt (M ₂) des ellipsoidförmigen Reflektors (1) verläuft.

8. Scheinwerfer nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abblend schirm (E) einschließlich des Auffangspiegels (30) aus Blech hergestellt ist.

9. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der schlitzförmigen Öffnung (21) eine transparente Reflektor anordnung (50) angeordnet ist, die mit einer ersten re flektierenden Facette (51) den durch die Öffnung (21) hindurchgehenden Lichtstrom (R) auffängt und ihn mit einer zweiten reflektierenden Facette (52) durch eine Austritts fläche (53) hindurch in einen austretenden Zusatzlicht strom (R ₁) ablenkt.

10. Scheinwerfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitt linie zwischen der zweiten reflektierenden Facette (52) und der Austrittsfläche (53) die das Abblendlichtbündel begrenzende Oberkante (A) des Abblendschirms (E) defi niert.

11. Scheinwerfer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die transpa rente Reflektoranordnung (50) aus Quarz besteht.

12. Scheinwerfer nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abblend schirm (E) eine die Wirkungen der Bildfeldkrümmung der Sammellinse (4) ausgleichende gekrümmte Gestalt hat.