DE3937195A1

DE3937195A1 - Scheinwerfer

Info

Publication number: DE3937195A1
Application number: DE3937195A
Authority: DE
Inventors: Naohi Nino
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-11-08
Filing date: 1989-11-08
Publication date: 1990-05-23
Anticipated expiration: 2009-11-09
Also published as: US5008781A; DE3937195C2; JPH0658761B2; JPH02129803A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem konkaven Lichtreflektor und insbesondere einen konkaven Lichtreflektor für Frontscheinwerfer mit einer verbesserten lichtreflektierenden Oberfläche für ein besseres Auf- und Abblendlichtmuster.

Bisher wurden verschiedene Arten von Lichtreflektoren vorgeschlagen und insbesondere bei Kraftfahrzeugfrontscheinwerfern in die Praxis umgesetzt, wovon einige eine lichtreflektierende Fläche aufweisen, die ein Rotationsparaboloid bildet. Wenn ein solcher Lichtreflektor in einem Frontscheinwerfer eines Kraftfahrzeugs verwendet wird, wird eine elektrische Lampe für das Aufblendlicht im Brennpunkt des Reflektors und eine weitere elektrische Lampe für das Abblendlicht vor dem Brennpunkt angeordnet. Die untere Hälfte der Lampe für das Abblendlicht wird gegenüber dem Reflektor abgedeckt und die Spitzen der beiden elektrischen Lampen werden mit einem lichtabschirmenden Material überzogen. Derartige Frontscheinwerfer haben folgende Nachteile.

Reflektor mit einer einzigen Paraboloidfläche (Fig. 24-26):
Wie Fig. 24 zeigt, ist bei einem Reflektor mit einer einzigen reflektierenden Fläche in Form eines Rotationsparaboloids der wirksame Bereich der reflektierenden Fläche direkt abhängig vom Durchmesser des Reflektors. Wenn der Durchmesser von beispielsweise 100 mm auf beispielsweise 80 mm reduziert wird, wird der wirksam lichtreflektierende Bereich a des Reflektors um einen Grad entsprechend der mit b bezeichneten Zone reduziert. Dies bedeutet eine Reduktion in der Anzahl der Lichtstrahlen, die vom Reflektor tatsächlich reflektiert werden.

Zur Beseitigung dieses Nachteils kann ein Reflektor mit einem größeren räumlichen Winkel verwendet werden. Wie Fig. 25 zeigt, wird der räumliche Winkel dadurch vergrößert, daß die reflektierende Fläche a mit einer größeren Brennweite (etwa 25-35 mm) durch eine reflektierende Fläche a′ mit einer kleineren Brennweite (10-20 mm) ersetzt wird. Eine Vergrößerung des räumlichen Winkels des konkaven Reflektors tendiert jedoch nicht nur dazu, daß sich die Positionierung zwischen Auf- und Abblendlichtmuster schlecht angleicht, sondern auch zu einem zu großen Muster des reflektierten Lichts. In diesem Falle kann keine stark ausgeleuchtete Zone im Lichtmuster vorgesehen werden.

Dies geht aus Fig. 26A hervor, in der kleinere und größere Aufblendlichtmuster c und c′ dargestellt sind, wobei das kleinere Muster c durch den Reflektor a und das größere Muster c′ durch den anderen Reflektor a′ erzeugt wird. Bei dem Reflektor a′ mit größerem räumlichem Winkel wird die Lichtflußdichte des projizierten Lichtmusters merklich reduziert verglichen mit dem des Reflektors a, und somit ist eine stark ausgeleuchtete Zone durch den Reflektor a′ nicht erzielbar.

Ähnliches ergibt sich auch bei der Erzeugung des Abblendlichtmusters. Wie Fig. 26B zeigt, wird das kleinere Lichtmuster d durch den Reflektor a und das größere Lichtmuster d′ durch den Reflektor a′ erzeugt. Neben der geringeren Dichte des Lichtflusses hat der Reflektor a′ zwangsläufig eine tote Zone im Mittelbereich des Lichtmusters d′.

In der Zeichnung der Lichtmuster c, c′, d und d′ sind die Linien H-H und V-V horizontale und vertikale Linien, die sich senkrecht zur Achse jedes projizierten Lichtstrahls vom Scheinwerfer erstrecken.

Reflektor, der aus mehreren Parabolflächen aufgebaut ist (Fig. 27-29):
Mit Rücksicht auf die Nachteile eines Reflektors aus einer einzelnen Parabolfläche wurde ein sogenannter mehrflächiger Parabolreflektor e vorgeschlagen. Dieser umfaßt beispielsweise vier lichtreflektierende Abschnitte, die als obere, untere, linke und rechte reflektierende Flächen f, g, h und i bezeichnet sind. Die Brennpunkte Fh und Fi der linken und rechten reflektierenden Flächen h und i sind zwischen der das Abblendlicht erzeugenden Drahtwendel j und der das Aufblendlicht erzeugenden Drahtwendel k und zwar nahe der Drahtwendel j angeordnet. Der Brennpunkt Fg der unteren reflektierenden Fläche g ist am vorderen Endabschnitt der das Aufblendlicht erzeugenden Drahtwendel k und der Brennpunkt Ff der oberen reflektierenden Fläche f zwischen dem Brennpunkt Fh oder Fi und dem Brennpunkt Fg positioniert. Die Brennweiten FDf, FDg, FDh und FDi der reflektierenden Flächen f, g, h und i sind so ausgelegt, daß sie der Gleichung

FDh = FDi ≦ FDf ≅ FDg (1)

genügen.

Mit l ist ein Abdeckteil bezeichnet, das die untere Hälfte der das Abblendlicht erzeugenden Drahtwendel j gegenüber dem Reflektor e abdeckt.

Fig. 29A und 29B zeigen Lichtmuster, die durch das von dem Mehrflächenparabolreflektor e reflektierte Licht erzeugt werden. Fig. 29A zeigt das Lichtmuster, das durch die Drahtwendel k für das Aufblendlicht erzeugt wird, wobei der mit m bezeichnete Abschnitt durch das von der oberen reflektierenden Fläche f reflektierte Licht erzeugt wird, der Abschnitt n durch das von der unteren reflektierenden Fläche g reflektierte Licht, der Abschnitt o durch das von der rechten reflektierenden Fläche i reflektierte Licht und der Abschnitt p durch das von der linken reflektierenden Fläche h reflektierte Licht.

Fig. 29B zeigt das Lichtmuster, das durch die das Abblendlicht erzeugende Drahtwendel j erzeugt wird, wobei der mit q bezeichnete Abschnitt durch das von der oberen reflektierenden Fläche f reflektierte Licht erzeugt wird, der Abschnitt r durch das von der linken reflektierenden Fläche h reflektierte Licht und der Abschnitt s durch das von der rechten reflektierenden Fläche i reflektierte Licht.

Wie aus den Darstellungen ersichtlich ist, kann der Mehrflächenparabolreflektor e mit Hilfe einer geeigneten Projektionslinse ein zufriedenstellendes Aufblendlichtmuster erzeugen, wie Fig. 29A zeigt. Wie aus Fig. 29B hervorgeht, kann der Reflektor e kein zufriedenstellendes Abblendlichtmuster erzeugen. Dieses hat im oberen Mittelteil des Musters selbst dann eine freie Fläche, wenn das Licht vom Reflektor e durch eine Linse ausgeglichen wird. Mit anderen Worten fehlt dem vom Reflektor e erzeugten Abblendlichtmuster eine große stark ausgeleuchtete Zone.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Scheinwerfer mit einem konkaven Mehrflächenreflektor so auszubilden, daß er frei ist von den Nachteilen des oben erwähnten Mehrflächenparabolreflektors e.

Erfindungsgemäß wird ein Scheinwerfer vorgesehen, der einen konkaven Mehrflächenreflektor mit einer Strahlachse umfaßt, längs der Licht nach vorne zur Erzeugung eines Lichtmusters projiziert wird, wobei der Reflektor obere und untere konkave, lichtreflektierende Abschnitte aufweist, die jeweils oben und unten bezüglich eines gegebenen Abschnitts des Reflektors angeordnet sind, sowie linke und rechte konkave, lichtreflektierende Abschnitte, die jeweils rechts und links bezüglich eines gegebenen Abschnitts angeordnet sind und jeweils Brennpunkte auf ihren optischen Achsen haben, wobei die optischen Achsen bezüglich der Strahlachse geneigt sind und jeder der linken und rechten konkaven, lichtreflektierenden Abschnitte Krümmungen des 2. Grades aufweisen, wenn sie durch senkrechte und horizontale Ebenen geschnitten werden, wobei ferner erste und zweite Drahtwendel einer elektrischen Lampe auf der Strahlachse in einer Stellung vor den Brennpunkten der linken und rechten konkaven, lichtreflektierenden Abschnitte angeordnet sind und die optischen Achsen der linken und rechten konkaven, lichtreflektierenden Abschnitte in Richtung auf die linken und rechten reflektierenden Abschnitte bezüglich der Strahlachse geneigt sind und die Brennpunkte der linken und rechten konkaven, lichtreflektierenden Abschnitte allgemein rechts und links bezüglich der ersten Drahtwendel angeordnet sind.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 bis 5 den Grundaufbau und die Funktion eines Scheinwerfers nach der Erfindung, wobei Fig. 1 eine Vorderansicht eines in eine Frontscheinwerfereinheit installierten Mehrflächenreflektors ist, Fig. 2 einen Horizontalschnitt des Reflektors wiedergibt, Fig. 3, 4A, 4B und 4C die Zusammenhänge zwischen der Position einer Lichtquelle relativ zu einer lichtreflektierenden Fläche und eines von der lichtreflektierenden Fläche erzeugten Lichtmusters zeigen, und Fig. 5 die Zusammenhänge zwischen dem Neigungswinkel der optischen Achse der reflektierenden Fläche relativ zur Lichtstrahlachse und die Lage des von der reflektierenden Fläche erzeugten Lichtmusters wiedergibt,

Fig. 6-8 den Zusammenhang zwischen der Stellung von Lichtquellen in einer Frontscheinwerfereinheit und des von dieser erzeugten Lichtmusters, wobei Fig. 6 ein Horizontalschnitt des Scheinwerfers ist, Fig. 7 einen senkrechten Schnitt des Scheinwerfers wiedergibt, Fig. 8A und 8B von dem Scheinwerfer erzeugte Lichtmuster wiedergeben,

Fig. 9 bis 17 verschiedene Ausführungsformen gemäß der Erfindung, wobei Fig. 9 eine Vorderansicht einer aus einem Reflektor und einer Drahtwendel bestehenden Einheit ist, die bei jeder Ausführungsform verwendet wird, Fig. 10 ein Horizontalschnitt der Einheit von Fig. 9 ist, Fig. 11 und 12 eine erste Ausführungsform wiedergeben, wobei Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines bei der ersten Ausführungsform verwendeten Reflektors wiedergibt, Fig. 12A und 12B von der ersten Ausführungsform erzeugte Lichtmuster zeigen, Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines Reflektors nach einer zweiten Ausführungsform, Fig. 14A und 14B Lichtmuster, die von der zweiten Ausführungsform erzeugt werden, Fig. 15A und 15B Lichtmuster, die durch eine dritte Ausführungsform erzeugt werden, Fig. 16A und 16B Lichtmuster, die durch eine vierte Ausführungsform erzeugt werden, Fig. 17A und 17B Lichtmuster, die durch eine fünfte Ausführungsform erzeugt werden,

Fig. 18 bis 20 einen konkaven Mehrflächenreflektor, der bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendbar ist, wobei Fig. 18 eine Vorderansicht des Reflektors ist, Fig. 19 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 18 wiedergibt, und Fig. 20A und 20B Lichtmuster zeigen, die durch den Reflektor erzeugt werden,

Fig. 21 und 22 eine Abwandlung des konkaven Mehrflächenreflektors der Fig. 18 bis 20, wobei Fig. 21 eine Vorderansicht der Abwandlung ist, und Fig. 22A und 22B Lichtmuster wiedergeben, die durch diese abgewandelte Ausführungsform erzeugt werden,

Fig. 23 eine perspektivische Ansicht einer Frontscheinwerfereinheit mit einem Ausführungsbeispiel einer Linse,

Fig. 24 und 25 Schnitte durch eine herkömmliche Frontscheinwerfereinheit, die aufgrund des Reflektors Nachteile aufweist,

Fig. 26A und 26B Lichtmuster, die sich durch die herkömmliche Scheinwerfereinheit ergeben,

Fig. 27 bis 29 eine weitere Scheinwerfereinheit, die zur Modifizierung der Scheinwerfereinheit der Fig. 24 und 25 vorgesehen ist, wobei Fig. 27 eine Vorderansicht der Scheinwerfereinheit ist, Fig. 28 einen horizontalen Schnitt des Scheinwerfers wiedergibt, und Fig. 29A und 29B Lichtmuster zeigen, die durch die Scheinwerfereinheit erzeugt werden.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Reflektor 1 mit einer Parabolform wiedergegeben, der in einen Frontscheinwerfer nach der Erfindung eingebaut wird. Der Reflektor 1 hat eine kreisförmige Öffnung und umfaßt vier lichtreflektierende Flächen, nämlich obere, untere, linke und rechte reflektierende Flächen 2, 3, 4 und 5. Mit X-X ist in Fig. 2 eine Strahlachse des Reflektors 1 bezeichnet, die sich gerade und horizontal nach vorne erstreckt.

Jede der linken und rechten reflektierenden Flächen 4 und 5 ist so geformt, daß sich Kurven des 2. Grades bzw. konkave Flächen der 2. Ordnung ergeben, wenn sie durch vertikale und horizontale Ebenen geschnitten werden. Mit F ₄ und F ₅ sind in Fig. 2 Brennpunkte der reflektierenden Flächen 4 und 5 bezeichnet. Mit P ₄ und P ₅ sind Punkte bezeichnet, an denen Lichtquellen zu positionieren sind. Diese Punkte P ₄ und P ₅ sind in der gleichen Position angeordnet, die von den Brennpunkten F ₄ und F ₅ abliegt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, liegt der Punkt P ₄ für die Anordnung der Lichtquelle für die linke reflektierende Fläche 4 vor und links von dem Brennpunkt F ₄, während der Punkt P ₅ für die Anordnung der Lichtquelle für die rechte reflektierende Fläche 5 vor und rechts von dem Brennpunkt F ₅ liegt. Die Punkte P ₄ und P ₅ liegen auf der Strahlachse X-X. Die optische Achse X ₄-X ₄ der linken reflektierenden Fläche 4 ist nach links relativ zur Strahlachse X-X geneigt und die optische Achse X ₅-X ₅ der rechten reflektierenden Fläche 5 ist nach rechts relativ zur Strahlachse X-X geneigt.

Die oberen und unteren reflektierenden Flächen 2 und 3 können eine beliebige Reflektorfläche bilden.

Fig. 3 und 4 erläutern ein Lichtmuster, das durch einen Reflektor aus einem Rotationsparaboloid erzeugt wird. Das reflektierte Licht für die Erzeugung des Lichtmusters kommt von dem rechten Sektorabschnitt 7 des Reflektors 6, wie Fig. 3 zeigt. Wie Fig. 4A zeigt, ist im Brennpunkt des Sektorabschnitts 7 eine Punktlichtquelle angeordnet, wobei das Licht von der Lichtquelle durch den Sektorabschnitt 7 reflektiert wird und ein punktförmiges Lichtmuster 8 an der Schnittstelle der horizontalen und vertikalen Linien H-H und V-V bildet. Wenn die Punktlichtquelle vorwärtsbewegt wird, bewegt sich das Lichtmuster nach rechts und nimmt eine Sektorform 9 mit einer größeren rechten Seite an, wie Fig. 4B zeigt. Wenn die Punktlichtquelle in Richtung auf den Sektorabschnitt 7 bewegt wird, wächst das Lichtmuster zur Seite hin, wobei es eine flache Sektorform 10 annimmt, wie Fig. 4 C zeigt.

Wenn jetzt die optische Achse X ₇-X ₇ der lichtreflektierenden Sektorfläche 7 nach rechts geneigt wird, wie durch strichpunktierte Linien in Fig. 5 dargestellt, bewegt sich das Lichtmuster 10 nach links, wobei dessen linke Seite nahe der Schnittstelle der Linien V-V und H-H zu liegen kommt.

In Fig. 6-8 ist ein Lichtreflektor 1 dargestellt, in dem Drähte bzw. Drahtwendel für Auf- und Abblendlicht angeordnet sind. Mit 11 ist eine elektrische Lampe bezeichnet, die beispielsweise eine H4-Lampe sein kann. Sie ist relativ zum Reflektor 1 festgelegt. In einer Glasröhre 12 der elektrischen Lampe 11 sind koaxial Drahtwendel 13 und 14 für Auf- und Abblendlicht angeordnet. Die Drahtwendel 14 ist vor der Drahtwendel 13 angeordnet.

Mit 15 ist ein Abdeckelement bezeichnet, das in der Glasröhre 12 angeordnet ist und die untere Hälfte der Drahtwendel 14 für das Abblendlicht abdeckt. Die linke Seite 15 l des Abdeckelementes 15 ist tiefer angeordnet als die rechte Seite 15 r. Bei 16 ist eine lichtundurchlässige Schicht auf die Spitze bzw. den vorderen Endabschnitt der Glasröhre 12 aufgebracht. Hierdurch wird nur das Licht nach vorne projiziert, das durch den Reflektor 1 reflektiert wird. Die beiden Drahtwendel 13 und 14 sind so angeordnet, daß die oben erwähnten Punkte P ₄ und P ₅ für die Lichtquellenanordnung im Mittelabschnitt zwischen den Drahtwendeln 13 und 14 liegen.

Die oberen und unteren lichtreflektierenden Flächen 2 und 3 entsprechen denen eines Parabolreflektors, wobei deren Brennpunkte an der Drahtwendel 13 für das Aufblendlicht positioniert sind.

Wenn die Drahtwendel 13 für Aufblendlicht aufleuchtet, erzeugt Reflektor 1 ein Lichtmuster, wie es in Fig. 8A wiedergegeben ist. In diesem Muster wird der mit 17 bezeichnete beleuchtete Abschnitt durch das von der oberen reflektierenden Fläche 2 reflektierte Licht erzeugt, der mit 18 bezeichnete Abschnitt wird durch die untere reflektierende Fläche 3 erzeugt, der Abschnitt 19 durch die linke reflektierende Fläche 4 und der Abschnitt 20 durch die rechte reflektierende Fläche 5. Wenn der Reflektor 1 dieses Lichtmuster erzeugt, wird mit Hilfe einer geeigneten Projektionslinse ein zufriedenstellendes Aufblendlichtmuster erhalten.

Wenn die Drahtwendel 14 für Abblendlicht aufleuchtet, erzeugt der Reflektor 1 das in Fig. 8B wiedergegebene Lichtmuster, wobei der mit 21 bezeichnete beleuchtete Abschnitt durch die obere reflektierende Fläche 2, der beleuchtete Abschnitt 22 durch die linke reflektierende Fläche 4 und der beleuchtete Abschnitt 23 durch die rechte reflektierende Fläche 5 erzeugt wird. Bei diesem Lichtmuster ist kein beleuchteter Abschnitt vorhanden, der durch die untere reflektierende Fläche 3 erzeugt wird, weil die untere Hälfte der Drahtwendel 14 durch das Abdeckelement 15 abgedeckt ist. Wie aus dem Lichtmuster der Fig. 8B ersichtlich, liegt der obere Rand 22 a des beleuchteten Abschnitts 22 höher als der obere Rand 23 a des beleuchteten Abschnitts 23, weil die linke Seite 15 l des Abdeckelementes 15 niedriger liegt als dessen rechte Seite 15 r, so daß der untere Abschnitt der linken reflektierenden Fläche 4 eine größere Lichtmenge von der Drahtwendel 14 erhält als die rechte reflektierende Fläche 5.

Wie sich aus dem Lichtmuster nach Fig. 8B ergibt, erstrecken sich die beleuchteten Abschnitte 22 und 23, die durch die linken und rechten reflektierenden Flächen 4 und 5 erzeugt werden, seitwärts, während deren innenliegende Abschnitte im Mittelbereich des Lichtmusters einander überlappen. Auf diese Weise kann eine stark ausgeleuchtete Zone von beträchtlicher Größe im Mittelabschnitt des Lichtmusters erzeugt werden. Somit ergibt sich mit Hilfe einer geeigneten Linse ein gutes Abblendlichtmuster.

Fig. 9-17 zeigen verschiedene Reflektoren gemäß der Erfindung. Im folgenden wird die Ausgestaltung der linken und rechten reflektierenden Flächen jedes Reflektors erläutert. Ferner werden verschiedene Lichtmuster durch Analyse der Reflektoren unter Verwendung einer Computersimulation näher erläutert.

In Fig. 9 und 10 ist ein erster erfindungsgemäßer Reflektor wiedergegeben. Der Durchmesser des Mündungs abschnitts 24 des Reflektors beträgt 100 mm und der Durchmesser einer in der Mitte liegenden Öffnung 25 des Reflektors beträgt 26 mm. Mit 28 ist ein Sektorabschnitt oder ein rechter reflektierender Teil einer reflektierenden Fläche 26 bezeichnet, die aus oberen und unteren Sektorabschnitten besteht, von denen jeder einen Spitzenwinkel von 25° von einer Horizontallinie 27 hat, die durch die Mitte des Reflektors verläuft. Der Winkel der optischen Achse X ₂₈-X ₂₈ des Sektorabschnitts 28 relativ zur Strahlachse X-X ist durch O bezeichnet.

Jede Drahtwendel 29 bzw. 30 ist ähnlich einem rechteckigen Stift mit einer Länge von 5 mm und 1,5 mm auf jeder Seite geformt. Die Drahtwendel 29 für das Aufblendlicht ist so angeordnet, daß sie sich längs der Strahlachse X-X erstreckt, wobei ihr Vorderende in einer vorgegebenen Position liegt. Wie Fig. 10 zeigt, liegt die vorgegebene Position um einen Abstand dFx vor dem Brennpunkt F ₂₈ des sektorförmigen Reflexionsabschnitts 28 und um einen Abstand dFy seitlich oder rechts davon. Die Drahtwendel 30 für das Abblendlicht liegt in einem Abstand von 7,0 mm vor der Drahtwendel 29 und erstreckt sich längs der Strahlachse X-X.

Ein Abdeckelement 31 deckte die untere Hälfte der Drahtwendel 30 ab. Hierdurch wird das von der Drahtwendel 30 erzeugte Licht daran gehindert, auf die untere Hälfte des Sektorabschnitts 28 zu fallen.

Fig. 11 und 12 zeigen eine erste Ausführungsform nach der Erfindung. Der reflektierende Abschnitt 28 besteht aus einer Parabolfläche. Diese Parabolfläche folgt der Gleichung

y² + z² = 4fx (2)

worin
x : x₂₈-x₂₈,
y: Horizontalachse, welche die Achse X im rechten Winkel schneidet,
z: Vertikalachse, welche die X-Achse im rechten Winkel schneidet,
f: Brennabstandspunkt bzw. Brennweite der Parabolfläche.

Wenn f 10 mm, dFx 6 mm, dFy 4 mm und R 8° ist, ergeben sich die in Fig. 12A und 12B wiedergegebenen Lichtmuster. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Lichtmuster Abbildungen der Drahtwendeln 29 und 30 sind, die auf einem kugelförmigen Schirm wiedergegeben werden, der 10 m entfernt von der Scheinwerfereinheit angeordnet ist. Der Schnittpunkt der Linie V-V und der Linie H-H liegt auf einer Verlängerung der Lichtstrahlachse X-X. Der Grad der Verschiebung der Strahlachse X-X von der optischen Achse x ₂₈-x ₂₈ wird durch R′ wiedergegeben. Die Einteilung auf der Linie V-V und der Linie H-H gibt den Winkel der reflektierenden Fläche relativ zur Strahlachse X-X wieder.

Wenn die Drahtwendel 29 für das Aufblendlicht aufleuchtet, ergibt sich ein Lichtmuster 32, wie es in Fig. 12A wiedergegeben ist. Mit 29′ sind Abbildungen der Drahtwendel 29 in dem Lichtmuster 32 bezeichnet. Wenn die Drahtwendel 30 für das Abblendlicht aufleuchtet, ergibt sich ein Lichtmuster 33, wie es in Fig. 12B wiedergegeben ist. Mit 30′ sind Abbildungen der Drahtwendel 30 in dem Lichtmuster 33 wiedergegeben.

Wie sich aus den Lichtmustern 32 und 33 zeigt, weist jedes eine klar konturierte Mittelzone auf und das Abblendlichtmuster 33 nahe des Schnittpunktes der Linien V- V und H-H einen stark ausgeleuchteten Bereich. In beiden Lichtmustern 32 und 33 erhält man einen Strahldiffusionswinkel von etwa 20 bis 30°.

Fig. 13 und 14 zeigen eine zweite Ausführungsform nach der Erfindung. In diesem Fall hat der reflektierende Abschnitt 28 eine elliptische Parabolfläche. Der Abschnitt 28 genügt der Gleichung

wobei
x: x₂₈-x₂₈,
y: Horizontalachse, welche die x-Achse im rechten Winkel schneidet,
z: Vertikalachse, welche die x-Achse im rechten Winkel schneidet,
Fy: 10 mm, und
Fz: 9 mm

Wenn dFx 6 mm, dFy 4 mm und R 8° ist, ergeben sich Lichtmuster, wie sie in Fig. 14A und 14B wiedergegeben sind. Wenn die Drahtwendel 29 für das Fern- bzw. Aufblendlicht aufleuchtet, erhält man ein Lichtmuster 34, wie es in Fig. 14A wiedergegeben ist. Wenn die Drahtwendel 30 für das Abblendlicht aufleuchtet, erhält man ein Lichtmuster 35 nach Fig. 14B. Wie Fig. 14B zeigt, ist in dem Abblendlichtmuster die stark ausgeleuchtete Mittelzone vergrößert.

Fig. 15A und 15B zeigen Lichtmuster, die sich durch eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung ergeben. Das Lichtmuster 36 der Fig. 15A erhält man, wenn die Drahtwendel 29 für das Aufblendlicht aufleuchtet, während man das Lichtmuster 37 nach Fig. 15B erhält, wenn die Drahtwendel 30 für das Abblendlicht aufleuchtet.

Bei dieser dritten Ausführungsform hat der reflektierende Abschnitt 28 eine komplexe reflektierende Fläche, die aus einer Parabolfläche und einer elliptischen Fläche besteht. Die komplexe reflektierende Fläche beschreibt eine Parabel (mit einer Brennweite f von 10 mm), wenn sie durch eine senkrechte Ebene geschnitten wird, und eine Ellipse (mit einer ersten Brennweite f ₁ von 10 mm und einer zweiten Brennweite f ₂ von 200 mm), wenn sie durch eine horizontale Ebene geschnitten wird. Man erhält die Lichtmuster nach Fig. 15A und 15B, wenn dFx 6 mm, dFy 4 mm und R 15° ist. Diese Lichtmuster sind sehr ähnlich denen nach Fig. 12A und 12B.

Fig. 16A und 16B zeigen Lichtmuster, die man durch eine vierte Ausführungsform nach der Erfindung erhält. Das Lichtmuster 38 nach Fig. 16A ergibt sich, wenn die Drahtwendel 29 für das Aufblendlicht aufleuchtet, während das Lichtmuster 39 nach Fig. 16B auftritt, wenn die Drahtwendel 30 für das Abblendlicht aufleuchtet.

Bei dieser vierten Ausführungsform weist der reflektierende Abschnitt 28 eine komplexe reflektierende Fläche auf, die aus einer Parabolfläche und einer elliptischen Fläche besteht. Die komplexe reflektierende Fläche beschreibt eine Ellipse (mit einer ersten Brennweite f ₁ von 10 mm und einer zweiten Brennweite f ₂ von 300 mm), wenn sie durch eine vertikale Ebene geschnitten wird, und eine Parabel (mit einer Brennweite f von 10 mm), wenn sie durch eine Horizontalebene geschnitten wird. Die Lichtmuster nach Fig. 16A und 16B ergeben sich, wenn dFx 6 mm, dFy 4 mm, und R 5° ist. Diese Muster sind sehr ähnlich denen nach Fig. 12A und 12B. In dem Abblendlichtmuster 39 ist dessen unteres Ende etwas abgesenkt, so daß die Höhe des Musters vergrößert ist.

Fig. 17A und 17B zeigen Lichtmuster, die durch eine fünfte Ausführungsform nach der Erfindung erhalten werden. Das Lichtmuster 40 nach Fig. 17A erhält man, wenn die Drahtwendel 29 für Aufblendlicht aufleuchtet, während das Lichtmuster 41 nach Fig. 17B erzeugt wird, wenn die Drahtwendel 30 für Abblendlicht aufleuchtet. Bei dieser fünften Ausführungsform weist der reflektierende Abschnitt 28 eine komplexe reflektierende Fläche auf, die aus einer Parabolfläche und einer elliptischen Fläche besteht. Die komplexe reflektierende Fläche beschreibt eine Ellipse (mit einer ersten Brennweite f ¹ von 10 mm und einer zweiten Brennweite f ² von 200 mm), wenn sie durch eine vertikale Ebene geschnitten wird, und eine Parabel (deren Brennweite f 10 mm beträgt), wenn sie durch eine Horizontalebene geschnitten wird. Die Lichtmuster nach Fig. 17A und 17B erhält man, wenn dFx 6 mm, dFy 4 mm und R 5° ist. Die stark ausgeleuchtete Mittelzone des Abblendlichtmusters 41 ist weiter abgesenkt gegenüber dem Lichtmuster nach Fig. 16B.

Fig. 18-20 zeigen einen konkaven Mehrflächenreflektor 42, der erfindungsgemäß verwendbar ist. Die linken und rechten reflektierenden Abschnitte 43 und 44 des Reflektors 42 bestehen aus dem oben erwähnten reflektierenden Abschnitt 28. Der untere reflektierende Abschnitt 45 besteht aus einem Rotationsparaboloid und der obere reflektierende Abschnitt 46 ist in einen rechten und linken Abschnitt 46 l und 46 r unterteilt. Jeder der Abschnitte 46 l und 46 r beschreibt eine Parabel, wenn er durch eine Vertikalebene geschnitten wird, und eine Ellipse, wenn er durch eine Horizontalebene geschnitten wird. Die optische Achse xl-xl des linken Abschnitts 46 l und die optische Achse xr-xr des rechten Abschnitts 46 r sind bezüglich der Strahlachse X-X geneigt.

Wenn eine nicht dargestellte Drahtwendel für das Aufblendlicht aufleuchtet, ergibt sich ein Lichtmuster 47 nach Fig. 20A, während beim Aufleuchten einer Drahtwendel für das Abblendlicht ein Lichtmuster 48 nach Fig. 20B erzeugt wird. In dem Aufblendlichtmuster 47 erhält man den Abschnitt 49 durch das vom linken reflektierenden Abschnitt 43 reflektierte Licht, den Teil bzw. Abschnitt 50 durch den rechten reflektierenden Abschnitt 44, den Teil 51 durch den linken, oberen reflektierenden Abschnitt 46 l, den Teil 52 durch den rechten, oberen reflektierenden Abschnitt 46 r und den Teil 53 durch den unteren reflektierenden Abschnitt 45 bzw. durch das von diesem Abschnitt reflektierte Licht.

ln dem Abblendlichtmuster 48 erhält man den Teil 54 durch das von dem linken reflektierenden Abschnitt 43 reflektierte Licht, den Teil 55 durch den rechten lichtreflektierenden Abschnitt 54, den Teil 56 durch den linken, oberen reflektierenden Abschnitt 46 l und den Teil 57 durch den rechten, oberen reflektierenden Abschnitt 46 r.

Fig. 21 und 22 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform 58 des konkaven Mehrflächenreflektors 42 der Fig. 18-20. Hierbei ist, wie Fig. 21 zeigt, die untere Hälfte des linken reflektierenden Abschnitts 59, der durch eine imaginäre Linie 60 begrenzt wird, um einen Winkel von 15° bezüglich der y-Achse verschoben. Auf diese Weise ist eine Schnittlinie, die dem linken Seitenrand des Abdeckelementes entspricht, in dem Abblendlichtmuster sehr klar wiedergegeben. Die rechten, oberen und unteren lichtreflektierenden Flächen 61, 62 und 63 sind parabolisch. Wenn die nicht dargestellte Drahtwendel für das Aufblendlicht aufleuchtet, erhält man ein Lichtmuster 64 nach Fig. 22A, während man beim Aufleuchten der Lichtwendel für das Abblendlicht ein Lichtmuster 65 nach Fig. 22B erhält. In dem Lichtmuster 64 erhält man den Teil 66 durch das vom linken reflektierenden Abschnitt 59 reflektierte Licht, den Teil 67 durch den rechten reflektierenden Abschnitt 61, den Teil 68 durch den oberen reflektierenden Abschnitt 62 und den Teil 69 durch den unteren reflektierenden Abschnitt 63.

In dem Abblendlichtmuster 65 erhält man den Teil 70 durch den linken reflektierenden Abschnitt 59, den Teil 71 durch den rechten reflektierenden Abschnitt 61 und den Teil 72 durch den oberen reflektierenden Abschnitt 62. Wie aus Fig. 22B hervorgeht, ist der obere Rand 70 A des Teils 70 deutlich sichtbar.

Fig. 23 zeigt eine Linse 73, die auf die vordere Öffnung des Reflektors 1 aufgesetzt wird. Wie dargestellt, weist die Linse 73 auf den Abschnitten, die den linken und rechten reflektierenden Abschnitten des Reflektors 1 entsprechen, glatte Abschnitte 74 auf, die frei sind von linsenförmigen Abstufungen. Auf diese Weise kann der beleuchtete Teil, der durch das von der linken reflektierenden Fläche 59 reflektierte Licht erhalten wird, einen klaren oberen Rand haben.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, erhält man durch einen Frontscheinwerfer nach der Erfindung Auf- und Abblendlichtmuster mit einer seitlich verlängerten Form und einer großen stark ausgeleuchteten Zone.

Claims

1. Scheinwerfer mit
einem konkaven Mehrflächenreflektor (1), der eine Strahlachse (X-X) aufweist, längs der Lichtstrahlen nach vorne zur Erzeugung eines Lichtmusters abgestrahlt werden, wobei der Reflektor umfaßt:
obere und untere konkave, lichtreflektierende Abschnitte (2, 3), die bezüglich eines vorgegebenen Abschnitts des Reflektors an einer oberen und unteren Stelle angeordnet sind,
linke und rechte konkave lichtreflektierende Abschnitte (4, 5), die bezüglich des vorgegebenen Abschnitts rechts und links angeordnet sind und Brennpunkte auf ihren optischen Achsen (x ₄-x ₄, x ₅-x ₅) aufweisen, wobei diese optischen Achsen bezüglich der Strahlachse (X-X) geneigt sind und jeder der rechten und linken reflektierenden Abschnitte (4, 5) Krümmungen des 2. Grades aufweist, wenn sie durch senkrechte und horizon tale Ebenen geschnitten werden, und
erste und zweite Drahtwendeln (13, 14) einer elektrischen Lampe (11), die auf der Strahlachse (X-X) angeordnet sind,
wobei die optischen Achsen der linken und rechten konkaven reflektierenden Abschnitte (4, 5) in Richtung auf die linken und rechten reflektierenden Abschnitte bezüglich der Strahlachse geneigt sind und
wobei die Brennpunkte (F ₄, F ₅) der linken und rechten konkaven reflektierenden Abschnitte (4, 5) allgemein rechts und links bezüglich der ersten Drahtwendel (13) angeordnet sind.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ersten und zweiten Drahtwendeln (13, 14) längs der Strahlachse (X-X) erstrecken.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die linken und rechten konkaven lichtreflektierenden Abschnitte (4, 5) Parabol flächen aufweisen.

4. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die linken und rechten konkaven lichtreflektierenden Abschnitte (4, 5) eine elliptische Fläche aufweisen.

5. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die linken und rechten konkaven lichtreflektierenden Abschnitte (4, 5) eine komplexe reflektierende Fläche aufweisen, die aus einer Parabolfläche und einer elliptischen Fläche besteht.

6. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die komplexe reflektierende Fläche eine Parabel beschreibt, wenn sie durch eine Vertikalebene geschnitten wird, und eine Ellipse be schreibt, wenn sie durch eine Horizontalebene ge schnitten wird.

7. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die komplexe reflektierende Fläche eine Ellipse be schreibt, wenn sie durch eine Vertikalfläche geschnit ten wird, und eine Parabel beschreibt, wenn sie durch eine Horizontalebene geschnitten wird.

8. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere lichtreflektierende Abschnitt (45) aus einem Rotationsparaboloid besteht und der obere licht reflektierende Abschnitt (46) in zwei Abschnitte (46 l, 46 r) unterteilt ist.

9. Scheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der zwei Abschnitte des oberen reflektieren den Abschnitts (46) eine Parabel beschreibt, wenn er durch eine Vertikalebene geschnitten wird, und eine Ellipse beschreibt, wenn er durch eine Horizontalebene geschnitten wird.

10. Scheinwerfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß einer der zwei Abschnitte um einen vorgegebenen Winkel bezüglich einer Horizontalachse versetzt ist, die durch die Mitte des Reflektors verläuft.

11. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Linse (73) auf die Öffnung des konkaven Mehrflächenreflektors (1) aufge setzt ist.

12. Scheinwerfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (73) auf den Abschnitten (74), die den linken und rechten lichtreflektierenden Abschnitten (4, 5) entsprechen, einen glatten Abschnitt aufweist, der frei ist von Linsenabstufungen.

13. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (1) in seiner Mitte eine kreisförmige Öffnung (25) aufweist.