DE4020080C2 - Reflektor als Bestandteil eines Kraftfahrzeugfernlichtscheinwerfers - Google Patents
Reflektor als Bestandteil eines KraftfahrzeugfernlichtscheinwerfersInfo
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- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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- F21S41/32—Optical layout thereof
- F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
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Description
Die Erfindung betrifft einen Reflektor als Bestandteil eines
Kraftfahrzeugfernlichtscheinwerfers nach der Gattung des
Anspruchs 1.
Ein solcher Reflektor ist durch die DE 32 41 826 C2 bekannt.
Dieser Reflektor ist in zwei sich in der vertikalen Mittelebene
stoßende Hälften unterteilt, wobei die optischen Achsen der
beiden Hälften in der horizontalen Mittelebene des Reflektors
voneinander abweichend verlaufen. Die beiden Hälften weisen
Reflexionsflächen auf, die in Axialschnitten Schnittkurven
aufweisen, die Ellipsen sind. Koaxial zur Mittelachse des
Reflektors ist ein Leuchtkörper angeordnet. Bei Kraftfahrzeugen
werden in zunehmendem Maße getrennte Scheinwerfer für das
Abblendlicht und das Fernlicht eingesetzt, wobei diese in stark
geneigte Fahrzeugfrontpartien einzubauen sind. Bekannte
Scheinwerfer für Fernlicht weisen parabolische Reflektoren auf,
mit vorgesetzten Streuscheiben, die mit optischen Mitteln
versehen sind, zur Erzeugung der gewünschten rechteckförmigen
Beleuchtungsstärkeverteilung. Wegen unerwünschter Streuwirkungen
an den optischen Mitteln der Streuscheiben können diese nur mit
einer geringen Neigung angeordnet werden. Durch die horizontale
Versetzung der Reflektorhälften gemäß der DE 32 41 826 C2 ist
zwar gegenüber einem parabolischen Reflektor eine Verbreiterung
der vom Reflektor erzeugten Beleuchtungsstärkeverteilung
erreicht, jedoch ist die maximale Beleuchtungsstärke im Zentrum
der Beleuchtungsstärkeverteilung zu gering.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen
Reflektor als Bestandteil eines Kraftfahrzeugfernlichtschein
werfers derart auszubilden, daß die durch diesen erzeugte
Beleuchtungsstärkeverteilung in ihrem Zentrum ausreichend hohe
Beleuchtungsstärken aufweist, ohne daß hierzu eine Streuscheibe
mit optischen Mitteln erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß dem Anspruch 1
gelöst.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Reflektors angegeben.
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Scheinwerfers im
Vertikalschnitt entlang Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 den Reflektor
des Scheinwerfers von Fig. 1 im horizontalen Mittelschnitt, Fig. 3
den Reflektor in der Vorderansicht, Fig. 4 die vom Reflektor er
zeugte Lichtverteilung, Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel des
Scheinwerfers im horizontalen Mittelschnitt und Fig. 6 ein drittes
Ausführungsbeispiel des Scheinwerfers im horizontalen Mittelschnitt.
Ein in den Fig. 1, 2 und 3 als erstes Ausführungsbeispiel darge
stellter Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge weist einen Reflektor 10
mit einer in der horizontalen Mittelebene 20 liegenden Mittelachse
11 auf, zu der koaxial als Leuchtkörper eine Glühwendel 12 einer nicht dar
gestellten Glühlampe angeordnet ist. Die Lichtaustrittsöffnung des
Reflektors 10 ist durch eine bezüglich der Vertikalen geneigt ange
ordneten Lichtscheibe 13 abgedeckt. Der Reflektor 10 ist bezüglich
der vertikalen Mittelebene 14 in eine rechte 16 und eine linke Hälf
te 17 unterteilt. Die optische Achse 18 der rechten Hälfte 16 ist
parallel und horizontal zur Mittelachse 11 des Reflektors 10 nach
rechts versetzt und die optische Achse 19 der linken Hälfte 17 ent
sprechend nach links. Die optischen Achsen 18, 19 der beiden Hälften
16, 17 können unterschiedlich weit von der Mittelachse 11 versetzt
sein.
Die Hälften 16, 17 weisen Reflexionsflächen auf, die in Axialschnit
ten durch die jeweilige optische Achse 18, 19, Schnittkurven aufweisen, die zumindest im schei
telnahen Bereich, Kegelschnittkurven enthalten. Im jeweiligen verti
kalen Axialschnitt enthalten die Reflexionsflächen jeweils eine Pa
rabel 21 und im horizontalen Axialschnitt jeweils abschnittsweise
eine Ellipse 22'. Die Brennpunkte FPL, FPR der Parabeln 21 sowie
die ersten Brennpunkte FEL, FER der Ellipsen 22 der beiden
Hälften 16, 17 fallen für jeweils eine Hälfte zusammen und liegen
auf der jeweiligen optischen Achse 18, 19 auf einer Senkrechten zur
Mittelachse I1 durch die Mitte der Glühwendel 12. Die zweiten Brenn
punkte F'EL, F'ER der Ellipsen 22' liegen in Lichtaustrittsrich
tung auf den jeweiligen optischen Achsen 18, 19. Beim Übergang vom
horizontalen Axialschnitt zum vertikalen Axialschnitt "wandern" die
zweiten Brennpunkte der sich in den jeweiligen Axialschnitten erge
benden Kegelschnittkurven von der Lage der zweiten Brennpunkte
F'EL, F'ER der Ellipsen 22' zur Lage der zweiten Brennpunkte
der Parabeln 21 im Unendlichen.
Die beiden Hälften 16, 17 stoßen sich in der vertikalen Mittelebene
14 in einer zur Mittelachse 11 des Reflektors 10 weisenden Tallinie
23. Der Übergang zwischen den Hälften 16, 17 ist jedoch ohne Stufe,
so daß der Reflektor 10 auch aus Blech hergestellt werden kann.
Im horizontalen Axialschnitt enthalten die Reflexionsflächen in
ihrem Scheitelbereich als Schnittkurven 22 die Ellipsen 22'. Im
Randbereich des Reflektors 10 zu dessen Öffnungsebene hin sind die Schnittkurven 22 jedoch
verformt, d. h. die Schnittkurven 22 des Reflektors weichen von den
Ellipsen 22' ab und verlaufen mit geringerer Krümmung als die Ellip
sen 22'. Beim Übergang vom horizontalen zum vertikalen Axialschnitt
nimmt die Verformung der Schnittkurven, d. h. deren Abweichung von
den Kegelschnittkurven ab und im jeweiligen vertikalen Axialschnitt
ergibt sich die reine Parabel 21.
In Fig. 4 ist die vom Reflektor 10 auf einem senkrecht zur Mittel
achse 11 angeordneten Meßschirm gelieferte Beleuchtungsstärkeverteilung anhand
mehrerer Isoluxlinien 26 bis 29 dargestellt. Die Beleuchtungsstärkeverteilung ist
etwa rechteckförmig, wobei im Zentrum eine hohe maximale Beleuchtungsstärke
vorhanden ist. Dies wird durch die verformten Randbereiche des Re
flektors 10 erreicht, die kleine Abbildungen der Glühwendel 12 in
das Zentrum Beleuchtungsstärkeverteilung reflektieren und die maximale Beleuchtungs
stärke dort erhöhen. Infolge der geringeren Krümmung der horizonta
len Schnittkurven 22 in den Randbereichen überkreuzen sich die von
diesen Randbereichen reflektierten Lichtstrahlen weniger als bei den
exakten Ellipsen 22' und werden gezielt in das Zentrum der Beleuchtungsstärkever
teilung gelenkt. Durch die horizontal versetzten Achsen 18, 19 der
Hälften 16, 17 und die Ellipsenform im scheitelnahen Reflektorbe
reich des Horizontalschnitts ist eine horizontale Streuung des
Lichts erreicht. Vom vorstehend beschriebenen Reflektor 10 wird
somit bereits eine günstige Beleuchtungsstärkeverteilung geliefert, so daß die
Lichtscheibe 13 keine optischen Mittel aufzuweisen braucht und als
klare Scheibe ausgeführt werden kann und somit stärker geneigt ange
ordnet werden kann.
Abweichend zum vorstehend Beschriebenen können in einer nicht darge
stellten Variante die Reflexionsflächen der Hälften im horizontalen
Axialschnitt als Schnittkurven anstelle der Ellipsen 22' Parabeln
enthalten. Die Schnittkurven weichen im Randbereich des Reflektors
von den Parabeln ab und verlaufen mit anderer Krümmung als die Para
beln, so daß vom Randbereich Abbildungen der Glühwendel 12 in das
Zentrum der Beleuchtungsstärkeverteilung reflektiert werden.
Außerdem können die Reflexionsflächen im horizontalen Axialschnitt
Hyperbeln enthalten, wobei durch diese die Lichtstrahlen horizontal
auseinanderlaufen, das heißt divergieren und die Schnittkurven im
horizontalen Axialschnitt im Randbereich so von den Hyperbeln ab
weichen, daß vom Randbereich Abbildungen der Glühwendel in das Zen
trum der Beleuchtungsstärkeverteilung reflektiert werden.
In Fig. 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem
abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel die optischen Achsen 38,
39 der Reflektorhälten 16, 17 so zueinander parallel übereinander
geschoben sind, daß die optische Achse 38 der rechten Reflektorhälf
te 16 innerhalb der linken Reflektorhälfte 17 verläuft und die opti
sche Achse 39 der linken Reflektorhälfte 17 innerhalb der rechten
Reflektorhälfte 16 verläuft. Im Scheitelbereich des Reflektors ent
steht hierdurch eine Spitze. Durch diese Ausbildung des Reflektors
wird wie beim ersten Ausführungsbeispiel eine Verbreiterung der
Beleuchtungsstärkeverteilung erreicht. Die Reflexionsflächen der Reflektorhälften
enthalten im horizontalen Axialschnitt Schnittkurven 32, die im
Scheitelbereich Ellipsen sind und die im Randbereich von den Ellip
sen so abweichen, daß vom Randbereich kleine Abbildungen der Glüh
wendel in das Zentrum der Beleuchtungsstärkeverteilung reflektiert werden.
In Fig. 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem
abweichend zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel die optischen
Achsen 48, 49 der Reflektorhälften 16, 17 in der horizontalen Mit
telebene des Reflektors so zueinander geschwenkt angeordnet sind,
daß diese in Richtung des reflektierten Lichts auseinanderlaufen. Im
jeweiligen vertikalen, die Achse 48 bzw. 49 enthaltenden Axial
schnitt enthalten die Reflexionsflächen der Hälften 16, 17 eine Pa
rabel. Im horizontalen Axialschnitt enthalten die Reflexionsflächen
der Reflektorhälften 16, 17 Schnittkurven 42, 43, die im Scheitelbe
reich Ellipsen sind und im Randbereich so von den Ellipsen abwei
chen, daß vom Randbereich Abbildungen der Glühwendel in das Zentrum
Beleuchtungsstärkeverteilung reflektiert werden. Die ersten Brennpunkte FER
bzw. FEL der Ellipsen sowie die Brennpunkte FPR bzw. FPL der
Parabeln liegen auf der jeweiligen optischen Achse 48 bzw. 49 in
einem durch den Schnitt einer Senkrechten zur jeweiligen optischen
Achse 48 bzw. 49 durch den mittleren Bereich der Glühwendel 12 defi
nierten Punkt. Durch die zueinander geschwenkten optischen Achsen
48, 49 der Reflektorhälften 16, 17 ist eine Verbreitung der Beleuchtungsstärke
verteilung erreicht, wobei sich gegenüber den zueinander parallel
versetzten optischen Achsen beim ersten und zweiten Ausführungsbei
spiel im Einzelfall je nach den zur Verfügung stehenden Reflektorab
messungen vorteilhafte Beleuchtungsstärkewerte ergeben.
Bei einer nicht dargestellten Variante zum dritten Ausführungsbei
spiel können die optischen Achsen der Reflektorhälften auch so zu
einander geschwenkt sein, daß die optische Achse der rechten Reflek
torhälfte 16 in Lichtaustrittsrichtung zur linken Reflektorhälfte 17
hin verläuft und die optischen Achse der linken Reflektorhälfte 17
in Lichtaustrittsrichtung zur rechten Reflektorhälfte 16 hin ver
läuft. Außerdem können die Reflexionsflächen der Reflektorhälften im
horizontalen Axialschnitt anstelle der Elipse auch Parabeln oder Hy
perbeln enthalten, jeweils mit der erforderlichen Verformung im
Randbereich, um Abbildungen der Glühwendel in das Zentrum der Beleuchtungsstärke
verteilung zu reflektieren.
Der erfindungsgemäße Fernlichtscheinwerfer eignet sich besonders bei
Kraftfahrzeugen, die mit 4 Scheinwerfern ausgerüstet sind, als Er
gänzung zu reinen Abblendscheinwerfern nach dem Projektionsprinzip.
Claims (8)
1. Reflektor als Bestandteil eines Kraftfahrzeugfernlichtschein
werfers, wobei der Reflektor (10) in zwei sich in der vertikalen
Mittelebene (14) stoßende Hälften (16, 17) unterteilt ist, wobei
die optischen Achsen (18, 19) der beiden Hälften (16, 17) in der
horizontalen Mittelebene (20) des Reflektors (10) voneinander
abweichend verlaufen und die Hälften (16, 17) Reflexionsflächen
aufweisen, die in Axialschnitten Schnittkurven (21, 22', 22) auf
weisen, die zumindest abschnittsweise Kegelschnittkurven (21,
22') enthalten und mit einem koaxial zur Mittelachse (11) des
Reflektors (10) angeordneten Leuchtkörper (12), dadurch
gekennzeichnet, daß die Schnittkurven (22) der Reflexionsflächen
zumindest im horizontalen Axialschnitt im Randbereich zur Öff
nungsebene des Reflektors (10) hin abweichend von den Kegel
schnittkurven (21, 22') eine derart andere Krümmung als diese
aufweisen, daß der Randbereich Abbildungen des Leuchtkörpers
(12) im Zentrum der dem Reflektor (10) entsprechenden Beleuch
tungsstärkeverteilung erzeugt.
2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Reflexionsflächen der Hälften (16, 17) in ihren vertikalen
Axialschnitten als Kegelschnittkurven Parabeln (21) enthalten.
3. Reflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reflexionsflächen der Hälften (16, 17) in ihren horizontalen
Axialschnitten als Kegelschnittkurven (22') Parabeln enthalten.
4. Reflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reflexionsflächen der Hälften (16, 17) in ihren horizontalen
Axialschnitten als Kegelschnittkurven (22') Ellipsen enthalten.
5. Reflektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reflexionsflächen der Hälften (16, 17) in ihren horizontalen
Axialschnitten als Kegelschnittkurven (22') Hyperbeln enthalten.
6. Reflektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die optische Achse (19) der linken Hälfte
(17) links und die optische Achse (18) der rechten Hälfte (16)
rechts der vertikalen Mittelebene (14) verläuft.
7. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die optischen Achsen (18, 19) der beiden
Hälften (16, 17) so verlaufen, daß die optische Achse einer
Hälfte innerhalb der jeweils anderen Hälfte verläuft.
8. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die optischen Achsen (18, 19) der beiden
Hälften (16, 17) zueinander verschwenkt verlaufen.
Priority Applications (2)
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1991
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Patent Citations (1)
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