DE4032011A1

DE4032011A1 - Kraftfahrzeug-scheinwerfer mit verringerter chromatischer aberration

Info

Publication number: DE4032011A1
Application number: DE4032011A
Authority: DE
Inventors: Masaru Yamada
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1991-07-11
Anticipated expiration: 2010-10-10
Also published as: IT9048398A1; JPH0817044B2; GB2239511B; GB2239511A; FR2656675A1; IT9048398A0; US5021930A; JPH03203112A; FR2656675B1; DE4032011C2; IT1242102B; GB9026273D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Scheinwerfer- Konstruktion, bei der die chromatische Aberration im wesentlichen eliminiert ist.

Ein Kraftfahrzeug-Scheinwerfer wandelt von einer Licht quelle (Glühlampe) ausgehendes Licht in parallele Strahlen um, um auf diese Weise die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug zu beleuchten. Scheinwerfer können grund sätzlich in zwei Typen unterschieden werden: Eine Bau art, gemäß der das von der Lichtquelle ausgehende Licht unter Zuhilfnahme eines parabolischen Reflektors in im wesentlichen parallele Strahlen umgewandelt wird, und eine weitere Bauart, bei der das von der Lichtquelle ausgehende Licht durch eine Kombination eines ellipti schen Reflektors und einer Kondensatorlinse bzw. Kon densors in parallele Strahlen umgewandelt wird.

Die Kondensatorlinse bzw. der Kondensor, der in einem Scheinwerfer der letzteren Bauart Verwendung findet, hat die Tendenz, eine chromatische Aberration zu ent wickeln, da die auf einen von der optischen Achse der Linse entfernten Abschnitt einfallenden Strahlen höhe ren Brechzahlen bzw. Brechungsindizes unterworfen sind als in anderen Bereichen. Diese chromatische Aberration tritt aufgrund der Tatsache auf, daß das von der Licht quelle kommende Licht eine Vielzahl von Wellenlängen (Farben) beinhaltet, für die die jeweilige Brechzahl geringfügig unterschiedlich ist. Dies führt wiederum zu geringfügig unterschiedlichen Brennweiten der Linse für die jeweiligen, verschiedenen Farben.

Es gibt bereits eine Vielzahl von üblichen Scheinwer fern, die frei von chromatischer Aberration sind; hier unter fällt eine Bauart, gemäß der nahe dem Brennpunkt des Reflektors ein Vorschaltglas zur Lichtstreuung an geordnet ist (japanische veröffentlichte Patentanmel dung Nr. 53-23 180) sowie eine Bauart, bei der mittels eines Klebstoffs direkt auf die Oberfläche einer Kon densatorlinse ein Teil befestigt wird, mit dem das Licht gebrochen oder gestreut wird (vorläufige japani sche Patentveröffentlichung Nr. 60-62 001).

Diese Scheinwerfer erfordern allerdings das Vorsehen beispielsweise eines Vorschaltglases bzw. Schirms (Maske) zum Zerstreuen und Brechen des Lichts, um chro matische Aberrationen zu eliminieren, wobei der Schirm bzw. das Vorschaltglas speziell bearbeitet werden muß bzw. eine leistungsstarke Lichtquelle vorgesehen werden muß, um die Verringerung im Licht-Durchtrittsvermögen zu kompensieren, welche durch die an der Kondensator linse befestigten Teile hervorgerufen wird.

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die vorste hend beschriebenen Nachteile zu beseitigen. Der Erfin dung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Fahr zeug-Scheinwerfer zu schaffen, bei dem die chromatische Aberration im wesentlichen eliminiert ist, ohne die Licht-Durchlässigkeit zu verringern und ohne das Erfor dernis einer speziellen Bearbeitung des Vorschaltglases bzw. der Abschirmeinrichtung, die zur Ausbildung des erforderlichen Lichtverteilungsmusters unnötiges Licht abschirmt.

Zur Lösung der oben angesprochenen Aufgabe und weiterer Zielsetzungen, schafft die Erfindung eine Kraftfahr zeug-Beleuchtungsanlage mit einem elliptischen Reflek tor, einer an einem ersten Brennpunkt des elliptischen Reflektors angeordneten Lichtquelle, einem Kondensor bzw. einer Kondensator-Linse, die im wesentlichen auf einen zweiten Brennpunkt des elliptischen Reflektors fokussiert ist, und einer Außenlinse, die vor der Kon densator-Linse angeordnet ist, wobei der Krümmungsra dius der Außenlinse an einem vertikal mittleren Ab schnitt davon verkleinert ist, so daß ein abgewinkelter Abschnitt gebildet wird, der als Linse mit einer derar tigen Brennweite dient, daß die chromatische Aberration der Kondensator-Linse ausgeschaltet wird, und wobei die Außenlinse so positioniert ist, daß das von Lichtquelle kommende Licht durch den abgewinkelten Mittelabschnitt durchtritt.

Weil der abgewinkelte Abschnitt der Außenlinse die chromatische Aberration der Kondensator-Linse elimi niert bzw. kompensiert, ist es nicht mehr erforderlich, die Vorschaltgläser bzw. Abschirmeinrichtungen zu bear beiten.

Nachstehend wird anhand schematischer Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht einer bevorzugten Aus führungsform der erfindungsgemäßen Scheinwerfer-Anordnung;

Fig. 2 eine Draufsicht des Scheinwerfers gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht des Scheinwerfers gemäß Fig. 1 von unten;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Kraftfahrzeug- Scheinwerfers gemäß Fig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht des Scheinwerfers gemäß Fig. 1 von hinten;

Fig. 6 einen Horizontal-Schnitt bei einer Schnittführung entlang der Line A-A in Fig. 1;

Fig. 7 eine Schnittansicht bei einer Schnittfüh rung entlang der Linie D-D in Fig. 1;

Fig. 8 eine Schnittansicht bei einer Schnittfüh rung entlang der Linie B-B in Fig. 1;

Fig. 9 eine Schnittansicht bei einer Schnittfüh rung entlang der Linie C-C in Fig. 1;

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie G-G in Fig. 1;

Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie E-E in Fig. 1;

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie F-F in Fig. 1;

Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie R-R in Fig. 1;

Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie T-T in Fig. 1;

Fig. 15 einen Schnitt entlang der Linie M-M in Fig. 1;

Fig. 16 einen Schnitt entlang der Linie N-N in Fig. 1; und

Fig. 17 einen Schnitt entlang der Linie Q-Q in Fig. 1.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen nä her beschrieben.

Die Fig. 1 bis 17 zeigen eine Ausführungsform einer Kraftfahrzeug-Beleuchtungsanlage, die an der linken Seite des Fahrzeugs (linksseitig vom Fahrersitz aus be trachtet) montiert und entsprechend dem vorliegenden Erfindungsgedanken konstruiert ist.

Eine Fernlicht-Lampe 6 und eine Abblendlicht-Lampe 8 sind innerhalb eines Lampenkörpers bzw. Lampengehäu sekörpers 4 vorgesehen, der an einer Kraftfahrzeug-Ka rosserie 2 montiert ist (Fig. 6).

Die Lampen 6 und 8 haben jeweils Reflektoren 14 bzw. 16, die jeweils das von Glühlampen-Kolben 10 bzw. 12 kommende Licht reflektieren. Die Reflektoren 14 und 16 sind am Lampengehäusekörper 4 jeweils mittels Ausricht mechanismen 18 bzw. 20 montiert, so daß sie zur Ein stellung ihrer jeweiligen Stellungen um schmale Winkel bereiche verschwenkt werden können. Die reflektierten Lichtstrahlen werden durch eine innere Linse 22 (Innenlinse) und einen Kondensor bzw. eine Kondensator- Linse 24 auf den zu beleuchtenden Bereich geworfen. Das von der Abblendlicht-Lampe 8 kommende Licht wird teil weise durch ein Abschirmelement bzw. Ausblendelement 17 abgeschirmt, das einen Teil des zur Bildung der erfor derlichen Lichtprojektionsmuster nicht benötigten Lichts ausblendet, wobei lediglich das verbleibende Licht durch die Kondensator-Linse 24 geschickt wird.

Die Kondensator-Linse 24 ist mittels einer Halterung 26 derart an einem elliptischen Reflektor 16 montiert, daß eine einheitliche Baueinheit entsteht. An der inneren Linse 22 vor der Kondensator-Linse 24 ist eine Schutzeinrichtung 28 montiert, mit der die seitlich benachbarten Abschnitte vor der Strahlungswärme der Kondensator-Linse 24 geschützt werden. Die innere Linse 22 erstreckt sich nicht nur in einem Bereich vor der Fernlicht-Lampe 6, sondern auch vor einer Lampe 30 für die seitliche Begrenzungsleuchte, die an einem seitlichen Endabschnitt des Scheinwerfers angeordnet ist. Die äußere Linse bzw. die Außenlinse 32 ist vor der inneren Linse 22 und der Kondensator-Linse 24 vorgesehen. Die Außenlinse 32 ist vorzugsweise so gestaltet, daß sich die AußenoberfIäche der Kraftfahrzeugkarosserie stufenlos in ihr fortsetzt.

Reflektor:

Der Reflektor 14 der Fernlicht-Lampe 6 hat die Form ei nes parabolischen Reflektors 14 (Fig. 11), wohingegen der Reflektor 16 der Abblendlicht-Lampe 8 die Form ei nes elliptischen Reflektors (Fig. 8) hat. Die betref fenden Reflektoren 14 und 16 sind jeweils in ihren Mit telabschnitten zur Aufnahme der Glühlampen-Kolben 10 und 12 mit Glühlampen-Einsatzlöchern 34 bzw. 34′ ausge stattet. Das Ausblendelement 17 ist vor dem Reflektor 16 vorgesehen, um einen Teil des vom Glühlampen-Kolben 12 kommenden Lichts abzuschirmen, damit das erwünschte Beleuchtungsmuster ausgebildet wird. Die Reflektoren 14 und 16 sind am Lampen- bzw. Lampengehäusekörper 4 mit tels entsprechender Ausrichtmechanismen 18 und 20 mon tiert. Jeder Einstell- bzw. Ausrichtmechanismus 18 (20) (Fig. 7, 9, 10 und 12) wird von einer Hebel- bzw. Gelenkstütze 36 (36′), die den Reflektor derart hält, daß er in alle Richtungen verschwenkt werden kann, und zwei Einstell-Stützanordnungen 38 und 38 (38′ und 38′) gebildet. Diese drei Elemente halten bzw. stützen den Reflektor 14 (16) ab.

Die Gelenkstütze 36 (36′) (Fig. 7 und 12) wird von einem Kugelabschnitt 42 (42′) gebildet, der am Kopfende eines stangenartigen Zapfens 40 (40′) ausgebildet ist, welcher bezüglich des Schwenkzapfengelenks 44 (44′) auf der Seite des Lampenkörpers 4 vorgesehen ist. Die Ge lenkstützen 36 und 36′ dienen als Hebeldrehpunkt, wenn die Reflektoren 14 und 16 lagemäßig verstellt werden. Die Einstell-Stützanordnung 38 (38′) (Fig. 9 und 10) wird von einer drehbaren Einstellschraube 46, die sich durch den Lampenkörper 4 hindurch erstreckt, und einer selbstsichernden Mutter 48 (48′) gebildet, die am Re flektor 14 (16) befestigt ist und in die der Spitzen- Endabschnitt der Einstellschraube 46 (46′) einge schraubt ist. Die Einstellschraube 46 (46′) ist mit ei nem Flansch 50 (50′) ausgebildet, in dem eine Nut vor gesehen ist. Der Flansch 50 (50′) liegt an der Rück seite des Lampenkörpers 4 an, und ein in die Nut 50 (50′) gedrücktes Befestigungsteil 54 steht in Anlage mit der Innenseite des Lampenkörpers 4, so daß der Lam penkörper 4 zur Halterung sandwichartig eingefaßt ist.

Wenn gemäß dieser Konstruktion die Einstellschraube 46 verdreht wird, wird sie an einer Axial-Relativbewegung bezüglich des Lampenkörpers 4 gehindert. Die selbstsi chernde Mutter 48 (48′), die auf seiten des Reflektors 14 (16) montiert ist, wird dementsprechend in Axial richtung der Einstellschraube verlagert, wenn die Ein stellschraube 46 (46′) beim Einschrauben in die Mutter 48 (48′) gedreht wird. Individuelles Einstellen der Einstellschrauben 46 und 46′ eröffnet die Möglichkeit, die Lage des Reflektors 16 sowohl in der Horizontal- als auch in der Vertikalebene vorzunehmen.

Lampen-Glühkolben:

In die jeweiligen Glühlampen-Einsatzlöcher 34 bzw. 34′ in den Reflektoren 14 und 16 sind von den jeweiligen Rückseiten der Reflektoren 14 und 16 (Fig. 6, 8, 11) Glühlampen-Kolben 10 und 12 eingesetzt. Die Glühlampen- Kolben sind mittels entsprechender Halte- bzw. Einstellfedern 56 und 56′ montiert. Um die Einstellfeder 56 (56′) in vorbestimmter Position festzuhalten, wird diese zusammengedrückt und an ihrem einen Ende gegen den Randabschnitt des Glühlampen- Einsatzlochs 34 (34′) ausgelenkt und an einem am äußeren Randabschnitt des Glühlampen-Einsatzlochs vorgesehenen Klemmabschnitt festgeklemmt. Durch diese Konstruktion drückt der Mittelabschnitt der Einstellfeder 56 (56′) den Flansch 58 (58′) des Glühlampen-Kolbens 10 von der Rückseite des Flansches her gegen den Randabschnitt des Glühlampen-Einsatzlochs 34 (34′), um somit den Glühlampen-Kolben 10 sicher festzulegen bzw. zu montieren. Hinter dem Flansch 48 ist der Glühlampen-Kolben 10 bzw. 12 mit einer Basis 60 (60′) mit einem Anschluß 62 (62′) ausgestattet, über den die elektrische Spannungs- bzw. Stromversorgung für den Glühlampen-Kolben 10 (12) zur Erleuchtung des Glüh fadens im Glühlampen-Kolben 10 (12) erfolgt.

Innere Linse:

Über die Öffnungsseiten der Reflektoren 14 und 16 von der Fernlicht-Lampe 6 (Fig. 6 und 11) bis zur Sei tenbegrenzungsleuchten-Lampe 30 (Fig. 13) ist eine in nere Linse bzw. eine Innenlinse 22 vorgesehen. Die In nenlinse 22 ist einstückig ausgebildet und besteht aus einem lichtleitenden Polycarbonat-Harz. In der Linse ist an einem der Abblendlicht-Lampe 8 gegenüberliegen den Abschnitt ein Loch 64 ausgebildet, wodurch die Mon tage der Schutzeinrichtung 28 ermöglicht wird. Einstückig mit dem Außenrand der Innenlinse 22 ist auf seiten der Fernlichtlampe 6 eine Haube 66 ausgebildet, die einen dekorativen Rahmen bildet. Die Haube 66 ist mit einer grauen lichtabschirmenden Farbe 68 versehen. Die einstückige Struktur von Innenlinse 22 und Haube 66 er laubt die Verringerung der Anzahl von Bauteilen, was wiederum die Zahl der Montageschritte reduzieren hilft. Die einstückige Struktur verhindert darüber hinaus, daß zwischen der Haube 66 und der Innenlinse 22 ein Spalt entsteht, wodurch die Struktur bei Betrachtung von der Vorderseite des Scheinwerfers ein ansprechendes äußeres Erscheinungsbild erhält, was dann nicht der Fall wäre, falls - wie dies herkömmlicherweise der Fall ist - die Innenlinse und die Haube jeweils als separate Bauteile ausgebildet würden. Das Fehlen eines Spalts bzw. Pas sungsspalts zwischen der Innenlinse 22 und der Haube 66 dient darüber hinaus dazu, den Einstell-Spalt bzw. -Spielspalt zwischen dem Reflektor 14 und der Innen linse 22 aus dem Gesichtsfeld zu nehmen. Schließlich verhindert das Fehlen eines Spalts zwischen der inneren Linse und der Haube einen Lichtverlust durch diesen Spalt.

Die innere Linse bzw. Innenlinse 22 ist in ihrem oberen Abschnitt mit einer Luft-Durchtrittsöffnung 72 (Fig. 1 und 10) ausgebildet, um ein Beschlagen der Linse da durch zu verhindern, daß die im Raum zwischen der In nenlinse 22 und der Außenlinse 32 eingeschlossene Luft durch die Luft-Durchtrittsöffnung 72 in dem Lampenkör per 4 zirkulieren kann. Diese Luftzirkulation sorgt für eine Konvektion von Luft und verhindert dadurch das Be schlagen sowohl der inneren Linse 22 als auch der äuße ren Linse 32. Darüber hinaus verringert die Luftzirku lation den Temperaturunterschied zwischen den durch die innere Linse voneinander abgetrennten Räumen, was wie derum dazu führt, daß thermisch bedingte Verformungen der Innenlinse 22 verhindert werden.

Zur Lagesicherung der inneren Linse 22 ist diese am Lampenkörper bzw. Lampengehäusekörper 4 so montiert, wie dies in Fig. 16 gezeigt; die innere Linse bzw. In nenlinse 22 ist an der Außenlinse 32 mittels eines Bol zens bzw. einer Schraube 80 befestigt, wobei ein Dicht bein 76, das am Randabschnitt der Innenlinse 22 vorge sehen ist, unter Verwendung eines Dichtungsmittels 78 in eine Dichtnut 74 eingepaßt ist, die im Lampenkörper 4 ausgebildet ist. Gleichzeitig ist ein am Randab schnitt der Außenlinse 32 ausgebildetes Dichtbein 82 unter Verwendung eines Dichtungsmittels 86 in eine im Lampenkörper 4 ausgebildete Dichtnut 84 eingepaßt. So mit kann die Innenlinse 22 mit der Außenlinse 32 derart zusammengefügt werden, daß die Wirksamkeit der Montage arbeit verbessert wird.

Schutzeinrichtung:

In das Loch 64 (Fig. 6), das in der Mitte der inneren Linse 22 ausgebildet ist, ist eine Schutzeinrichtung 28 eingepaßt und mittels Befestigungsbolzen bzw. Schrauben 88 von der Innenseite der Innenlinse 22 an letzterer montiert. Die Schutzeinrichtung 28, die aus Aluminium- Druckguß besteht, umschließt den Raum zwischen der Kon densatorlinse, dem Lampenkörper und der Außenlinse und schirmt damit den Umgebungsbereich vor der Hitze ab, die von der Kondensatorlinse 24 abgestrahlt wird. Auf grund dessen, daß die Schutzeinrichtung 28 aus Alumi nium besteht, strahlt sie die im Inneren des durch die Kondensatorlinse, die Schutzeinrichtung und die Außen linse gebildeten Raum entstehende Hitze in einen Bereich außerhalb dieses Raums ab, wodurch die Temperatur in diesem Raum abgesenkt und somit die Schutzeinrichtung 28 selbst ebenso wie die Außenlinse 32 vor thermisch bedingten Deformationen geschützt werden. Die Schutzeinrichtung kann auch aus einem anderen metallischen Werkstoff als Aluminium bestehen und dadurch hergestellt werden, daß eine Metallplatte in eine zylindrische Form gebracht wird. Die Schutzeinrichtung 28, die vorzugsweise die Form eines boden- und kopfseitig schräg abgestumpften Kreiskegels hat, bildet bezüglich der Kondensatorlinse 24 an ihrem freien Ende einen Spalt 90 aus, wodurch die Einjustierung bzw. Einstellung der Abblendlicht-Lampe 8 vorgenommen werden kann. Die zwischen der Außenlinse 32 und der Kondensatorlinse 24 eingeschlossene Luft kann durch den Spalt 90 in den Raum innerhalb des Lampenkörpers 4 zirkulieren.

Halterung:

An den vorderen Randabschnitt des elliptischen Reflek tors 16 für die Abblendlicht-Lampe 8 ist mittels eines Bolzens bzw. einer Schraube 92 eine Halterung 26 mon tiert. Die Halterung 26 besteht aus Aluminium-Druckguß und wird dazu herangezogen, die Kondensatorlinse 24 zu montieren bzw. in Lage zu halten. Die Halterung 26 hat im wesentlichen eine zylindrische Formgebung, wobei an den vorderen Endabschnitt der Halterung 26 mittels einer Schraube 96 ein Einfassungs- bzw. Montagewinkel 94 angebracht ist, der auch als Linsenhalterung be zeichnet werden kann. Der Montagewinkel 94 weist einen derart gebogenen Abschnitt mit L-förmigen Querschnitt auf, daß sein Spitzenabschnitt die Stirnoberfläche ei nes um den Außenumfang der Kondensatorlinse 24 herum gebildeten Flansches 98 einfaßt bzw. zurückhält. Auf diese Weise sind der Reflektor 16, das Abschirmelement 17, die Halterung 26, der Montagewinkel 94 und die Kon densatorlinse 24 zu einer einheitlich handhabbaren Struktur zusammengefaßt.

Außenlinse:

Die Außenlinse 32, die ein einstückiges Spritzgußteil aus transparentem Polycarbonat-Harz darstellt, deckt die Innenlinse 22 und die Kondensatorlinse 24 ab. Der Längs-Querschnitt (Fig. 7 bis 11) der Außenlinse 32 weist keinen konstanten Krümmungsradius im Bereich sei ner vorderen Seite auf, sondern hat an einem abgewin kelten Abschnitt in der Mitte der Vertikalerstreckung der Linse 32 einen kleinen Krümmungsradius. Der abge winkelte Abschnitt 100 liegt der Kondensatorlinse 24 (Fig. 8) gegenüber. Der abgewinkelte Abschnitt 100 fungiert aufgrund seiner gebogenen Formgebung als Linse, die die chromatische Aberration der Kondensator linse 24 eliminiert bzw. kompensiert. Die chromatische Aberration der Kondensatorlinse 24 tritt dadurch auf, daß die Kondensatorlinse 24 eine sphärische Oberfläche hat, die für die unterschiedlichen Farben des Lichts, d. h. für Licht geringfügig unterschiedlicher Wellenlän gen, das vom Glühlampen-Kolben 12 ausgesandt wird, je weils geringfügig unterschiedliche Brechzahlen bzw. Brechungsindizes bildet, was zu geringfügig unter schiedlichen Brennweiten führt. Licht, das ansonsten weiß ist, wird dadurch ziemlich bläulich. Der abgewin kelte Abschnitt 100 der vorliegenden Ausführungsform dient als Linse, die eine chromatische Aberration be wirkt, welche derjenigen der Kondensatorlinse 24 entge gengesetzt ist, wodurch die chromatische Aberration der Kondensatorlinse aufgehoben oder eliminiert bzw. kompensiert und das bläuliche Licht wieder in weißes Licht umgewandelt wird.

Das Prinzip, mit dem die chromatische Aberration der Kondensatorlinse aufgehoben bzw. kompensiert wird, um dadurch die chromatische Aberration des abgegebenen Lichtstrahls im wesentlichen zu eliminieren, wird nach folgend mathematisch näher beschrieben:

Von der geometrischen Optik her betrachtet, bestimmt sich die Brennweite f einer Linse wie folgt:

1/f = (n-1) (1/r₁ - 1/r₂) (1)

wobei n den Brechungsindex bzw. die Brechungszahl der Linse und r₁ und r₂ die Krümmungsradien der beiden Oberflächen der Linse bedeuten.

Die Brechzahl-Differenz Δ n zwischen zwei Wellenlängen bestimmt sich wie folgt:

n = n(λ₁) - n(λ₂)
= (1/2) (n(λ₁) + - n(λ₂))

wobei λ₁ und λ₂ die beiden jeweiligen Wellenlängen und n(λ₁) und n(λ₂) die Brechzahlen für die jeweiligen Wellenlängen bedeuten.

Aus der Gleichung (1) kann die folgende Beziehung er halten werden:

Δf/f = -Δn/(n-1) (2)

in der Δ f die Differenz in der Wellenlänge zwischen den Wellenlängen λ₁ und λ₂ bedeutet. Es soll nun V, das wie folgt definiert ist -(n-1)/Δn ≡ V < = 0 als "Zerlegungskraft" bzw. "Streukraft" bezeichnet werden. Unter Verwendung dieser Zerlegungskraft V, kann die Gleichung (2) auf folgende Gleichung reduziert werden:

Δf/f = f/V (3)

Die resultierende Brennweite f für den Fall, daß zwei Linsen in einem Abstand δ voneinander angeordnet sind, ist geometrisch wie folgt vorgegeben:

1/f = 1/f₀ + 1/f₁ - δ/f₀f₁ (4)

wobei f₀ und f₁ die Brennweiten der betreffenden Linsen bedeuten.

Durch Differenzierung der linken und der rechten Seite der oben angegebenen Gleichung (4) wird in Kombination mit der Gleichung (3) die folgende Beziehung erhalten:

Δf/f² = 1/f₀V₀(1-δ/f₁) + 1/f₁V₁(1-δ/f₀) (5)

in der V₀ und V₁ jeweils die Zerlegungskraft der jewei ligen Linsen bedeuten.

Die achromatische Bedingung ist f = 0, so daß aus der Gleichung (5) die folgende Beziehung gewonnen werden kann:

f₀V₀ + f₁V₁ = (V₀ + V₁)δ (6)

Durch Lösen der Gleichung (4) und (6) kann eine achro matische Linse mit der erforderlichen Brennweite f er halten werden.

Wenn die beiden Linsen vom gleichen Typ sind, d. h. wenn gilt V₁ = V₀, kann die Gleichung (6) wie folgt umge schrieben werden:

f₀ + f₁ = 2δ (7)

Wendet man die Gleichung (7) auf die Kondensatorlinse 24 und die Außenlinse 32 der vorstehend beschriebenen Ausführungform an, so kann die Brennweite f der Außen linse 32 erhalten werden, wenn man f₀ als Brennweite der Kondensatorlinse 24 ansetzt und δ als den Abstand zwischen der Kondensatorlinse 24 und der Außenlinse 32 bestimmt.

Wenn man dementsprechend in der Gleichung (7) die Brennweite der Außenlinse 32 zu f₁ bestimmt, heben sich die chromatischen Aberrationen der Kondensatorlinse 24 und der äußeren Linse bzw. Außenlinse 32 auf, wodurch die chromatische Gesamt-Aberration eliminiert wird.

An die Außenlinse 32 ist umlaufend und durchgehend mit dem Außenumfang der Außenlinse ein Dichtungsbein bzw. Dichtungsfortsatz 102 angeformt. Zur Montage bzw. zur Halterung der Außenlinse 32 am Lampenkörper 4 (Fig. 6 und 14) greift der Dichtungsfortsatz 102 in eine am Außenumfang des Lampenkörpers 4 ausgebildete Dichtungs nut 104 ein, und zwar unter Zwischenschaltung eines Dichtungsmittels 106. Die Außenlinse 32 ist mit einem Zapfen 108 ausgebildet, der sich parallel zum Dich tungsfortsatz 102 erstreckt und durchgehend einstückig mit diesem ausgebildet ist, während der Lampenkörper 4 mit einem Zapfenloch ausgebildet ist, in das der Zapfen 108 eingesetzt ist. Dementsprechend kann am Eckab schnitt der Kraftfahrzeugkarosserie, um den die Außen linse mit leichter Krümmung und unter Verjüngung herum geführt ist, eine exakte Montage vorgenommen werden.

Am Außenseitenabschnitt der Dichtungsnut 104 ist ein Vorsprung 110 vorgesehen, in dem das Zapfenaufnahmeloch ausgebildet bzw. vorgesehen ist. Bei der Montage wird der Dichtungsfortsatz 102 in die Dichtungsnut 104 ein gesetzt, während gleichzeitig der Zapfen 108 in das Zapfenaufnahmeloch eingesetzt wird. Im allgemeinen greift der Dichtungsfortsatz 102 lose in die Dichtungs nut 104 ein, so daß zwischen diesen beiden Bauteilen ein Spielspalt entsteht, in die ein Dichtungsmittel eingefüllt wird. Das Dichtungsmittel 106 hat die Ten denz, bei hohen Temperaturen aufzuweichen, wodurch die Positionierung des Dichtungsfortsatzes 102 in Querrich tung seiner Erstreckung gestört wird. Weil darüber hin aus die Außenlinse 32 an ihrem seitlichen Endabschnitt dünn und gekrümmt ausgeführt ist, kann sie sich leicht unter Auslenkung verformen, so daß sie relativ zur Kraftfahrzeugkarosserie in Richtung der Längs- und Querachse des Fahrzeugs verschoben werden kann. Ent sprechend der hier vorliegenden Ausführungsform greift somit der Zapfen 106 in das Zapfenaufnahmeloch ein, wo durch die Relativ-Positionierung zwischen Dichtungsnut 104 und Dichtungsfortsatz 102 in Richtung quer zur Längserstreckung des Fahrzeugs vereinfacht wird; dies war bei herkömmlichen Vorrichtungen schwierig.

Wenn die Montage des Scheinwerfers abgeschlossen ist, werden gekrümmte plattenartige Federelemente, nämlich Clips 112 an fünf Stellen des Umfangs des Scheinwerfers angeordnet, wo die Außenlinse 32 mit dem Lampenkörper 4 zusammentrifft. Die Clips bzw. Federbügel 112 umgreifen sowohl einen Vorsprung 114 auf der Außenlinse 32 als auch einen Vorsprung 116 am Lampenkörper 4 in der Weise, daß diese beiden Vorsprünge aufeinander zu vor gespannt werden (Fig. 11). Dieses Umgreifen bzw. diese Umklammerung drückt den Dichtungsfortsatz bzw. das Dichtungsbein 102 in die Dichtungsnut 104, sie trägt jedoch nicht zur Positionierung des Dichtungsbeins 102 in der Dichtungsnut in Richtung quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs bei. Mit anderen Worten, die Außenlinse 32 kann bezüglich des Lampenkörpers 4 um das Maß der Dicke des Dichtungsmittels 106 zwischen dem Dichtungs fortsatz 102 und der Dichtungsnut 104 verschoben bzw. versetzt werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbei spiel ist der Zapfen 108 in das Zapfenaufnahmeloch im Vorsprung 110 eingesetzt, so daß eine Versetzung bzw. Verschiebung der Außenlinse 32 in Richtung ihrer Dickenerstreckung verhindert wird. Das Vorsehen des Stif tes bzw. Zapfens 108 und des Zapfenaufnahmelochs am Seitenabschnitt des Scheinwerfers, an dem sich beim Stand der Technik die Tendenz zu Verschiebungen gezeigt hat, verhindert die oben angesprochene Versetzung bzw. Auslenkung und das Auftreten eines überflüssigen Spiels und sorgt darüber hinaus dafür, daß kein Spalt zwischen der Außenlinse 32 und dem Lampenkörper 4 ausgebildet wird.

Lampenkörper bzw. Lampengehäusekörper:

Wie vorstehend bereits erwähnt, steht die Außenlinse 32 mit dem Lampenkörper 4 durch das Einsetzen des Dich tungsfortsatzes 102 an der Außenlinse 32 in die Dich tungsnut 104 in Funktionseingriff. Die Dichtungsnut 104 ist derart angeordnet, daß sie sich von der Wand des Lampenkörpers 4 nach außen wegerstreckt, wie dies in Fig. 8 in der Schnittdarstellung gezeigt ist. Das Be zugszeichen 122 bezeichnet eine Kühlerhaube. Der Lam penkörper bzw. Lampengehäusekörper 4 ist - wie in Fig. 6 gezeigt - an seiner Rückseite mit einer Entlüftungs öffnung 129 versehen, um eine Luftzirkulation zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Lampenkammer zu ermög lichen und dadurch ein Beschlagen der Linse aufgrund von Temperaturunterschieden zwischen der Innenseite und der Außenseite der Lampenkammer zu verhindern. Verbin dungslöcher 130 und 131 zur Erfüllung eines ähnlichen Zwecks sind in den Fig. 8 und 11 gezeigt.

Beispielsweise mittels einer Schraube bzw. eines Schraubbolzens ist am Lampenkörper bzw. Lampengehäu sekörper eine Klammer montiert, so daß der Lampenkörper 4 an der Karosserie durch einen daran vorgesehenen Vor sprung montiert werden kann, der mit dieser Klammer in Funktionseingriff steht. Zur weiteren Sicherung der Montage ist der Lampenkörper 4 an seinem Längs-Mittel abschnitt und im Bereich seines Rand-Seitenabschnitts (Fig. 4, 15 und 17) einstückig mit einem Montagearm 124 ausgebildet, der sich bezüglich der Fahrzeug-Längs richtung nach hinten erstreckt. Der Spitzen- bzw. Kopf- Endabschnitt des Montagearms 124 ist an einer Tragkon sole 128 der Kraftfahrzeug-Karosserie montiert bzw. be festigt, indem eine Durchverschraubung mittels eines Schraubbolzens Anwendung findet, der durch Verwendung einer Federmutter 126 und eines Verschlusses bzw. eines Halters 127 gesichert ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß erfin dungsgemäß ein mit einem kleinen Krümmungsradius ausge statteter abgewinkelter Abschnitt, der im wesentlichen im vertikal mittleren Abschnitt der Außenlinse vorgese hen ist, als Linse mit einer Brennweite fungiert, die die chromatische Aberration der Kondensatorlinse bzw. des Kondensors aufhebt. Entgegen den Lösungsansätzen des Standes der Technik, in denen ein bearbeitetes Vor schaltglas bzw. Abschirmelement erforderlich ist, ge nügt dementsprechend die Außenlinse alleine, um die chromatische Aberration der Kondensatorlinse zu elimi nieren bzw. aufzuheben, ohne daß eine Anhebung der Ge samtzahl der Bauteile erforderlich wird.

Claims

Fahrzeugscheinwerfer, mit:
einem elliptischen Reflektor (16);
einer an einem ersten Brennpunkt des elliptischen Reflektors (16) angeordneten Lichtquelle (12);
einer Kondensator-Linse (24), die im wesentlichen auf einen zweiten Brennpunkt des elliptischen Reflek tors (16) fokussiert ist;
einem Abschirm- bzw. Ausblendelement (17), das vor dem Reflektor (16) vorgesehen ist, um einen Teil des von der Lichtquelle (12) kommenden Lichtes abzuschirmen bzw. auszublenden; und
einer vor der Kondensator-Linse (24) vorgesehenen äußeren Linse bzw. Außenlinse (32), die einen sich ent lang ihres Vertikal-Mittelabschnitts erstreckenden ab gewinkelten Abschnitt (100) mit einem Krümmungsradius aufweist, der kleiner ist als in ihren anderen Ab schnitten, wobei
die Außenlinse (32) derart angeordnet bzw. positio niert ist, daß das von Lichtquelle (12) kommende Licht durch den abgewinkelten Abschnitt (100) durchtritt.