DE4112988C2

DE4112988C2 - Kraftfahrzeugscheinwerfer für Abblendlicht

Info

Publication number: DE4112988C2
Application number: DE4112988A
Authority: DE
Inventors: Rainer Neumann; Henning Hogrefe; Heike Eichler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 1991-04-20
Filing date: 1991-04-20
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2011-04-21
Also published as: JPH05114302A; GB2255625A; JP3269569B2; GB2255625B; DE4112988A1; FR2675443A1; FR2675443B1; GB9208128D0

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Kraftfahrzeugscheinwerfer für Abblendlicht nach der Gattung des Anspruchs 1.

Ein solcher Scheinwerfer ist durch die DE 33 34 459 A1 bekannt. Dieser Scheinwerfer weist einen Reflektor auf, der in axialen Längsschnitten Ellipsen enthält. Die ersten Brennpunkte der Ellipsen fallen etwa zusammen und in deren Bereich ist die Glühwende einer Glühlampe angeordnet. In Lichtaustrittsrichtung vom Reflektor entfernt ist eine sich im wesentlichen unterhalb der optischen Achse des Reflektors erstreckende Blende und eine Projektionslinse angeordnet. Der zweite Brennpunkt, der sich im vertikalen Längsschnitt durch den Reflektor ergebenden Ellipse liegt im Bereich der Blende. Der zweite Brennpunkt, der sich im horizontalen Längsschnitt ergebenden Ellipse liegt im Bereich der Projektionslinse. Durch die Projektionslinse wird die Oberkante der Blende als Hell-Dunkel-Grenze in der vom Scheinwerfer erzeugten Lichtverteilung abgebildet. Der Reflektor ist dabei zur optimalen Nutzung des Lichts der Glühlampe ausgelegt.

Bei neuartigen Scheinwerfern werden anstelle von Glühlampen als Lichtquellen Gasentladungslampen eingesetzt, die einen wesentlich höheren Lichtstrom bieten und eine längere Lebensdauer besitzen. Bei der Verwendung einer Gasentladungslampe in dem Reflektor der DE-A1 33 34 459 kann der grössere Lichtstrom der Gasentladungslampe jedoch nicht sinnvoll genutzt werden, vielmehr entsteht dort im Zentrum der Lichtverteilung eine gesetzlich unzulässig hohe maxi Lichtstärke. Mehrere, an verschiedenen Stellen der Lichtverteilung liegende Gesetzesmesswerte werden dadurch nicht erfüllt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftfahrzeugscheinwerfer der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass vorgebbare maximalee Lichtstärkewerte der Lichtverteilung des Scheinwerfers selbst dann nicht überschritten werden, wenn Lichtquellen mit einem besonders hohen Lichtstrom eingesetzt werden.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemässe Scheinwerfer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass in dessen Lichtverteilung die gesetzlich zulässigen maximalen Lichtstärkewert nicht überschritten werden und der mit der Gasentladungslampe zur Verfügung stehende höhere Lichtstrom sinnvoll genutzt wird d. h. hohe Lichtstärkewerte in den seitlichen Bereichen der Lichtverteilung vorhanden sind, so dass eine gute Ausleuchtung der Fahrbahnränder erreicht ist.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Scheinwerfers gekennzeichnet. Durch die Weiterbildung des Scheinwerfers nach Anspruch 2 gelangt ein Teil des von den unteren Reflektorteilen reflektierten Lichts an der Blende vorbei trägt zur Lichtverteilung bei. Mit der Ausbildung gemäss Anspruch 4 kann die Lichtverteilung des Scheinwerfers gezielt geformt werden. Mit der Weiterbildung nach Anspruch 8 können unerwünschte lokale Lichtstärkeabweichungen in der Lichtverteilung korrigiert werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 stark vereinfacht einen Scheinwerfer in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 den Reflektor des Scheinwerfers von Fig. 1 in der Rückansicht;

Fig. 3 den Reflektor im horizontalen Längsschnitt entlang Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine auf einem Messschirm vom Scheinwerfer erzeugte Lichtverteilung; und

Fig. 5 eine auf einem Messschirm vom Scheinwerfer erzeugte Lichtverteilung mit einem Reflektor gemäss einer Variante.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Ein in Fig. 1 dargestellter Kraftfahrzeugscheinwerfer für Abblendlicht weist einen Reflektor 10 auf, in den als Lichtquelle eine Gasentladungslampe 11 eingesetzt ist, deren Lichtbogen 12 sich bei deren Betrieb entlang der optischen Achse 13 des Reflektors erstreckt. In Lichtaustrittsrichtung vom Reflektor 10 entfernt sind hintereinander eine im wesentlichen unterhalb der optischen Achse 13 des Reflektors sich erstreckende Blende 14 sowie eine Projektionslinse 16 angeordnet. In Lichtaustrittsrichtung von der Projektionslinse 16 entfernt kann noch eine nicht dargestellte Lichtscheibe als Abdeckung vorgesehen sein. Durch die Projektionslinse 16 wird die Oberkante 17 der Blende 14 als Hell-Dunkel-Grenze in der vom Scheinwerfer erzeugten Lichtverteilung abgebildet. Der Reflektor 10 enthält in axialen Längsschnitten, d. h. in Längsschnitten, die die optische Achse 13 enthalten im wesentlichen ellipsenförmige Kurven mit jeweils zwei Brennpunkten F1 und F2. Die Kurven weisen entsprechend deren zwei Brennpunkten eine erste Brennweite auf, die als der Abstand zwischen dem Scheitel des Reflektors und dem jeweiligen ersten Brennpunkt F1 definiert ist und eine zweite Brennweite, als Abstand zwischen dem Scheitel des Reflektors und dem jeweiligen zweiten Brennpunkt F2.

Der Reflektor 10 ist in einen in Lichtaustrittsrichtung gesehen linken Teil 18 und einen rechten Teil 19 unterteilt, die in der vertikalen Mittelebene 20 stufenlos ineinander übergehen. Der in den Figuren dargestellte Reflektor 10 ist für Rechtsverkehr ausgelegt. Die sich im horizontalen axialen Längsschnitt durch den rechten Teil 19 des Reflektors ergebende Kurve 21 weist eine längere erste und zweite Brennweite f1hr und f2hr auf, als die sich im horizontalen axialen Längsschnitt des linken Teils 18 des Reflektors sich ergebende Kurve 22. Der erste Brennpunkt F1HR der Kurve 21 des rechten Teils 19 liegt dabei weiter vom Scheitel des Reflektors entfernt, als der erste Brennpunkt F1HL der linken Kurve 22. Beispielsweise kann der erste Brennpunkt F1HL der linken Kurve 22 etwas vor dem Ende des Lichtbogens 12 zum Scheitel hin liegen und der erste Brennpunkt F1HR der rechten Kurve 21 kann etwas weiter als F1HL vom Scheitel entfernt hin zum Mittelbereich des Lichtbogens 12 liegen. Der zweite Brennpunkt F2HR der Kurve 21 des rechten Teils 19 liegt in Lichtaustrittsrichtung von der Projektionslinse 16 weiter entfernt, als der zweite Brennpunkt F2HL der Kurve 22 des linken Teils 18, der ebenfalls in Lichtaustrittsrichtung etwas von der Projektionslinse 16 entfernt liegt. Die ersten und zweiten Brennpunkte der sich in zwischen dem horizontalen und vertikalen axialen Längsschnitt liegenden axialen Längsschnitten ergebenden Kurven liegen zwischen den ersten Brennpunkten bzw. den zweiten Brennpunkten der Kurve des horizontalen und vertikalen Längsschnitts.

Durch diese Ausbildung des Reflektors 10 trägt der vom rechten Teil 19 des Reflektors reflektierte Teil des grossen Lichtstroms der Gasentladungslampe 12 gegenüber einem Reflektor nach dem Stand der Technik nicht mehr so stark zum Reichweitemaximum im Zentrum der Lichtverteilung bei, sondern durch den rechten Teil 19 wird Licht nach links gestreut, so dass eine bessere Seitenausleuchtung erreicht ist. Dies wird bei der in Fig. 4 dargestellten, vom Scheinwerfer auf einem senkrecht zu dessen optischer Achse 13 angeordneten Messschirm erzeugten Lichtverteilung deutlich. In Fig. 4 sind Linien gleicher Lichtstärke, sogenannte Isoluxlinien, eingezeichnet mit Angabe der jeweiligen Lichtstärke. Der rechte Teil 19 des Reflektors 10 wird vorteilhaft so ausgelegt, das im Zentrum der Lichtverteilung ein ausgeprägtes Lichtstärkemaximum 23 mit einer Lichtstärke von ca. 40 bis 50 Lux gebildet wird. Die Lage des Lichtstärkemaximums 23 kann in horizontaler Richtung durch ein Verschieben der Blende 14 in horizontaler Richtung und senkrecht zur optischen Achse 13 sowie durch ein Verschieben der Gasentladungslampe 11 verändert werden. Die Blende 14 sowie die Gasentladungslampe 11 können auch vertikal leicht versetzt angeordnet werden, um die Lage des Lichtstärkemaximums in vertikaler Richtung zu verändern. Bei einer Auslegung des Reflektors für Linksverkehr weist entsprechend die sich beim horizontalen Längsschnitt durch den linken Teil des Reflektors ergebende Kurve eine längere erste und zweite Brennweit auf, als die sich beim rechten Teil ergebende Kurve, so dass durch den linken Teil des Reflektors Licht nach rechts gestreut reflektiert wird.

Bei einer Weiterbildung ist der linke und rechte Teil 18, 19 des Reflektors 10 jeweils in einen oberen Teil und einen unteren Teil unterteilt, die in der horizontalen Mittelebene 29 stufenlos ineinander übergehen, so dass der Reflektor 10 in Lichtaustrittsrichtung gesehen aus einem oberen linken Quadranten 25, einem oberen rechten Quadranten 26, einem unteren linken Quadranten 27 und einem unteren rechten Quadranten 28 besteht. Im horizontalen Längsschnitt sind die linken Quadranten 25, 27 und die rechten Quadranten 26, 28 wie vorstehend beschrieben ausgebildet. Im vertikalen Längsschnitt sind die oberen Quadranten 25, 26 und die unteren Quadranten 27, 28 unterschiedlich ausgebildet. Die sich im vertikalen axialen Längsschnitt durch die unteren Quadranten 27, 28 ergebende Kurve 31 weist eine kürzere zweite Brennweite f2VU auf, als die sich im vertikalen axialen Längsschnitt durch die oberen Quadranten 25, 26 ergebende Kurve 32. Der zweite Brennpunkt F2VU der unteren Kurve 31 kann dabei in Lichtaustrittsrichtung vor der Blende 14 liegen und der zweite Brennpunkt F2VO der oberen Kurve 32 kann in Lichtaustrittsrichtung hinter der Blende 14 liegen.

Die ersten Brennweiten, der sich im vertikalen axialen Längsschnitt der oberen und unteren Quadranten ergebenden Kurven können gleich sein. Die erste Brennweite der Kurve 32 der oberen Quadranten 25, 26 kann jedoch auch verschieden (kürzer) sein als die der Kurve 31 der unteren Quadranten 27, 28. Durch diese Unterteilung des Reflektors in unterschiedliche obere und untere Quadranten kann ein Teil des von den unteren Quadranten 27, 28 reflektierten Lichts welches normalerweise von der Blende abgeschattet wird, noch von der Projektionslinse 16 erfasst werden und zur Erzeugung der Lichtverteilung genutzt werden.

Die sich in den axialen Längsschnitten durch den Reflektor 10 ergebenden Kurven können, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet, im Aussenrandbereich, das heisst zu dessen Vorderrand hin, von der Ellipsenform abweichen und mit einer anderen Krümmung verlaufen. Hierdurch kann die vom Scheinwerfer erzeugte Lichtverteilung im Detail optimiert werden.

In der vom vorbeschriebenen Scheinwerfer erzeugten Lichtverteilung kann, wie in Fig. 4 dargestellt, links vom Lichtstärkemaximum 23 zunächst ein Lichtstärkeminimum 35 und danach ein Nebenmaximum 36 vorhanden sein. Das Lichtstärkeminimum 35 in diesem Bereich der Lichtverteilung ist erforderlich, zur Verhinderung einer Blendung des Gegenverkehrs bei Reflexion auf nasser Fahrbahn. Der Bereich des Lichtstärkeminimums 35 ist in gesetzlichen Vorschriften als Messpunkt E50L bezeichnet. Das sich an das Lichtstärkeminimum 35 nach links anschliessende Nebenmaximum 36 ist jedoch nicht erwünscht. Bei einer in Fig. 2 und 3 dargestellten Variante des vorbeschriebenen Scheinwerfers ist der Reflektor in die vier vorstehend beschriebenen Quadranten 25 bis 28 unterteilt. Von einem Bereich des Reflektors 10, der sich im übergangs-Bereich zwischen dem oberen und unteren rechten Quadranten 26, 28 nahe dem Scheitel des Reflektors 10 erstreckt, wird Licht in das Nebenmaximum 36 reflektiert. Der Reflektor 10 der Variante weist in diesem Bereich, der das Nebenmaximum 36 erzeugt, eine Facette 40 auf. Die Facette 40 weist eine Reflexionsfläche 41 auf, durch die Licht gestreut reflektiert wird, so dass das unerwünschte Nebenmaximum 36 beseitigt ist und Licht auf einen grösseren Bereich verteilt wird und sich, wie in Fig. 5 dargestellt, unter Berücksichtigung des Messpunktes E50L, eine kontinuierliche Abnahme der Lichtstärke nach links ergibt. Die Facette 40 ist bezüglich der diese umgebenden übrigen Reflexionsfläche des Reflektors 10 geneigt angeordnet, wobei die Facettenseiten stufenlos in die übrige Reflektorfläche übergehen, sich jedoch am äusseren Übergang zwischen der Facette 40 und der übrigen Reflexionsfläche eine Stufe 42 ergibt. Die Facette 40 kann, wie in Fig. 3 dargestellt, eine ebene Reflexionsfläche 41 aufweisen. Die Reflexionsfläche der Facette 40 kann jedoch auch konkav oder konvex gekrümmt sein. Ausserdem kann die Facette 40 auch durch eine einfache Anplanung der Reflexionsfläche des Reflektors 10 gebildet sein, wobei sich dann rundum ein stufenloser Übergang zwischen Facette 40 und übriger Reflexionsfläche ergibt, was fertigungstechnisch günstig ist. Durch die Anordnung einer oder mehrerer Facetten 40 mit von der kontinuierlichen Reflexionsfläche des Reflektors 10 abweichender Konfiguration können auch sonstige unerwünschte lokale Lichtstärkeabweichungen in der Lichtverteilung des Scheinwerfers beseitigt oder zumindest gemindert werden.

Claims

1. Kraftfahrzeugscheinwerfer für Abblendlicht, mit einem Reflektor (10) und mit einer Lichtquelle (11), wobei der Reflektor (10) in axialen Längsschnitten ellipsenförmige Kurven mit einem gemeinsamen Scheitel enthält, deren erste Brennpunkte (F1) im Bereich der Lichtquelle (11) liegen, und mit einer Blende (14) und einer Projektionslinse (16), die in Lichtaustrittsrichtung in einem Abstand zu dem Reflektor (10) angeordnet sind, wobei zweite Brennpunkte (F2VU; F2VO) einer sich im vertikalen Längsschnitt ergebenden Kurve (31; 32) im Bereich der Blende (14) und zweite Brennpunkte (F2HL, F2HR) einer sich im horizontalen Längsschnitt ergebenden Kurve (21; 22) im Bereich der Projektionslinse (16) liegen, dadurch gekennzeichnet, dass der Reflektor (10) in Lichtaustrittsrichtung in einen linken Teil (18) und einen rechten Teil (19) unterteilt ist, die stufenlos ineinander übergehen, wobei ein erster und ein zweiter Brennpunkt (F1HR, F2HR) der sich im horizontalen Längsschnitt durch den auf der dem Gegenverkehr abgewandten Seite liegenden Teil (19) des Reflektors (10) ergebenden Kurve (21) in einem grösseren Abstand vom Scheitel des Reflektors (10) liegen als ein erster und ein zweiter Brennpunkt (F1HL, F2HL) der sich im horizontalen Längsschnitt durch den auf der Seite des Gegenverkehrs liegenden Teil (18) des Reflektors (10) ergebenden Kurve (22).

2. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teile (18, 19) des Reflektors (10) weiter jeweils in einen oberen und einen unteren Teil unterteilt sind, so dass der Reflektor (10) aus vier Quadranten (25, 26, 27, 28) besteht, wobei der zweite Brennpunkt (F2VU), der sich im vertikalen Längsschnitt durch die unteren Quadranten (27, 28) ergebenden Kurve (31) in einem geringeren Abstand vom Scheitel des Reflektors angeordnet ist, als der zweite Brennpunkt (F2VO), der sich bei den oberen Quadranten (25, 26) ergebenden Kurve (32).

3. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Brennpunkt (F2VU), der sich im vertikalen Längsschnitt der unteren Quadranten (27, 28) ergebenden Kurve (31) in Lichtaustrittsrichtung vor der Blende (14) liegt und der zweite Brennpunkt (F2VO), der sich im vertikalen Längsschnitt der oberen Quadranten (25, 26) ergebenden Kurve (32) in Lichtaustrittsrichtung nach der Blende (14) liegt.

4. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich in den axialen Längsschnitten ergebenden Kurven in einem Randbereich der Öffnung des Reflektors (10) von der Ellipsenform abweichen.

5. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (11) zur optischen Achse (13) des Reflektors (10) versetzt angeordnet ist.

6. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Blende (14) zur optischen Achse (13) des Reflektors (10) versetzt angeordnet ist.

7. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (11) eine Gasentladungslampe ist.

8. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stufenlos ineinander übergehenden Teile der Reflexionsfläche des Reflektors (10) bereichsweise durch eine oder mehrere Facetten (40) mit von der kontinuierlichen Reflexionsfläche abweichender Form und Ausrichtung unterbrochen sind, wobei die oder jede Facette (40) in einem solchen Bereich des Reflektors (10) angeordnet ist, in dem bei durchgehend kontinuierlicher Reflexionsfläche undefinierte lokale Lichtstärkeabweichungen (35, 36) in der Lichtstärkeverteilung auftreten, oder die oder jede Facette (40) in einem diesem Bereich benachbarten Bereich angeordnet ist, so dass durch das von der oder jeder Facette (40) reflektierte Licht diese Lichtstärkeabweichungen (35, 36) zumindest gemindert sind.

9. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstärkeabweichung ein lokales Lichtstärkeminimum (35) ist und dass durch die oder jede Facette (40) eine Reflexion von Licht in den Bereich des Lichtstärkeminimums erfolgt.

10. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstärkeabweichung ein lokales Lichtstärkemaximum (36) ist und dass durch die oder jede Facette (40) eine gestreute Reflexion des bei durchgehend kontinuierlicher Reflexionsfläche das Lichtstärkemaximum bildenden Lichts erfolgt.

11. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstärkeabweichungen ein lokales Lichtstärkemaximum (36) und ein diesem benachbartes Lichtstärkeminimum (35) sind und dass durch die oder jede Facette (40) eine Reflexion des Lichts, das bei durchgehend kontinuierlicher Reflexionsfläche das Lichtstärkemaximum erzeugt, in das bei durchgehend kontinuierlicher Reflexionsfläche gebildete Lichtstärkeminimum und zugleich eine breitere Streuung erfolgt.

12. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Facette (40) eine ebene Reflexionsfläche (41) aufweist.

13. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Facette (40) eine konkav oder konvex gekrümmte Reflexionsfläche aufweist.

14. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen der oder jeder Facette (40) und der kontinuierlichen Reflexionsfläche stufenlos ist.

15. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche der oder jeder Facette (40) zu der diese umgebenden kontinuierlichen Reflexionsfläche geneigt angeordnet ist und am Übergang zwischen der oder jeder Facette (40) und der kontinuierlichen Reflexionsfläche eine Stufe (42) gebildet ist.