DE4129955A1 - Beleuchtungseinrichtung zur verwendung an kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Beleuchtungseinrichtung zur Verwendung an Kraftfahrzeugen gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1 aus. Eine solche durch die EP-A 03 67 032 bekannte Beleuchtungseinrichtung hat eine Lichtquelle, von dem aus Bündel von Lichtwellenleitfasern abge­ hen, die zu einzelnen Leuchten am Kraftfahrzeug führen und dort das von der Lichtquelle erzeugte Licht übertragen. Dort werden die ein­ zelnen Lichtwellenleiter der Lichtleitelemente einzelnen Lichtüber­ tragungselementen innerhalb der Leuchte bzw. des Lichtverteilers zu­ geführt, die nebeneinander in Reihe angeordnet sind und denen je­ weils eine Linse zugeordnet ist. Dabei wird die Lichtaustrittsfläche der Lichtübertragungselemente durch die Linse abgebildet bzw. das Licht vom Fahrzeug weg projiziert. Die Lichtübertragungselemente weisen eine rechteckige Form mit unterschiedlicher Querschnitts­ fläche auf. Mit der Vielzahl von nebeneinanderliegenden Lichtüber­ tragungselementen und Linsen wird ein Beleuchtungsmuster für das Kraftfahrzeug erzeugt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung hat demgegenüber den Vorteil, daß insbesondere bei Lichtverteilern in Form von Kraftfahr­ zeugscheinwerfern eine gewünschte Lichtverteilung mit durch die überlagerte gemeinsame Projektion der von den einzelnen Lichtwellen­ leitern der Lichtleitelementen übertragenen Lichtmengen erzielt wird. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gekennzeichnet. Vorteilhaft ist, daß gemäß Patentanspruch 2 mit mehreren Lichtleitelementen und deren einzelnen Lichtwellenleitern gemeinsam durch Überlagerung eine wirkungsvolle Lichtverteilung mit unterschiedlicher Beleuchtungs­ stärke erzielt werden kann. Dabei kann gemäß Anspruch 3 die von den einzelnen Lichtleitelementen übertragene Lichtintensität dadurch variiert werden, daß sie mehr oder weniger nur Teile des durch den Reflektor der Lichtquelle abgebildeten Leuchtkörpers übertragen, wobei unterschiedliche Lichtintensitäten von den einzelnen Licht­ leitelementen übernommen werden.

Die von der Lichtquelle auf die Lichtleitelemente gegebene Licht­ menge wird, da die Lichtleitelemente eine durchgehende gleiche Quer­ schnittsfläche aufweisen, optimal zum Lichtverteiler hin übertragen. In Homogenitäten des vom Leuchtkörper auf den Eintrittsquerschnitt der Lichtleitelemente projizierten Lichtverteilung können gemäß An­ spruch 6 durch einen an den Anfang gesetzten, prismatischen einzel­ nen Lichtwellenleiter homogenisiert werden, wobei dieser Lichtwel­ lenleiter den gleichen Durchtrittsquerschnitt wie das anschließende Bündel von Lichtwellenleitern aufweist. Durch Formen der einzelnen Lichtwellenleiter der Lichtleitelemente zu einer bestimmten Aus­ trittsflächenform gemäß den Patentansprüchen 7 bis 15, läßt sich die gewünschte Lichtverteilung auch eines Abblendlichtes mit einer Hell-Dunkel-Grenze und unterschiedlichen Beleuchtungsintensitäten erzeugen. Insbesondere durch die Ausgestaltung nach Anspruch 12 er­ geben sich damit mit größeren Lichtübertragungsflächen einzelner Lichtleitelemente abnehmende Lichtintensitäten, die wiederum breiter gestreut eine abnehmende Beleuchtung in den Randflächen der Fahr­ bahnlichtverteilung des Scheinwerfers ergeben.

Durch die Ausgestaltung der Unteransprüche 13 bis 14 ergibt sich eine Absenkung der Beleuchtungsstärke der Fahrbahn zum Fahrzeug hin. Zur Erzeugung einer gleichmäßigen Lichtverteilung ist ferner gemäß Patentanspruch 17 in vorteilhafter Weise die Austrittsfläche der einzelnen Lichtwellenleiter aus der Ebene des Brennpunkts der Linse gerückt, so daß die Linse zwar im wesentlichen die Form der Aus­ trittsfläche der Lichtleitelemente überträgt, nicht aber die sich aus den einzelnen Lichtwellenleitern ergebende Struktur.

Zur Erzeugung der schärfer abzubildenden Hell-Dunkel-Grenze werden vorteilhaft Lichtleitkörper oder Blendenkörper gemäß Patentanspruch 18 bis 21 verwendet. Dabei übernimmt der Lichtleitkörper eine Homo­ genisierung der sich aus dem Austrittsflächen der einzelnen Licht­ wellenleitern ergebenden Lichtintensitäten und bildet zugleich mit seiner Endfläche bzw. Kante die Hell-Dunkel-Grenze.

In einfacher Weise kann mit Hilfe des Blendenkörpers gemäß Patent­ anspruch 20 ebenfalls eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze, die sich an diesem Blendenkörper befindet, abgebildet werden, wobei durch die Tiefe des Blendenkörpers die gewünschte Defokussierung der Lichtaus­ trittsfläche der Lichtleitelemente erfolgt, und durch die Verspiege­ lung eine Erhöhung der Lichtintensität an der Hell-Dunkel-Grenze gewährleistet ist. Durch den Verlauf der die Hell-Dunkel-Grenze bildenden Kante auf einer Zylinderfläche ergibt sich eine optimale scharfe Abbildung der Hell-Dunkel-Grenze auch in den Randbereichen.

Zur Formierung des Beleuchtungsabfalles in vertikaler Richtung ist ferner in vorteilhafter Weise gemäß Patentanspruch 21 bis 23 eine Beeinflussung des Lichtaustritts an der entsprechenden Austritts­ fläche der Leitleitelemente möglich. In vorteilhafter Weise ist schließlich die Lichtquelle gemäß den Patentansprüchen 24 und 25 so ausgestaltet, daß die vom Lichtkörper erzeugte Lichtmenge auch opti­ mal auf die Lichtleitelemente übertragen werden kann, wobei die Ein­ trittsfläche der Lichtleitelemente dadurch von einer Abschattung von sich gegebenenfalls absetzenden Materialteilchen in dem Leuchtkörper geschützt sind, indem sie deutlich des neben dem Leuchtkörper rechts und links der Normalen angeordnet sind.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Varianten sind in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die erfindungsgemäße Lichtquelle mit Lichtleitelementen und Lichtverteiler, Fig. 2 der Beginn eines Lichtleitelements mit einem einzelnen Lichtwellenleiter, dem sich das Bündel von Lichtwellenleitern des Lichtleitelements anschließt, Fig. 3a die Draufsicht auf den Eintrittsquerschnitt des einzelnen Lichtwellenleiters so wie er in der Wand des Reflektors der Licht­ quelle eingesetzt wird, Fig. 3 den Querschnitt, der sich an der einzelnen Lichtwellenleiter anschließenden Bündel von Lichtwellen­ leitern, Fig. 4 eine durch den Lichtverteiler zu erzeugende ge­ wünschte Lichtverteilung auf der Fahrbahn vor dem mit der erfin­ dungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ausgestatteten Fahrzeug, Fig. 5 einen Schnitt durch den Lichtverteiler gemäß 4a, Fig. 6 einen Schnitt eines einzelnen Elements des Lichtverteilers von Fig. 5, wobei dieses Element zur Erzeugung einer Hell-Dunkel-Grenze vorgese­ hen ist, Fig. 7 die Austrittsfläche des Lichtleitelements zur Ver­ sorgung des Lichtverteilerelements gemäß Fig. 6 zur Erzeugung einer Hell-Dunkel-Grenze, Fig. 8 die Austrittsfläche anderer Lichtleit­ elemente, Fig. 9 eine Variante zur Ausführung gemäß Fig. 5 bis 7 mit einem Lichtleitkörper, der zur Bildung einer abzubildenden scharfen Hell-Dunkel-Grenze an die Austrittsfläche des einen der Lichtleitelemente angesetzt ist, Fig. 10 eine weitere Variante mit einem Blendenkörper, der an die Austrittsfläche des einen der Licht­ leitelemente angrenzt zur Bildung einer scharf abzubildenden Hell-Dunkel-Grenze, Fig. 11 eine ergänzende Ausgestaltung zur Aus­ führungsform nach Fig. 10 mit einer Blende zur Begrenzung der Fahr­ zeugbeleuchtungsstärke in vertikaler Richtung und Fig. 12 eine wei­ tere Variante in Abwandlung zu Fig. 11, ebenfalls zur Begrenzung der Beleuchtung in vertikaler Richtung.

Beschreibung

Zum Zwecke der Beleuchtung, insbesondere der Fahrbahn vor einem Kraftfahrzeug ist gemäß Fig. 1 eine Lichtquelle 1 vorgesehen, die einen Leuchtkörper 2 in Form einer Lampe aufweist, die im Inneren eines Hohlkörpers 4 angeordnet ist, dessen Wand als Reflektor ausge­ bildet ist, mit mehreren gleichartigen Reflexionsflächen 5. Die Reflexionsflächen sind dabei Flächen von Kegelschnittrotationskör­ pern vorzugsweise von einem Rotationsellipsoid. Der innere Brenn­ punkt F1 all dieser Teilflächen 5 liegt dabei im Leuchtkörper 2, während der äußere Brennpunkt F2 jeweils in der Wand der gegenüber­ liegenden Reflexionsfläche liegt. In den Punkten F2 liegt jeweils die Lichteintrittsfläche 7 von in der Wand dieser Reflexionsfläche eingesetzten Lichtleitelementen 8, 108, 208, 308. Diese sind anderen Endes mit einem Lichtverteiler 10 verbunden, bestehend aus mehreren Lichtverteilerelementen 11, 111, 211, 311, die jeweils einem Licht­ leitelement 8 bis 308 zugeordnet sind. Der Lichtverteiler ersetzt eine Leuchte oder ein Scheinwerfer konventioneller Art und dient der Lichtverteilung des von der Lichtquelle 1 kommenden Lichtes im vor­ gesehenen Maße an einem Kraftfahrzeug. Die Lichtquelle ist dabei unabhängig von der Lichtaustrittsfläche des Lichtverteilers im Fahr­ zeug einbaubar und über die flexiblen Lichtleitelemente mit dem Lichtverteiler verbunden. Die Einbaulage der Lichtquelle ist dabei so, daß sie wie in der Fig. 1 gezeigt liegt. Dabei liegen die Lichteintrittsflächen 7 der Lichtleitelemente 8-308, symmetrisch links und rechts einer durch den Leuchtkörper und die Grenzlinie der Reflexionsflächen 5 gehenden Normalen N auf die Fahrbahn des Kraft­ fahrzeugs. Dies hat den Sinn, daß eine Abschattung des Leuchtkörpers durch zum Beispiel abgelagerte Metalldampfteile, die insbesondere in der Vertikalen liegen, sich weniger stark auf die Lichtübertragung nur einzelner Lichtleitelemente auswirkt.

Die Lichtleitelemente bestehen aus einem Bündel von Lichtwellenlei­ tern 12, zum Beispiel Glasfasern. Dabei kann das Bündel zum Beispiel tausend einzelne Glaserfasern aufweisen. Diese Glasfasern sind in dem Bündel eng zusammengefaßt und bilden mit ihren einzelnen Durch­ schnittsquerschnitten den gesamten Durchtrittsquerschnitt des jewei­ ligen Lichtleitelements. Dabei kann die Form der Eintrittsfläche anders sein als die der Austrittsfläche des Lichtleitelements bei gleichem Lichtübertragungsquerschnitt. In vorteilhafter Weise ist der Eintrittsquerschnitt 14 der Lichtleitelemente in der Form so gestaltet, daß sie dem Abbild des lichtaussendenden Teils des Leuchtkörpers entspricht. Bei einer Glühfadenlampe wäre das die Wendel und bei einer Gasentladungslampe ist das der Lichtbogen, der auf die Eintrittsfläche 7 abgebildet wird. Entsprechend ist der Ein­ trittsquerschnitt 14 gemäß Fig. 3b dem Lichtbogen angepaßt. Vorteil­ haft wird jedoch dem Bündel aus Lichtwellenleitern 12 ein Einzel­ lichtwellenleiter 15 vorgeschaltet, der prismatisch ausgebildet ist, mit einem Querschnitt, der dem Eintrittsquerschnitt 14 in der Form entspricht. Dieser Einzellichtwellenleiter wird in die Wand der Reflexionsflächen eingeführt und weist dann die Eintrittsfläche 7 auf. Die Verwendung dieses Einzellichtwellenleiters hat den Zweck, daß innerhalb diesem bis zum Übergang zu den Lichtwellenleiterbündel sich Inhomogenitäten der Lichtverteilung ausgleichen können, und eine möglichst gleichmäßige Lichtverteilung gleicher Intensität an das Lichtwellenleiterbündel des Lichtleitelements weitergegeben wird.

Jedes Lichtleitelement 8, 108, 208, 308 mündet in jeweils ein Licht­ verteilerelement 11, 111, 211, 311 ein, wie in Fig. 5 dargestellt. Die Austrittsfläche 17, 117, 217, 317 der Lichtleitelemente wird, wie nachstehend noch näher beschreiben, von jeweils einer Linse 18, 118, 218, 318 abgebildet, wobei das von dem Lichtleitelement über­ tragene Licht auf die Fahrbahn projiziert wird. Den Linsen 118, 218, 318 nachgeordnet sind Lichtscheiben 119, 219, 319, die Lichtstreu­ elemente 20 aufweisen und ähnlich wie bei Lichtscheiben von konven­ tionellen Scheinwerfern, zum Beispiel Zylinder oder Gegenlinsen auf­ weisen können und im wesentlichen das von den Linsen 118 bis 318 abgegebene Licht vorwiegend in der Horizontalen streuen.

Eines der Lichtleitelemente 8 hat der zugeordneten Linse 18 eine Lichtscheibe 19 nachgeschaltet, die jedoch keine Lichtstreuelemente aufweist, so daß sie lediglich als Schutzscheibe oder Filterscheibe verwendet wird.

Die Austrittsflächen der Lichtleitelemente sind dabei unterschied­ lich geformt. Fig. 7 gibt die Form der Austrittsfläche 17 des Lichtleitelementes 8 wieder, wobei diese Austrittsfläche die Beson­ derheit aufweist, daß sie ausgehend von einer rechteckigen Form eine gestufte Unterkante 23 aufweist mit zwei zur zugehörigen Fahrbahn des Fahrzeugs parallel bzw. horizontal verlaufenden Unterkantentei­ len 24 und einem diese Unterkantenteile verbindenden, schräg anstei­ gendem Unterkantenteil 25. Die Unterkantenteile entsprechend dem Verlauf einer gesetzlich geforderten Hell-Dunkel-Grenze, wobei der schräg verlaufende Teil dem Anstieg der Hell-Dunkel-Grenze mit 15° entspricht. Die Oberkante 26 der Austrittsfläche 17 verläuft wiede­ rum horizontal. Diese Fläche 17 wird nun von der Linse 18 auf die Fahrbahn projiziert, wobei der Kantenverlauf speziell der Unterkante 23 ungestört durch die Lichtscheibe 19 auf der Fahrbahn wiedergege­ ben wird. In einem Ausführungsfall liegt dabei die Austrittsfläche in der Brennebene der Linse 18. Um jedoch die exakte Abbildung des Lichtverteilungsmusters, das sich aus den dicht aneinander gereihten Austrittsquerschnitten der einzelnen Lichtwellenleiter ergibt, zu vermeiden, sind nachstehend noch beschriebene Maßnahmen vorgesehen.

Die Lichtaustrittsflächen 117 bis 317 entsprechen einander und wei­ chen von der Lichtaustrittsfläche 17 gemäß Fig. 7 ab. In Fig. 8 erkennt man hier als Lichtaustrittsfläche 117 eine Fläche, die dem Querschnitt eines Giebelhauses entspricht, mit einer horizontalen Unterkante 28, an der sich zunächst eine im wesentlichen rechteckige Fläche anschließt, die angrenzend in eine Dreiecksfläche 29 über­ geht. Von dieser Fläche 117 wird die Unterkante 28 als obere Be­ leuchtungsbegrenzungskante auf die Fahrbahn projiziert, wie dies auch mit der Unterkante 23 bei Fig. 7 der Fall war. Die Austritts­ flächen 217 und 317 haben eine ähnliche Form, sind aber im Quer­ schnitt zunehmend größer ausgeführt. Während die Lichtaustritts­ fläche 17 einen kleinen Querschnitt aufweist, wobei die Eintritts­ fläche des Lichtleitelements auch entsprechend klein ist und nur den sehr hellen Kern des abgebildeten Leuchtkörpers erfaßt, erfassen analog größeren Eintrittsquerschnitte der übrigen Lichtleitelemente einen größeren Teil der Leuchtkörperabbildung. Damit unterscheidet sich die Lichtübertragung der einzelnen Lichtleitelemente. Die Aus­ trittsfläche des Lichtleitelements 17 zur Erzeugung der Hell-Dun­ kel-Grenze weist eine hohe Lichtintensität auf und wird durch die Linse auch nur auf einen relativ kleinen Fahrbahnbereich projiziert, wie das der Fig. 4 entnehmbar ist. Dort umfaßt die Kurve 30 das von der Austrittsfläche 17 beleuchtete Feld der Fahrbahn. Dieses Feld weist die horizontal verlaufende Hell-Dunkel-Grenze 31 und den Schräganstieg 32 der asymmetrischen Lichtverteilung auf. Im Punkt 33 ergibt sich dabei die höchste Beleuchtungsstärke. Diesem Feld wird die Projektion der Austrittsquerschnitte der übrigen Lichtleitele­ mente überlagert. So zeigt die Kurve 130 das vergrößerte Beleuch­ tungsfeld mit ebenfalls einer in Verlängerung der Hell-Dunkel-Grenze 31 verlaufenden horizontalen Begrenzung. Dieses Feld ist vor allen Dingen in seitlicher Richtung größer, was noch auf den Einfluß der Streuelemente 20 zurückzuführen ist. Entsprechend überlagert sind die Abbildungen der zunehmend größer werdenden Austrittsflächen 217 und 317 mit den Begrenzungskurven 230 und 330. Man erhält somit eine gewünschte Lichtverteilung auf der Fahrbahn entsprechend den gesetz­ lichen Anforderungen mit einer guten und gleichmäßigen Ausleuchtung und eine genau dosierte Abstufung der Beleuchtungsstärke. Damit kann man eine freie variierbare Lichtverteilung erzielen, die durch die Form der Austrittsfläche und der Größe und durch die Ausgestaltung des nachgeschalteten optischen Systems beeinflußt wird. Der Platz, der am Kraftfahrzeug zur Bereitstellung des Lichtaustrittes für die Fahrbahnbeleuchtung zur Verfügung gestellt werden muß, ist dabei sehr klein, da insbesondere die Lichtverteilung von der Lichtquelle räumlich getrennt ist. Durch die Projektion des Lichtes aus einzel­ nen Lichtleitelementen ist insbesondere eine sehr niedrige Bauhöhe möglich und auch ein sehr kleines Bauvolumen des eigentlichen licht­ verteilenden Elements.

Die Form der Austrittsfläche 117 bis 317, wie sie in der Fig. 8 wiedergegeben ist, dient dazu, einen Lichtverteilungsgradienten in der Vertikalen zu erzeugen, das heißt eine abnehmende Beleuchtungs­ stärke mit der Entfernung von der Hell-Dunkel-Grenze 31 nach unten zur Fahrbahn zu erzielen. Die an die Rechteckfläche sich an­ schließende Dreiecksfläche 29 kann auch eine andere Form haben, zum Beispiel ein kleines Quadrat oder ein Rechteck. Je nach Erfordernis­ se der Lichtverteilung im fahrzeugnahen Bereich.

In den nachfolgenden Ausführungsformen sind Möglichkeiten zur Ver­ besserung der Beleuchtungsqualität geschaffen. Dabei dienen diese Maßnahmen speziell zu einer klaren und gleichmäßigen Beleuchtung innerhalb des von der Kurve 30 in Fig. 4 begrenzten Beleuchtungs­ feldes, das auch bestimmend für die gesetzlich vorgegebene Hell-Dun­ kel-Grenze ist. Da die Lichtverteilung an der Lichtaustrittsfläche der Lichtleitelemente wegen der einzelnen Lichtwellenleiter nicht homogen ist, wird gemäß Fig. 9 an die Lichtaustrittsfläche angren­ zend ein Lichtleitkörper 34 vorgesehen, der aus ähnlichen Materia­ lien wie zum Beispiel der einzelne Lichtwellenleiter 15 sein kann. Dabei ist dieser Lichtleitkörper prismatisch ausgebildet mit einer ebenen Stirnseite 35, die an die Austrittsfläche 17 des Lichtleit­ elements 8 angrenzt und mit einer zu dieser parallelen Stirnseite 36. Die zur Fahrbahn weisende Bodenfläche 37 liegt in der Verlänge­ rung der Unterkante 23 der Austrittsfläche 17, so daß sie mit der Stirnseite 36, die zur Linse 18 hingerichtet ist, eine untere Be­ grenzungskante bildet in Form der zu projizierenden Hell-Dun­ kel-Grenze mit der Horizontalen 124, die dem Unterkantenteil 24 ent­ spricht und dem ansteigenden Ast 125, der dem Unterkantenteil 25 entspricht. Die übrigen Begrenzungsflächen, wie die Deckfläche 39 und die Schmalseiten 40 liegen vor dem entsprechenden Begrenzungs­ kanten der Austrittsfläche 17 weiter entfernt, so daß das aus dem Lichtleitelement 8 in den Lichtleitkörper eintretende Licht sich in diesen Bereichen weiterverteilen und zum Rand hin in gewünschte Maße abschwächen kann. Konzentriert wird jedoch die Beleuchtungsstärke des aus der Austrittsfläche 17 austretenden Lichts im Bereich der Bodenfläche weitergeführt, so daß an den Kanten 124, 125 eine hohe Intensität ansteht. Die anschließende Linse 18 hat nun ihre Brenn­ ebene in der Ebene der Stirnseite 36, so daß die Kanten 124 und 125 als Hell-Dunkel-Grenze scharf abgebildet werden. Dabei ist die an der Stirnseite 36 austretende Lichtverteilung homogenisiert mit hö­ herer Beleuchtungsstärke im unmittelbar an die Unterkante angrenzen­ den Bereich und mit abnehmender Beleuchtungsstärke im unmittelbar an die Unterkante angrenzenden Bereich sowie mit abnehmender Beleuch­ tungsstärke zu den Randbereichen, die die Austrittsfläche 17 überra­ gen. Damit erhält man eine weichere Lichtverteilung ohne Lichtver­ lust und exakte Abbildung einer Hell-Dunkel-Grenze. Die Anordnung entspricht dabei einer Defokussierung der Austrittsfläche 17 des Lichtleitelements 8.

Statt eines Lichtleitkörpers der oben beschriebenen Weise kann auch gemäß Fig. 10 vor die Austrittsfläche 17 ein Blendenkörper 42 ge­ setzt werden, wie er auch in dem Teilschnitt durch das Lichtvertei­ lerelement 11 gemäß Fig. 6 entnehmbar ist. Der Körper selbst ist lichtundurchlässig und hat eine Deckfläche 44, die der axialen Ver­ längerung des Lichtverteilerelementes entlang der Unterkante 23 im Verlauf entspricht. An der der Linse zugewandten Stirnseite 46 wie­ derholt sich in der Oberkante 224 zur Deckfläche 44 die Unterkante 24 der Austrittsfläche 17. Entsprechend tritt wiederum die Kante 25 am Blendenkörper als Kante 225 auf. Die Deckfläche 44 ist ferner verspiegelt, so daß gebeugtes an der Austrittsfläche 17 bzw. an den Endflächen der einzelnen Lichtwellenleiter austretendes Licht in der Spiegelfläche reflektiert wird und somit im Bereich der Kanten 224, 225 eine hohe Lichtintensität beibehalten wird. Die nachfolgende Linse hat ihre Brennebene im Bereich der Stirnseite 46 und bildet die Kanten 224, 225 als Hell-Dunkel-Grenze ab. Vorteilhaft ist die Stirnseite 46 Teil eines Zylinders, so daß Verzeichnungsfehler und Farbsäume bei der Abbildung vermieden werden. Durch die Einstellung der Linse mit ihrer Brennebene auf die Stirnseite 46 wird die Aus­ trittsfläche 17 defokussiert, so daß eine exakte Abbildung der ein­ zelnen Austrittsflächen der einzelnen Lichtwellenleiter nicht er­ folgt, sondern austretendes Licht als homogene Lichtverteilung abge­ bildet wird.

In gleicher Weise werden auch die Austrittsflächen 117 bis 317 de­ fokussiert, wobei es hier nicht notwendig ist, einen Lichtleitkörper dazwischenzuschalten, da hier nur die Helligkeitsverteilung an sich abgebildet wird, aber keine exakte Hell-Dunkel-Grenze. Die Schärfe der Abbildung der Unterkante 28 der jeweiligen Austrittsflächen reicht aus, um die gewünschte Hell-Dunkel-Grenze in den anschließen­ den Bereichen von der Kurve 30 gemäß Fig. 4 in der Horizontalen zu erhalten. Dabei wirken sich auch die Streuelemente 20 der Licht­ scheiben 119 bis 319 nicht nachteilig aus, da dort bei der Verwen­ dung von Zylinderlinsen die Abbildungsschärfe in der Vertikalen bei­ behalten wird und das aus den Linsen austretende Licht nur zur Seite gestreut wird. Durch diese seitliche Streuung vermischen sich zu­ sätzlich noch vorhandene Lichtintensitätsschwerpunkte.

Die Lichtverteilung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers bedarf einer abnehmenden Beleuchtungsstärke zum Fahrzeug hin und zu den Randbe­ reichen. Diese Abnahme zu den Randbereichen wird problemlos mit den Streuelementen erzielt, wogegen die Abnahme zum Fahrzeug hindurch eine verkleinerte Querschnittsform, die in der Beschreibungsfigur 8 angegeben ist, erzielt werden kann. Dies kann aber auch durch zusätzliche Einrichtungen gemäß Fig. 11 und 12 erreicht werden. Hier wird in einer Entfernung von der Austrittsfläche 17 bis 317 eine Blende 48 zwischen Austrittsfläche und Linse eingebracht, wobei diese Blende außerhalb der Brennebene 49 der Linse liegt. Diese Blende schattet die Austrittsfläche im Bereich ihrer Oberkante ab, so daß sich hier durch Beugung und Abbildungsoptik eine Minderung der Beleuchtungsstärke, die übertragen wird, ergibt. Vorzugsweise gibt sich das in der Verwendung mit einem Blendenkörper gemäß Fig. 10. Gemäß Fig. 12 kann diese Blende auch ein Abblendkörper 50 sein, dessen zur Linse weisende Stirnseite wiederum außerhalb der Brenn­ ebene 49 der Linse liegt und dessen zum Lichtleitelement parallele Unterseite 52 verspiegelt ist, so daß streuendes Licht nach unten reflektiert wird und nicht verlorengeht. Die Stirnseite 51 ist eben­ falls defokussiert. Vorteilhaft ist diese Anwendung insbesondere auch in Verbindung mit dem Blendenkörper 44 und seiner verspiegelten Oberflächen, zwischen der und der Unterseite 52 das austretende Licht zur Linse geführt wird.

Zur Anordnung der Linse ist zu sagen, daß diese mit dem Brechungs­ index der Lichtleitfasern so abgestimmt ist, daß alles aus den Lichtleitfasern bzw. Lichtwellenleitern bei exakter Fokussierung der Linse austretende Licht von dieser aufgenommen werden kann, die numerische Apertur also gleich ist. Dieselbe Maßnahme ist auch auf der Eintrittsseite der Lichtleitelemente vorgesehen. Die Randstrahlen des reflektierten Lichts der einzelnen Reflektionsfläche bilden ei­ nen Winkel der der numerischen Apertur des Lichtleitelements ent­ spricht. Die Linsen sind vorteilhaft asphärisch ausgebildet. Bei Verwendung von torischen Linsen können überdies die Lichtstreuele­ menten 20 der Lichtscheiben entfallen. Eine solche torische Linse bildet eine horizontale Linie scharf ab und streut zudem das Licht, das aus den Austrittsflächen austritt, zur Seite. Die Linsen sind insgesamt so ausgerichtet, daß sich die in Fig. 4 gezeigte ge­ wünschte Überlagerung der einzelnen Abbildungen ergibt.

Claims (25)

1. Beleuchtungseinrichtung zur Verwendung an Kraftfahrzeugen mit einer Lichtquelle (1) bestehend aus einem Leuchtkörper (2), der von einem Reflektor in Form eines Hohlkörpers (4) umschlossen ist, der das Licht des Leuchtkörpers auf Eintrittsflächen (7) von von der Reflektorinnenseite abführenden, wenigstens zum Teil aus mehreren eng gebündelten Lichtwellenleitern (12) bestehenden Lichtleitelemen­ ten (8, 108, 208, 308) lenkt, die das Licht zu einem Lichtverteiler (10) führen, der eine Linse (18, 118, 218, 318) zur Projektion und Verteilung des von den Lichtleitelementen abgegebenen Lichts auf­ weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitelemente eine Aus­ trittsfläche (17, 117, 217, 317) aufweisen, die von der Linse (18, 118, 218, 318) zur Projizierung des austretenden Lichts abgebildet wird und die dabei eine der gewünschten projizierten Lichtverteilung entsprechende Form aufweist.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Lichtleitelemente (8-308) die die gebündelten Lichtwel­ lenleiter (12) aufweisen, in einen einzigen Lichtverteiler (10) en­ den und unterschiedliche Austrittsflächen (17-317) für den Lichtaus­ tritt aufweisen, die durch jeweils eine einem jeden Lichtleitelement zugeordnete Linse (18-318) einander überdeckend abgebildet werden.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Lichteintrittsfläche (7) der Lichtleitelemente (8 bis 308) an der Reflektorinnenwand der durch den Reflektor abgebil­ deten Form des lichtaussendenden Teils des Leuchtkörpers (2) ent­ spricht.

4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (14) der Eintrittsfläche (7) der Lichtleitele­ mente jeweils gleich groß ist wie der Querschnitt ihrer Austritts­ fläche (17 bis 317).

5. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn der Lichtleitelemente am Re­ flektor als ein Einzellichtwellenleiter (15) ausgebildet ist, an dem sich das Bündel aus mehreren Lichtwellenleitern (12) anschließt.

6. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Eintrittsfläche wenigstens eines (8) der Lichtleitelemente kleiner ist als die zu dieser hin reflektierte Abbildung des lichtaussendenden Teils des Leuchtkörpers ist.

7. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eines der Lichtleitelemente (8) ein Bündel von Licht­ wellenleitern aufweist, deren Endflächen zusammen eine Austritts­ fläche (17) bilden, die an der zur Fahrbahn des Kraftfahrzeuges weisenden Unterkante (23) eine zur Fahrbahn parallele, horizontale Begrenzung (24) aufweist, die als Hell-Dunkel-Grenze durch die Linse (18) auf der Fahrbahn abgebildet wird.

8. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß der Querschnitt der Eintrittsfläche des einen der Lichtleitele­ mente kleiner ist als die zu dieser reflektierte Abbildung des lichtaussendenden Teils des Leuchtkörpers und die Austritts- und Eintrittsfläche der anderen der Lichtleitkörper demgegenüber größer sind mit unterschiedlichen und zunehmendem Querschnitt.

9. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Unterkante (23) der Austrittsfläche (17) eine im Winkel zur Fahrbahn ansteigenden Unterkantenteile (25) aufweist zur Erzeugung einer asymmetrischen Lichtverteilung in Verbindung mit der horizontalen Unterkante (24).

10. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da­ durch gekennzeichnet daß das eine der Lichtleitelemente (8) eine Austrittsfläche (17) mit zur Fahrbahn parallelen, horizontalen Ober­ kante (26) aufweist.

11. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die anderen der Lichtleitelemente (108 bis 308) ebenfalls eine Austrittsfläche (117 bis 317) mit einer zur Fahr­ bahn parallelen Unterkante (28) aufweisen.

12. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die anderen der Lichtleitelemente eine Austrittsfläche (117 bis 317) in Form einer sich an die Unterkante (28) anschließenden rechteckigen oder quadratischen Fläche aufweisen.

13. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß sich an die quadratische oder rechteckige Austrittsfläche eine Fläche mit reduzierter Lichtaustrittsfläche (29) anschließt.

14. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fläche mit reduzierter Austrittsfläche dreieckförmig ist.

15. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Fläche mit reduzierter Austrittsfläche ein Rechteck oder Quadrat ist.

16. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 11 bis 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Strahlengang der den anderen der Lichtleitele­ menten (108 bis 308) angeordneten Linsen (118 bis 318) Streuelemente (119 bis 319, 20) angeordnet sind, die vorzugsweise das Licht hori­ zontal streuen.

17. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die Austrittsfläche (17 bis 317) der Lichtleitelemente (8 bis 308) gegenüber dem Brennpunkt der Linse (18 bis 318) defokussiert ist.

18. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß das Bündel der Lichtwellenleiter (12) mit ihrer Austrittsfläche (17) in einem prismatischen Lichtleitkörper übergeht.

19. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Austrittsfläche (17) des einen der Lichtleit­ elemente (8) an einen Lichtleitkörper (34) angrenzt, dessen zur Fahrbahn weisende Bodenfläche (37) einen zur Erzeugung einer Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung auf der Fahrbahn durch den Lichtverteiler, und der Unterkante (23) der Austrittsfläche (17) entsprechenden Verlauf hat und der Linse (18) so zugeordnet ist, daß diese die vom Lichtleitelemente abgewandte Kante der Bodenfläche als Hell-Dunkel-Grenze abbildet.

20. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich an der Unterkante (23) der Austrittsfläche (17) des einen der Lichtleitelemente (8) ein Blendenkörper (42) an­ schließt, dessen Deckfläche (44) dem Verlauf der Unterkante (23) ent­ spricht und verspiegelt ist und der der Linse (18) so zugeordnet ist, daß die den Lichtleitelement abgewandte Kante (224, 225) der Deckfläche (44) von der Linse scharf abgebildet wird.

21. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, daß die der Linse zugewandte Stirnseite (46) des Blendenkörpers (42) zylindrisch ausgebildet ist mit vertikaler Achse.

22. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 17 bis 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Austrittsfläche der Lichtleitelemente und der Linse jeweils eine Blende (48) angeordnet ist, die einen der Fahrbahn fernen Bereich der Austrittsfläche abdeckt, mit einer Un­ terkante, die außerhalb des Brennpunkts der Linse liegt.

23. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 17 bis 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Austrittsfläche der Leitleiterelemente und der Linse ein Abblendkörper (50) angeordnet ist, der die Aus­ trittsfläche des Lichtleiterelements in einem oberen fahrbahnfernen Bereich begrenzt, eine verspiegelte Unterseite und eine zur Linse (15) weisende Kante aufweist, die außerhalb der Brennweite der Linse liegt.

24. Beleuchtungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorinnenfläche (30) aus mehre­ ren einzelnen Reflektionsflächen (5) zusammengesetzt ist, die Flä­ chen von Kegelschnittrotationskörpern sind und deren Brennpunkte in der Eintrittsfläche (7) der Lichtleitelemente (8 bis 308) liegen, wobei die Randstrahlen der Teilflächen einen Lichtkegelwinkel bilden, der nur so groß ist, daß er der numerischen Apertur des Lichtleitelementmaterials entspricht, so daß das gesamte auf die Eintrittsfläche gerichtete Licht vom Lichtleitelement weitergeleitet wird.

25. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeich­ net, daß der Reflektor aus vier Reflexionsflächen (5) besteht, die vorzugsweise Rotationsellipsoide sind mit einem dem Reflektor nahen Brennpunkt (F1), der im Leuchtkörper (2) liegt und einen am Reflek­ tor fernen zweiten Brennpunkt (F2), der in der Eintrittsfläche (7) liegt, wobei die Eintrittsflächen der Lichtleitelemente neben der Normalen (N) durch den Leuchtkörper auf die Fahrbahn liegen.