DE4302907A1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine verbesserte Kraftfahrzeug-Schein
werferlampe, welche einen Metallhalogenid-Lampenkolben als
Lichtquelle verwendet.
Es sind Kraftfahrzeug-Schweinwerferlampen bekannt, die einen
Metallhalogenid-Entladungslampenkolben 50 als Lichtquelle
verwenden, wofür Beispiele in den Fig. 8(a) und 8(b) ge
zeigt sind. In dem Metallhalogenid-Entladungslampenkolben 50
neigt ein Teil des Metallhalogenids dazu, sich auf dem Boden
des Entladungslampenkolbens abzulagern (Pfeil A). Die Metall
halogenidablagerung 51 streut Licht, und das gestreute Licht
wird durch den Boden eines Reflektors 52 reflektiert (Pfeil B),
was ein nach oben aufleuchtendes oder streuendes Licht G1
erzeugt, wie in den Lichtverteilungsmustern von Fig. 9 ge
zeigt. Dieses aufleuchtende Licht, das heißt, der Anteil der
Lichtverteilung, der dem gestreuten Licht zugeschrieben wird,
bei einem Abschnitt rechts von einer Vertikallinie V und über
einer Horizontallinie H kann zeitweilig den Fahrer eines ent
gegenkommenden Fahrzeugs blenden. Andererseits kann der Fah
rer des Kraftfahrzeugs, das ein solches aufleuchtendes Licht
erzeugt, Hindernisse auf der Straße nicht sehen, wenn nicht
in bestimmten Abschnitten der Lichtverteilung eine ausrei
chende Lichtmenge vorgesehen wird. Wie aus Fig. 9 ersicht
lich, zeigt ferner die Kraftfahrzeug-Schweinwerferlampe die
ser Art die Probleme, daß die Lichtmenge so groß ist, daß sie
ein aufleuchtendes Licht bei einem Abschnitt G2 nahe den sehr
intensiven Abschnitten S1 und S2 selbst bei Abwesenheit des
aufleuchtenden Lichtes G1 erzeugt, das von der Halogenidabla
gerung 51 herrührt, und daß die Lichtmenge bei peripheren Ab
schnitten wie zum Beispiel einem Abschnitt G3 so klein ist,
daß die Sichtbarkeit für Hindernisse auf der Straße niedrig
ist.
Was seit langem gewünscht wird, ist daher eine Kraftfahrzeug-
Schweinwerferlampe einer Art, die einen Metallhalogenid-Ent
ladungslampenkolben anwendet, welche kein aufleuchtendes oder
streuendes Licht G1 erzeugt, das mit durch Halogenidablage
rungen gestreutem Licht verbunden ist, und eine geringere
Lichtverteilung bei dem oberen rechten Abschnitt G2, der von
den Linien V und H umgeben ist, und welche eine bestimmte ge
wünschte Lichtmenge bei dem peripheren Abschnitt G3 liefert.
Die Erfindung ist in Anbetracht der obigen Probleme unternom
men worden. Ein Ziel der Erfindung ist dementsprechend die
Schaffung einer Scheinwerferlampe für ein Kraftfahrzeug, die
einen Metallhalogenid-Entladungslampenkolben als Lichtquelle
verwendet, welche durch Schaffung eines bevorzugten Lichtver
teilungsmusters nicht nur aufleuchtendes Licht eliminieren
kann, das eine Gefahr für entgegenkommende Fahrzeuge dar
stellt, sondern auch ein sichereres Fahren sicherstellen kann
durch Verbessern der Sichtbarkeit von Hindernissen auf der
Straße.
Eine erfindungsgemäße Scheinwerferlampe für ein Kraftfahrzeug
wendet einen Metallhalogenid-Entladungslampenkolben als
Lichtquelle an, der vor einem Reflektor vorgesehen ist. In
der Scheinwerferlampe ist die Spiegelfläche des Reflektors
unterteilt in eine untere Reflexionsfläche und eine obere
Reflexionsfläche. Die untere Reflexionsfläche, welche im we
sentlichen den unteren halben Abschnitt der Reflektorspiegel
fläche bildet, erhält einen gestreuten Lichtstrom, der
Metallhalogenidablagerungen in dem Kolben zuzuschreiben ist,
wogegen die obere Reflexionsfläche, welche im wesentlichen
den oberen halben Abschnitt der Reflektorspiegelfläche bil
det, einen nichtgestreuten Lichtstrom erhält. Die untere
Reflexionsfläche ist ferner unterteilt in eine rechte Refle
xionsfläche, die den rechten halben Abschnitt der unteren Re
flexionsfläche umfaßt, und eine linke Reflexionsfläche, die
den linken halben Abschnitt der unteren Reflexionsfläche um
faßt. Die rechte Reflexionsfläche und die linke Reflexions
fläche sind unter vorbestimmten Winkeln geneigt, so daß die
jeweiligen reflektierten Lichtströme in jeweiligen linken und
rechten Richtungen geneigt sind. In der erfinderischen
Scheinwerferlampe sind Streulinsenstufen ausgebildet in einem
bestimmten Bereich des unteren halben Abschnitts einer Vor
derlinse, die eine Vorderöffnung des Reflektors überdeckt,
wobei der Bereich so gewählt ist, daß er die Streuung der
Lichtströme von der rechten und der linken Reflexionsfläche
in die rechte sowie die linke Richtung bewirkt.
Wie in herkömmlichen Scheinwerferlampen der gleichen allge
meinen Art sind Metallhalogenidteilchen unvermeidlich auf den
Boden des Metallhalogenid-Entladungslampenkolbens abgeschie
den, nachdem die Lampe über lange Zeit in Betrieb gewesen
ist. Der durch diese Ablagerung verursachte gestreute Licht
strom wird auf die untere Reflexionsfläche gelenkt, die in
der unteren Hälfte des Reflektors ausgebildet ist. Der linke
halbe Abschnitt dieses Lichtstromes kann durch die linke Re
flexionsfläche nach links geneigt sein, wogegen der rechte
halbe Abschnitt durch die rechte Reflexionsfläche nach rechts
geneigt ist. Vorzugsweise wird jedoch der durch die linke Re
flexionsfläche reflektierte Anteil nach rechts geneigt, woge
gen der durch die rechte Reflexionsfläche reflektierte Anteil
nach links geneigt wird. Die derart geneigten Lichtströme
werden auf die Streulinsenstufen der Vorderlinse gerichtet.
Von dem durch die Streulinsenstufen empfangenen Lichtstrom
wird das nach oben gestreute Licht abgeblendet, da der Licht
strom durch die Streulinsenstufen in die rechte und die linke
Richtung gestreut wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand
eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher
beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Scheinwerferlampe für ein
Kraftfahrzeug, die gemäß einer bevorzugten Ausfüh
rungsform der Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 2 einen Vertikalschnitt der Scheinwerferlampe von Fig. 1;
Fig. 3 eine Vorderansicht, in welcher eine Vorderlinse von
der Scheinwerferlampe abgenommen ist;
Fig. 4(a) und 4(b) eine Vorderschnittansicht bzw. eine
Seitenschnittansicht einer Lichtquelle der Schein
werferlampe;
Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung von Lichtverteilungs
mustern, welche durch die Scheinwerferlampe ohne
die Vorderlinse erzeugt würden;
Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung von Lichtverteilungs
mustern eines Lichtstromes, der die Vorderlinse
passiert hat;
Fig. 7(a) ein Diagramm von Lichtverteilungsmustern, die
durch eine Lampe erzeugt werden in dem Fall, in dem
eine "heiße" Zone gebildet wird;
Fig. 7(b) ein Diagramm eines Lichtverteilungsmusters, das
erzeugt wird in dem Fall, in dem Schirme vorgesehen
sind;
Fig. 8(a) und 8(b) eine Vorderansicht einer Lampe, die
einen herkömmlichen Metallhalogenid-Entladungslam
penkolben verwendet, bzw. einen Längsschnitt dieser
Lampe; und
Fig. 9 ein Diagramm, das Lichtverteilungsmuster der in den
Fig. 8(a) und 8(b) gezeigten Lampe darstellt.
Anhand der Fig. 1 bis 4 wird eine Scheinwerferlampe für
ein Kraftfahrzeug beschrieben, die gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist.
In Fig. 1 bezeichnen das Bezugszeichen 1 einen Reflektor, in
welchem ein Metallhalogenid-Entladungslampenkolben 2 angeord
net ist, das Bezugszeichen 3 eine Vorderlinse, die über der
Vorderöffnung des Reflektors 1 angeordnet ist, CL1 die Mit
telachse der Lampe, CL2 die Mittelachse des Metallhalogenid-
Entladungslampenkolbens 2, die so angeordnet ist, daß sie un
ter einem Winkel R1 ein wenig nach rechts geneigt ist gegen
die Mittelachse CL1 der Lampe, und das Bezugszeichen K einen
Lichtemissionsbereich des Metallhalogenid-Entladungslampen
kolbens 2.
Die Reflexionsfläche des Reflektors 1 ist vertikal zweige
teilt, wobei eine obere Reflexionsfläche 4 und eine untere
Reflexionsfläche 5 gebildet werden. Da die untere Reflexions
fläche 5 in einen Bereich α von Licht fällt, welches durch
eine Metallhalogenidablagerung 2a des Entladungslampenkolbens
2 hindurchgeht, und welches je nach der Menge und dem Zustand
der Metallhalogenidablagerung 2a variiert, sollte die untere
Reflexionsfläche 5 entsprechend der Art des verwendeten Ent
landungslampenkolbens 2 konstruiert sein. Die untere Reflexi
onsfläche 5 ist in eine linke Reflexionsfläche 5a und eine
rechte Reflexionsfläche 5b unterteilt. Die linke Reflexions
fläche 5a ist unter einem Winkel R2 nach rechts geneigt gegen
die Mittelachse CL2 des Entladungslampenkolbens 2, wogegen
die rechte Reflexionsfläche 5b unter einem Winkel R3 nach
links geneigt ist.
Ferner weist die Innenfläche der Vorderlinse 3 an ihrem unte
ren halben Abschnitt Streulinsenstufen 6 auf, die reflek
tierte Lichtstrahlen L2, L3 von der linken Reflexionsfläche
5a und der rechten Reflexionsfläche 5b in linken und rechten
Richtungen streuen. Es sei angenommen, daß die Streuwinkel Φ
2 und Φ3 sind.
Φ3 = R1 + R3 und
Φ2 = R2 - R1 = δ,
wobei δ typisch etwa 2 bis 4° beträgt.
Φ3 = R1 + R3 und
Φ2 = R2 - R1 = δ,
wobei δ typisch etwa 2 bis 4° beträgt.
Es ist jedoch Φ MIN (Φ2, Φ3) in den Streulinsenstufen 6,
denen beide Lichtstrahlen zugeführt werden.
Die Bezugszeichen 7 bezeichnen Schirme, die auf beiden Seiten
des Entladungslampenkolbens 2 angeordnet sind bei Positionen
im wesentlichen von 90° bis 150° (3:00 bis 3:30) und von 255°
bis 270° (8:30 bis 9:00) um die Mittenachse CL1 herum, von
der Vertikalen gemessen, um so Lichtstrahlen in diesen Berei
chen abzuschirmen.
Muster der so konstruierten Scheinwerferlampe auf dem Schirm
sind so, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Fig. 5 zeigt
Lichtverteilungsmuster, die nur durch den Reflektor 1 ohne
die Vorderlinse 3 gebildet werden, und Fig. 6 zeigt Licht
verteilungsmuster, die durch den Reflektor 1 mit der Vorder
linse 3 gebildet werden. Ein in Fig. 5 gezeigtes Lichtver
teilungsmuster a wird gebildet durch ein Licht, das von der
oberen Reflexionsfläche 4 des in Fig. 3 gezeigten Reflektors
1 reflektiert wird. Ferner werden die in Fig. 5 gezeigten
Lichtverteilungsmuster b, c gebildet durch Licht, das von der
linken und der rechten Reflexionsfläche 5(a) bzw. 5(b) der in
Fig. 3 gezeigten unteren Reflexionsfläche 5 reflektiert
wird. Aus diesen Lichtverteilungsmustern geht hervor:
- 1) die Lichtmenge, die bei dem Abschnitt G3 benötigt wird, um die Sichtbarkeit zu verbessern, kann erhalten werden, ohne die Menge von aufleuchtendem Licht bei dem Abschnitt G2 zu vergrößern, was in der herkömmlichen Scheinwerferlampe ein Problem war;
- 2) die Lichtmenge bei dem Abschnitt G3 kann eingestellt werden, indem ein Muster b vertikal gestreut wird unter Ver wendung der Streulinsenstufen 6 der Vorderlinse 3, ohne das aufleuchtende Licht bei dem Abschnitt G2 zu vergrößern; und
- 3) der Bereich δ bei dem Abschnitt G2 beträgt vorzugsweise 2° bis 4°, obwohl der Bereich variiert in Abhängigkeit von den Lichtverdichtungsraten bei heißen Zonen H1 und H2 sowie von dem Aufbau des Metallhalogenid-Entladungslampenkolbens 2.
Die oben beschriebene Ausführungsform wendet die Schirme 7
an. Obwohl die Schirme nicht wesentlich sind, besteht ein
durch die Schirme gegebener Vorteil darin, eine Scheinwerfer
lampe mit weniger streuendem Licht bei dem Abschnitt G zu er
zielen. Zum Beispiel wird anhand der Fig. 7(a) und 7(b)
ein Fall betrachtet, in dem eine heiße Zone H1 von Lichtver
teilungsmustern durch Abschnitte a1 und a2 nahe den durch die
Schirme 7 abgeschirmten Abschnitten an der oberen Reflexions
fläche 4 des Reflektors 1 gebildet wird.
- 1) Wie in Fig. 7(a) gezeigt, emittieren Abschnitte des Aufbaus des Entladungslampenkolbens 2, der eine Bogenröhre 2b und eine äußere Glasröhre 2c umfaßt, indirekt Licht, während sie einen starken Lichtstrom von dem in der Bogenröhre 2b ge bildeten Entladungsbogen empfangen. Dies verursacht auf leuchtendes Licht bei einem Abschnitt G1.
- 2) Gegen das aufleuchtende Licht ist nichts einzuwenden, solange die Helligkeit der Lichtquelle nicht zu hoch ist. Wenn andererseits die Helligkeit der Lichtquelle hoch ist, kann die Intensität des indirekten Lichtes derart sein, daß ein Problem verursacht wird.
- 3) Wenn ein Metallhalogenid-Entladungslampenkolben verwen det wird, der eine große Lichtmenge liefert, blenden die Schirme 7 das indirekte Licht ab, wie in Fig. 7(b) gezeigt, was vorteilhaft ist.
- 4) Durch Vorsehen von Teilungslinien L zwischen der oberen und der unteren Reflexionsfläche 4 und 5 bei den durch die Schirme 7 abgeschirmten Abschnitten kann das Streuen von Licht von dem abgestuften Aufbau des Reflektors 1 bei solchen Unterteilungen verhindert werden.
Wenn die Schirme 7 nicht angewendet werden, kann ein dunkler
Überzug wie beispielsweise ein schwarzer Überzug vorgesehen
werden, um das Streuen von Licht von dem abgestuften Aufbau
des Reflektors 1 verhindern.
Es wird eine Ausführungsform vorgeschlagen, in welcher die
linke Reflexionsfläche 5a und die rechte Reflexionsfläche 5b
der unteren Reflexionsfläche 5 so angeordnet sind, daß die
linke Reflexionsfläche 5a nach rechts geneigt ist gegen die
Mittelachse GL2 des Entladungslampenkolbens 2 und die rechte
Reflexionsfläche 5b nach links geneigt ist gegen diese. Ähn
liche Lichtverteilungsmuster können erhalten werden durch
Neigen der linken Reflexionsfläche 5a nach links gegen die
Mittelachse CL2 des Entladungslampenkolbens 2 und der rechten
Reflexionsfläche 5b nach rechts gegen diese. In diesem Fall
wird jedoch der zugeführte Lichtstrom auswärts gelenkt, von
der Mittelachse CL1 der Lampe betrachtet. Infolgedessen wer
den die Lichtströme von der oberen Reflexionsfläche 4 benach
bart der linken Reflexionsfläche 5a und der rechten Reflexi
onsfläche 5b auf die gleichen Streulinsenstufen 6 gerichtet,
wobei die wechselseitig benötigte Funktion der Streulinsen
stufen beschränkt wird. Dies macht die Konstruktion der
Streulinsenstufen schwierig.
Die bei der unteren Hälfte der Vorderlinse 3 gebildeten Lin
senstufen 6 können entweder innerhalb oder außerhalb der Lin
senfläche angeordnet sein. Als alternative Anordnung kann in
nerhalb der Lampe ein Lichtdurchlaßglied angeordnet sein, an
welchem die Linsenstufen 6 ausgebildet sind.
Die Kraftfahrzeug-Schweinwerferlampe gemäß der Erfindung ist
durch den obigen Aufbau gekennzeichnet. Das heißt, in einer
Lampe mit einem Metallhalogenid-Entladungslampenkolben wird
ein durch Metallhalogenidablagerung in dem Kolben gestreuter
Lichtstrom auf die Streulinsenstufen der Vorderlinse gerich
tet, indem mit der unteren Reflexionsfläche des Reflektors
ein linker Lichtstrom nach rechts und ein rechter Lichtstrom
nach links gelenkt werden. Folglich kann das nach oben ge
streute Licht abgeblendet werden, um ein aufleuchtendes Licht
zu eliminieren, welches den Fahrer eines entgegenkommenden
Fahrzeugs blenden könnte. Zusätzlich benötigt die Scheinwer
ferlampe der Erfindung nicht das Abschirmen des gesamten ver
teilten Lichtes in dem oberen halben Abschnitt über dem Hori
zont, wodurch nicht nur eine bestimmte Lichtmenge erhalten
wird, sondern auch die Sichtbarkeit von Hindernissen in dem
oberen Teil der Straße verbessert wird.
Claims (4)
1. Kraftfahrzeug-Schweinwerferlampe mit einem
Metallhalogenid-Entladungslampenkolben als Lichtquelle, der
vor einem Reflektor angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Reflexionsfläche des Reflektors (1) unterteilt ist in eine untere Reflexionsfläche (5) und eine obere Refle xionsfläche (4), wobei die untere Reflexionsfläche (5) im we sentlichen der untere halbe Abschnitt der Reflexionsfläche des Reflektors (1) ist, welche einen gestreuten Lichtstrom empfängt, der Metallhalogenidablagerungen des Kolbens (2) zuzuschreiben ist, wobei die obere Reflexionsfläche (4) im wesentlichen der obere halbe Abschnitt der Reflexionsfläche des Reflektors (1) ist, welche einen nichtgestreuten Licht strom empfängt, wobei die untere Reflexionsfläche (5) ferner unterteilt ist in eine rechte Reflexionsfläche (5b), die den rechten halben Abschnitt der unteren Reflexionsfläche (5) um faßt, und eine linke Reflexionsfläche (5a), die den linken halben Abschnitt der unteren Reflexionsfläche (5) umfaßt, wo bei die rechte Reflexionsfläche (5b) und die linke Reflexi onsfläche (5a) unter vorbestimmten Winkeln (R3, R2) geneigt sind, um Lichtströme von diesen in jeweiligen linken und rechten Richtungen zu reflektieren,
und daß Streulinsenstufen (6) über einem vorbestimmten Bereich des unteren halben Abschnitts einer Vorderlinse (3) gebildet sind, die eine Vorderöffnung des Reflektors (1) überdeckt, wobei der Bereich so bestimmt ist, daß er jeden der Lichtströme von der rechten Reflexionsfläche (5b) und der linken Reflexionsfläche (5a) in beiden rechten und linken Richtungen streut.
daß eine Reflexionsfläche des Reflektors (1) unterteilt ist in eine untere Reflexionsfläche (5) und eine obere Refle xionsfläche (4), wobei die untere Reflexionsfläche (5) im we sentlichen der untere halbe Abschnitt der Reflexionsfläche des Reflektors (1) ist, welche einen gestreuten Lichtstrom empfängt, der Metallhalogenidablagerungen des Kolbens (2) zuzuschreiben ist, wobei die obere Reflexionsfläche (4) im wesentlichen der obere halbe Abschnitt der Reflexionsfläche des Reflektors (1) ist, welche einen nichtgestreuten Licht strom empfängt, wobei die untere Reflexionsfläche (5) ferner unterteilt ist in eine rechte Reflexionsfläche (5b), die den rechten halben Abschnitt der unteren Reflexionsfläche (5) um faßt, und eine linke Reflexionsfläche (5a), die den linken halben Abschnitt der unteren Reflexionsfläche (5) umfaßt, wo bei die rechte Reflexionsfläche (5b) und die linke Reflexi onsfläche (5a) unter vorbestimmten Winkeln (R3, R2) geneigt sind, um Lichtströme von diesen in jeweiligen linken und rechten Richtungen zu reflektieren,
und daß Streulinsenstufen (6) über einem vorbestimmten Bereich des unteren halben Abschnitts einer Vorderlinse (3) gebildet sind, die eine Vorderöffnung des Reflektors (1) überdeckt, wobei der Bereich so bestimmt ist, daß er jeden der Lichtströme von der rechten Reflexionsfläche (5b) und der linken Reflexionsfläche (5a) in beiden rechten und linken Richtungen streut.
2. Kraftfahrzeug-Schweinwerferlampe nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch ein Paar Schirme (7), die an jeweiligen
Seiten des Metallhalogenid-Entladungslampenkolbens (2) ange
ordnet sind, um Lichtstrahlen in vorbestimmten Bereichen um
den Kolben (2) herum abzuschirmen.
3. Kraftfahrzeug-Schweinwerferlampe nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schirme (7) Positionen im wesentli
chen von 90° bis 150° bzw. von 255° bis 270° um eine Mittel
achse des Schweinwerfers herum abschirmen, gemessen von einer
vertikalen Linie.
4. Kraftfahrzeug-Schweinwerferlampe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen den vorbestimmten
Winkeln, unter denen die rechte und die linke Reflexionsflä
che geneigt sind, in einem Bereich von 2° bis 4° liegt.
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