Hintergrund der Erfindung
a) Sachgebiet der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Scheinwerfereinheit für
Kraftfahrzeuge, und insbesondere auf eine Scheinwerfereinheit vom
sogenannten "geneigten Typ", bei dem die Frontlinse hinsichtlich der
optischen Achse des Reflektors geneigt bzw. schräggestellt ist, gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
b) Beschreibung des Stands der Technik:
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Eines der Erfordernisse, das Scheinwerfern für Kraftfahrzeuge auferlegt
wird, ist die Beleuchtung über eine Spur oder Straße ohne Blendung des
Fahrers eines entgegenkommenden Hagens auf der entgegengesetzten Spur
oder in der entgegengesetzten Richtung. Um dieses Erfordernis zu
erfüllen, sind verschiedene Typen von Scheinwerfereinheiten bis jetzt
vorgeschlagen worden. Eine typische Art solcher herkömmlicher
Scheinwerfereinheiten weist einen Reflektor auf, der eine innere, reflektierende
Oberfläche ähnlich einem parabolischen Umlauf besitzt, wobei ein
Lampenkolben als Lichtquelle nahe dem Brennpunkt des Reflektors angeordnet ist,
und wobei eine Frontlinse, die die vordere Öffnung des Reflektors
abdeckt, nahezu senkrecht zu der optischen Achse angeordnet ist. Die
Scheinwerfereinheit dieses Typs ist so aufgebaut, daß die Lichtstrahlen,
die von der Lichquelle abgegeben werden und auf die innere,
reflektierende Oberfläche des Reflektors einfallen, nach vorne als Lichtstrom
allgemein parallel zu der optischen Achse reflektiert werden und horizontal
nach rechts und nach links divergiert werden, wodurch ein erwunschtes
Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmuster geschaffen wird.
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Heutzutage ist die Karosserieform von Wagen stromlinienförmig geworden,
um den starken Luftwiderstand gegen einen fahrenden Wagen zu minimieren
und auch um den ästhetischen Anforderungen gerecht zu werden. Unter
diesen Umständen sind Scheinwerfereinheiten eines neuen Typs (geneigter
Typ) vorgeschlagen worden, die sich gänzlich in die Karosserie des Wagens
einfügen. In Scheinwerfereinheiten dieses Typs wird die Frontlinse
unvermeidbar hinsichtlich der optischen Achse geneigt. Wenn die Basisstruktur
der vorstehend angegebenen Scheinwerfereinheiten so wie sie ist bei
Scheinwerfereinheiten vom geneigten Typ angewandt wird, fallen die
entgegengesetzten Enden des Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmusters
irgendwie ab, so daß es unmöglich ist, einen ausreichenden Flächenbereich der
Spur oder der Fahrbahnoberfläche für den Fahrer zu beleuchten, um die
Verkehrsschilder, die an der Seite der Spur installiert sind, oder eine
Person, die die Spur überqueren will, zu erkennen.
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Um einen solchen leichten Abfall der entgegengesetzten Enden des
Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmusters zu vermeiden, ist eine
Scheinwerfereinheit vorgeschlagen worden, die einen Teil der inneren, reflektiernden
Oberfläche des Reflektors so ausgebildet besitzt, daß sie die Form eines
parabolischen Umlaufs einer Licht divergierenden, reflektierenden Fläche
besitzt, die Lichtstrahlen, die von der Lichtquelle einfallen,
divergiert. Ein Beispiel solcher vorgeschlagener Scheinwerfereinheiten ist in
der japanischen, ungeprüften Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 63-12101
(offengelegt am 26. Januar 1988) offenbart.
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Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer solchen Scheinwerfereinheit
und Fig. 2 zeigt eine schematische Frontansicht eines Reflektors, der den
Licht divergierenden, reflektierenden Flächenbereich besitzt. Wie in
diesen Figuren zu sehen ist, bezeichnet die Achse X-X die horizontale
Ebene, in der die optische Achse des Reflektors 10 liegt, die Achse Y-Y
bezeichnet die vertikale Ebene, in der die optische Achse des
Reflektors 10 liegt, und die Achse Z-Z bezeichnet die optische Achse des
Reflektors 10. Wie in Figur 2 dargestellt ist, besitzt der Reflektor 10
an der Mitte davon eine zentrale Öffnung 11 zum Befestigen eines
Lampenkolbens 12 oder einer Lichtquelle und er besteht aus einer
Hauptreflexionsfläche 20, die aus einem Teil eines parabolischen Umlaufs
gebildet ist (die Hauptrelexionsflächen, die in Positionen nahezu symmetrisch
hinsichtlich der vertikalen Ebene gebildet sind, in der die optische
Achse liegt, sind mit den Bezugszeichen 20a und 20b jeweils bezeichnet),
und einen Licht divergierenden, reflektierenden Flächenbereich 22, der
oberhalb der horizontalen Ebene angeordnet ist, in der die optische Achse
liegt, und in einer Position gebildet ist, die die zentrale Öffnung 11
umgibt (die Licht divergierenden, reflektierenden Flächenbereiche, die in
Positionen allgemein symmetrisch hinsichtlich der vertikalen Ebene
gebildet sind, in der die optische Achse liegt). Der Lampenkolben 12 ist ein
solcher Typ, der zwei Glühfäden besitzt: einen Hauptglühfaden 12a und
einen Unterglühfaden 12b. Gewöhnlich besitzt der Lampenkolben dieses Typs
die Mitte des Hauptglühfadens 12a nahe dem Brennpunkt F des parabolischen
Umlaufs, und die Mitte des Unterglühfadens 12b ist an einer Position zu
der vorderen Linse hin verschoben. Die Lichtstrahlen, die von dem
Unterglühfaden 12b abgegeben und an dem Hauptreflektionsflächenbereich 20
reflektiert werden, der durch einen Teil eines parabolischen Umlaufs
gebildet ist, sind nicht wesentlich parallel hinsichtlich der optischen Achse,
allerdings in einer gewissen Weise zu der optischen Achse hin korrigiert.
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Der divergierende, reflektierende Flächenbereich 22 besteht aus einer
Vielzahl Licht divergierender, reflektierender Elemente, die
längsgerichtet gebildet sind. Der horizontale Schnitt jedes der Licht
divergierenden, reflektierenden Elemente nimmt die Form eines konkaven Teils
eines Kreises an, während der vertikale Schnitt die Form einer Parabel
annimmt, die einen Brennpunkt am dem Punkt F besitzt. Demzufolge werden
die Lichtstrahlen, die auf den Licht divergierenden, reflektierenden
Flächenbereich 22 einfallen, von dem Brennpunkt des Reflektors in der
horizontalen Ebene divergiert, während sie in Richtung nahezu parallel zu
der optischen Achse in der vertikalen Ebene reflektiert werden.
Tatsächlich
werden die Lichtstrahlen, die von dem Unterglühfaden 12b an einer
Position von dem Brennpunkt F versetzt emittiert werden und auf die Licht
divergierende Reflexionsfläche 22 einfallen, in der horizontalen Ebene
divergiert und laufen gleichsam etwas konvergierend entgegen die optische
Achse in der vertikalen Ebene.
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Eine Frontlinse 13, die so angeordnet ist, um die vordere Öffnung des
Reflektors 10 abzudecken, ist in vergrößertem Maßstab in der
schematischen Vorderansicht in Figur 3 dargestellt. Dort ist in Figur 4 ein
Beleuchtungsmuster dargestellt, das mit den Lichtstrahlen gebildet ist,
die von dem Unterglühfaden 12b emittiert durch die Frontlinse 13
gebrochen und auf einen Schirm, der 10 m vor der Lampeneinheit angeordnet
ist, projiziert wird. Die Frontlinse 13 ist als geneigt hinsichtlich der
horizontalen Ebene angeordnet, in der die optische Achse Z-Z liegt,
während die Mitte 0 davon in Übereinstimmung mit der optischen Achse
gehalten wird. Hie in Figur 3 dargestellt ist, ist die Anordnung der
Frontlinse 13 durch die Achse x-x definiert, die durch die Mitte O der
vorderen Linse 12 und senkrecht zu der optischen Achse verläuft, und die
Achse y-y, die durch die Mitte O hindurchführt und hinsichtlich der
optischen Achse geneigt ist. Die Frontlinse 13 besteht aus einer Mehrzahl
Prismenflächen A, B, C, D, E, F, G und H, die aus vielfachen,
zylindrischen Prismenelementen (nicht dargestellt) jeweils hergestellt sind. Die
Bodenlinie jedes der Prismenelemente, das die Prismenfläche A, B, C, D,
E, F, G und H bildet, verläuft parallel zu der Achse y-y, während nur die
Bodenlinie (angezeigt mit der strichpunktierten Linie) des
Prismenelements, das die Prismenfläche E bildet, unter einem Winkel 8 hinsichtlich
der Achse y-y geneigt ist. Wie dargestellt ist, sind die Prismenflächen A
und B langgestreckt horizontal an dem oberen linken und rechten Bereich
jeweils der Frontlinse 13 gebildet. Die Prismenfläche F ist an dem
zentralen Bereich gebildet, in dem die optiscne Achse liegt. Die
Prismenfläche C ist langgestreckt horizontal unterhalb der Prismenfläche A
gebildet und die trapezoidale Prismenfläche E ist unterhalb der
Prismenfläche C gebildet. Die Prismenfläche D ist langgestreckt horizontal
unterhalb der Prismenfläche B und oberhalb und unterhalb der Achse x-x
gebildet. Diese Prismenflächen tragen zu der Bildung eines
Beleuchtungsmusters durch den Unterglühfaden 12b bei, wenn er mit Energie
beaufschlagt wird. Die Prismenflächen G und H, die in der Fig. 3 dargestellt
sind, tragen zu der Bildung eines Beleuchtungsmusters durch den
Hauptglühfaden dar, wenn er mit Energie beaufschlagt ist, wobei die
Prismenfläche G eine beleuchtete Zone an der Mitte des
Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmusters erzeugt, wo die Beleuchtungsstärke sehr hoch
ist, während die Prismenfläche H eine horizontal langgestreckte,
beleuchtete Zone bildet, die sich nach rechts und nach links von der Mitte
des Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmusters erstreckt und in der die
Beleuchtungsstärke relativ niedrig ist. Allerdings werden, da diese
Prismenflächen G und H nicht direkt mit dem Gegenstand der vorliegenden
Erfindung zu tun haben, diese nicht weiter nachfolgend beschrieben.
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Die Lichtstrahlen, die an den Hauptreflexionsoberflächen-Flächen 20a, 20b
reflektiert werden, die durch einen Teil eines parabolischen Umlaufs
gebildet sind, fallen auf irgendeine der Prismenflächen A, B, C, D, E und F
ein, während die Lichtstrahlen, die an den Licht divergierenden
Reflexionsflächen 22a und 22b divergiert werden, auf irgendeine der
Prismenflächen D, S und F einfallen. Lichtstrahlen, die durch diese
Prismenflächen gebrochen werden, werden so projiziert, um die Beleuchtungsmuster
auf einem Schirm zu bilden, wie dies nachfolgend beschrieben wird.
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Die Lichtstrahlen, die an der Hauptreflexionsfläche 20b reflektiert
werden und dann auf die Prismenfläche A einfallen, diejenigen, die an der
Hauptreflexionsfläche 20a reflektiert werden und auf die Prismenfläche D
einfallen, und diejenigen, die an den Hauptreflektorflächen 20a und 20b
reflektiert werden und auf die Prismenfläche F einfallen, bilden jeweils
horizontal langgestreckte Beleuchtungsmuster (A), (B) und (F) unterhalb
der horizontalen Ebene, wo die Beleuchtungsstärke relativ niedrig ist.
Die Lichtstrahlen, die an der Hauptreflexionsfläche 20b reflektiert
werden und dann auf die Prismenfläche C auffallen, bilden ein
Beleuchtungsmuster (C), das sich von der Mitte nach unten links hin
erstreckt und in dem die Beleuchtungsstärke relativ hoch ist. Die
Lichtstrahlen, die an der Hauptreflexionsfläche 20a reflektiert werden und
dann auf die Prismenfläche D einfallen, bilden ein langgestrecktes
Beleuchtungsmuster (D) unterhalb der horizontalen Ebene und wo die
Beleuchtungsstärke relativ hoch ist. Weiterhin bilden die Lichtstrahlen,
die an der Hauptreflexionsfläche 20b reflektiert werden und dann auf die
Prismenfläche E einfallen, ein Beleuchtungsmuster (E), das sich von der
Mitte nach oben links erstreckt und in dem die Beleuchtungsstärke relativ
hoch ist. Andererseits fallen die Lichtstrahlen, die an den Licht
divergierenden Reflexionsflächen 22a und 22b divergiert werden,
auflanggestreckte, horizontale Zonen DO, EO und FO (angezeigt mit unterbrochener
Linie in Fig. 3 umschlossen) ein, die oberhalb der horizontalen Ebene X-X
in den Prismenflächen D, E und F angeordnet sind. Die Lichtstrahlen, auf
die die horizontalen Flächen DO und FO der Prismenflächen D und F
einfallen, bilden horizontale, langgestreckte Beleuchtungsmuster (DO) und
(FO) unterhalb der horizontalen Ebene, und in diesen ist die
Beleuchtungsstärke relativ niedrig. In der Prismenfläche E ist die Bodenlinie
jedes der zylindrischen Prismenelemente unter einem Winkel θ hinsichtlich
der Achse y-y geneigt, so daß die Lichtstrahlen, die an den Licht
divergierenden Reflexionsflächen 22a und 22b divergiert werden und dann auf
die langgestreckte, horizontale Fläche EO in der Prismenfläche E
einfallen, in der Richtung der Pfeile j-k laufen. Deshalb kann ein
horizontal langgestrecktes Beleuchtungsmuster unterhalb der horizontalen Ebene,
wie das durch die horizontalen Flächen DO und FO gebildet wird, nicht
gebildet werden, sondern es wird ein Beleuchtungsmuster (EO) gebildet,
wie es durch eine Verschiebung eines horizontal langgestreckten Musters
in der Richtung des Pfeils P und in einer entgegengesetzten Richtung Q zu
der Richtung P erhalten wird.
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Beleuchtungsmuster, die durch die Prismenflächen gebildet werden, werden
zueinander überlagert, um ein tatsächliches
Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmuster zu bilden, wodurch ermöglicht wird, die Nachteile der
herkömmlichen
Technik zu überwinden, so daß sich das
Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmuster mit dem entgegengesetzten Ende davon etwas
abfallend biegt. Wie vorstehend beschrieben worden ist, werden allerdings,
da die Lichtstrahlen an den Licht divergierenden Reflexionsflächen 22a
und 22b divergiert werden, sie weiterhin durch die Prismenelemente, die
die horizontale Fläche (EO) bilden, in einer Richtung senkrecht zu einer
Bodenlinie geneigt um einen Winkel θ hinsichtlich der Achse y-y
divergiert, das bedeutet, in der Richtung der Pfeile j-k, wobei das
Beleuchtungsmuster (EO), das auf einen Schirm projiziert wird, sehr viel
oberhalb der Profile der horizontalen, langgestreckten Beleuchtungsmuster
(A), (B), (C), (D), (DO) und (FO) vorsteht, was einen anderen Nachteil
der herkömmlichen Technik darstellt. Tatsächlich ist in einem solchen
Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmuster die horizontale Schnittlinie
undefiniert und in der Beleuchtungsstärke niedrig, und in dem Muster, das
auf die Straßenoberfläche projiziert wird, ist die Beleuchtungsstärke des
Beleuchtungsmusters (EO) relativ niedrig, allerdings erstreckt sich ein
Teil des Musters auf die entgegengesetzte Fahrspur.
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Aus dem JP-U-63 12101 ist eine geneigte Scheinwerfereinheit für
Motorfahrzeuge bekannt, die einen Reflektor, der eine innere, reflektierende
Oberfläche einer Reflexionsfläche besitzt, die die Form eines Teils eines
parabolischen Umlaufs annimmt, einen Lampenkolben, der mindestens einen
gewendelten Glühfaden besitzt, der nahezu parallel zu der optischen Achse
des Reflektors angeordnet ist und der eine Mitte besitzt, die in einer
Position leicht nach vorne zu dem Brennpunkt des parabolischen Umlaufs
beabstandet angeordnet ist, und eine Frontlinse, die geneigt hinsichtlich
der optischen Achse angeordnet ist, die die vordere Öffnung des
Reflektors abdeckt, und an einer inneren Oberfläche eine Mehrzahl erster
Prismenflächen, die die Lichtstrahlen, die von dem Lampenkolben abgegeben
werden und an dem Reflektor reflektiert werden, brechen, wodurch
horizontal langgestreckte Beleuchtungsmuster gebildet werden, und zweite
Prismenflächen, die geneigte Beleuchtungsmuster nach vorne bilden, aufweist,
wobei jeder der ersten und zweiten Prismenflächen aus einer Mehrzahl
konkaver,
zylindrischer Prismenelemente einer vorgegebenen Krümmung
zusammengesetzt sind, die zur Bildung jeweiliger Beleuchtungsmuster
erforderlich sind; wobei der Reflektor Licht divergierende Reflexionsflächen
besitzt, die in Positionen oberhalb der optischen Achse und nahezu
symmetrisch hinsichtlich einer vertikalen Ebene, in der die optische Achse
liegt, gebildet sind, wobei die Licht divergierenden Reflexionsflächen
aus einer Mehrzahl Licht divergierender Reflexionselemente
zusammengesetzt sind, die in der horizontalen Ebene die Lichtstrahlen, die von dem
Lampenkolben emittiert und reflektiert werden, in der vertikalen Ebene
divergieren, wobei die Lichtstrahlen in Richtungen im wesentlichen
parallel zu der optischen Achse verlaufen.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend
angegebenen Nachteile durch Schaffung einer Scheinwerfereinheit zu
überwinden, die ein praktisches Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmuster
liefert, bei dem die entgegengesetzten Enden nicht abfallen oder sich
biegen und das sich nicht auf die entgegengesetzte Fahrspur erstreckt.
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Die vorstehend angegebene Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 zeigt eine schematische Zeichnung zur Erläuterung des optischen
Systems einer herkömmlichen Scheinwerfereinheit vom geneigten Typ, wobei
der Reflektor in einer horizontalen Schnittansicht dargestellt ist;
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Fig. 2 zeigt eine schematische, vordere Ansicht des Reflektors, der in
Fig. 1 dargestellt ist;
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Fig. 3 zeigt eine vordere Ansicht, die die Frontlinse in Fig. 1 in einem
vergrößerten Maßstab darstellt;
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Fig. 4 zeigt eine schematische Zeichnung zur Erläuterung des
Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmusters, das durch die herkömmliche
Scheinwerfereinheit gebildet wird;
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Fig. 5 bis 7 stellen eine Ausführungsform dar, in der die
Scheinwerfereinheit vom geneigten Typ gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer
Scheinwerfereinheit des geneigten Typs angeordnet wird, bei der der
Reflektor hinsichtlich des Lampengehäuses davon gekippt werden kann, in
denen
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Fig. 5 eine axiale Schnittansicht für eine kurze Erläuterung der
allgemeinen Struktur der Scheinwerfereinheit vom geneigten Typ zeigt;
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Fig. 6 eine vordere Ansicht, in einem vergrößerten Maßstab, der
Frontlinse zeigt, die in Fig. 5 dargestellt ist;
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Fig. 7 eine schematische Zeichnung zur Erläuterung des
Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmusters zeigt, das durch die Scheinwerfereinheit
des geneigten Typs gemäß der vorliegenden Erfindung geliefert wird;
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Fig. 8 zeigt eine vordere Ansicht, in einem vergrößerten Maßstab, der
Frontlinse, die eine geeignete Anordnung von Prismenelementen für eine
Scheinwerfereinheit vom geneigten Typ einer solchen Art darstellt, bei
der der Reflektor an dem Lampgengehäuse befestigt ist;
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Fig. 9 zeigt eine schematische, vordere Ansicht, die eine Variante der
vorderen Linse darstellt;
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Fig. 10 zeigt ein detailliertes Diagramm, teilweise in einem vergrößerten
Maßstab, der Struktur der Prismenelemente, die Prismenflächen E bilden,
die in Fig. 9 dargestellt sind;
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Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie XI-XI in Fig. 10
vorgenommen ist;
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Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht, die entlang der Linie XII-XII in
Fig. 10 vorgenommen ist; und
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Fig. 13 zeigt eine schematische Zeichnung eines
Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmusters zur Erläuterung des Effekts der Varianten der
vorliegenden Erfindung.
Detallierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Eine Ausführungsform der Scheinwerfereinheit des geneigten Typs gemäß der
vorliegenden Erfindung wird im Detail unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben. Durch die Figuren sind die Elemente, die
mit denselben Bezugszeichen wie in den Figuren 1 bis 4 versehen sind
dieselben oder ähnlichen Elementen zu denjenigen der Figuren 1 bis 4.
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Wie nun die Fig. 5 zeigt, ist dort die Gesamtstruktur der
Scheinwerfereinheit des geneigten Typs gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt,
wobei ein Reflektor 10 und ein Lampenkolben 12 als Lichtquelle innerhalb
eines Lampengehäuses 14 vorgesehen sind. Das Lampengehäuse 14 besitzt an
der Vorderseite und der Hinterseite davon eine Öffnung 16 und eine andere
Öffnung 18. Die Frontlinse 13 ist an der Umfangskante der vorderen
Öffnung 16 gesichert. Die Basisstrukturen des Reflektors 10 und des
Lampenkolbens 12 sind nahezu dieselben wie diejenigen in der herkömmlichen
Scheinwerfereinheit, die in Fig. 2 dargestellt ist, vorausgesetzt, daß
der Reflektor 10 die Stellung derart besitzen kann, die so eingestellt
ist, daß die optische Achse davon mit der Mitte der Frontlinse 13
übereinstimmend ist. Der Reflektor 10 ist aus einer Hauptreflexionsfläche 20,
die aus einem Teil eines parabolischen Umlaufs (Hauptreflexionsflächen,
die in Positionen nahezu symmetrisch hinsichtlich einer vertikalen Ebene
gebildet sind, in der die optische Achse liegt, sind mit 20a und 20b
jeweils angegeben) besteht und einer Licht divergierenden
Reflexionsfläche 22, die oberhalb einer horizontalen Ebene, in der die optische
Achse liegt, positioniert ist und eine zentrale Öffnung 11 (Licht
divergierende Reflexionsflächen, die in Positionen symmetrisch hinsichtlich
der vertikalen Ebene gebildet sind, in der die optische Achse liegt, sind
mit 22a und 22b jeweils angezeigt) umgibt, zusammengesetzt. Der
Lampenkolben 12 ist von einem solchen Typ, der zwei Glühfäden besitzt: einen
Hauptglühfaden und einen Unterglühfaden, 12a und 12b, jeweils. Die Mitte
des Hauptglühfadens 12a ist an einer Position nahezu übereinstimmend mit
dem Brennpunkt F des parabolischen Umlaufs angeordnet, während die Mitte
des Unterglühfadens 12b in einer Position zu dem Brennpunkt F in der
Richtung der Frontlinse versetzt angeordnet ist.
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Die Frontlinse 13 besitzt an der inneren Oberfläche davon Prismenflächen
(in Figur 6 dargestellt), die aus einer Mehrzahl zylindrischer
Prismenelemente 23 zusammengesetzt sind. Die Frontlinse 13 selbst ist nach oben
hinsichtlich der optischen Achse Z-Z des Reflektors 10 geneigt. Die
Strahlen, die von dem Unterglühfaden 12b emittiert werden und an der
Hautreflexionsfläche 20, die durch einen Teil eines parabolischen Umlaufs
gebildet ist, reflektiert werden, sind nicht wesentlich parallel
hinsichtlich der optischen Achse, sondern irgendwie konvergierend zu der
optischen Achse hin. Die Lichtstrahlen, die an den Licht divergierenden
Reflexionsflächen 22a und 22b divergiert werden, werden nahe auf die
horizontale Linie x-x der Frontlinse 13 einfallend geführt.
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Gemäß dieser Ausführungsform werden diejenigen, und zwar A, B, C, D, F, G
und H der Mehrzahl der Prismenflächen auf der Frontlinse 13 und der
Bodenlinien der zylindrischen Prismenelemente, die jede Prismenfläche
bilden, parallel hinsichtlich der vertikalen Linie y-y der Frontlinse 13
gerichtet. Allerdings entsprechen die Prismenflächen E' und EO' den
Prismenflächen E und EO der herkömmlichen Scheinwerfereinheit, allerdings
sind sie zueinander in Richtungen der Prismenflächen und Bodenlinien der
zylindrischen Prismenelemente, die jede Prismemfläche bilden,
unterschiedlich.
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Dieser Unterschied wird weiterhin nachfolgend beschrieben:
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Die Prismenfläche EO der herkömmlichen Scheinwerfereinheit ist oberhalb
der horizontalen Linie x-x der Prismenfläche E angeordnet, während die
Bodenlinien der zylindrischen Prismenelemente, die die Prismenflächen EO
und EO bilden, beide als geneigt unter eine Winkel θ hinsichtlich der
Achse y-y gerichtet sind. Gemäß dieser Ausführungsform ist die
Bodenlinie 32 der Prismenfläche E' unter einem Winkel hinsichtlich der
Achse y-y geneigt, während die Bodenlinie 34 der Prismenfläche EO'
parallel zu der Achse y-y verläuft, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist.
Die Grenzlinie 30 zwischen den Prismenflächen E' und EO' ist unterhalb
der horizontalen Linie x-x positioniert. Deshalb werden die
Lichtstrahlen, die an den Licht divergierenden Reflexionsflächen 22a und 22b
divergiert werden und auf die Prismenfläche EO' einfallen, in der
x-x-Richtung (horizontal) gerichtet. Diese Richtung ist nahezu dieselbe
wie die Richtung der Lichtstrahlen, die unter den Licht divergierenden
Reflexionsflächen 22a und 22b divergiert werden und auf die horizontalen
Flächen DO und FO innenseitig der Prismenflächen D und F einfallen.
Demzufolge ist das Beleuchtungsmuster (E'O), das durch die Lichtstrahlen
gebildet wird, die an den Licht divergierenden Reflexionsflächen 22a und
22b divergiert werden und auf die Prismenfläche EO' auffallen, und durch
diejenigen gebildet werden, die an der Hauptreflexionsfläche 20b
reflektiert werden, ein horizontal langgestrecktes, das unterhalb der
horizontalen Ebene positioniert ist, und zwar ähnlich den Beleuchtungsmustern
(DO) und (FO), die durcn Lichtstrahlen gebildet werden, die an den Licht
divergierenden Reflexionsflächen 22a und 22b divergiert werden und auf
die horizontalen Flächen DO und FO einfallen, wie dies in Fig. 7
dargestellt ist. Auch werden die Lichtstrahlen, die an der
Hauptreflexionsfläche 20b reflektiert werden und auf die Prismenfläche E' einfallen, in
der Richtung der Pfeile j'-k' divergiert. Deshalb wird ein
Beleuchtungsmuster (E') gebildet, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist, das sich von
der Mitte nach oben links erstreckt und in dem die Beleuchtungsstärke
relativ hoch ist.
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Wie in Fig. 7 dargestellt ist, ist das Beleuchtungsmuster, das durch die
anderen Prismenflächen A, B, C, D, F, G und H der Frontlinse 13 gebildet
wird, die gemäß der Erfindung hergestellt ist, allgemein dasselbe wie
dasjenige, das durch die herkömmlichen Prismenflächen A, B, C, D, F, G
und H gebildet wird. Es wird demzufolge verständlich werden, daß sich das
Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmuster, das durch Aufsummieren der
Beleuchtungsmuster erhalten wird, die durch alle Prismenmuster gebildet
werden und tatsächlich auf die Oberfläche einer Fahrspur projiziert
werden, nicht teilweise auf die entgegengesetzte Fahrspur, wie mit der
herkömmlichen Technik, erstreckt, wobei die horizontale Begrenzungslinie
gut definiert ist.
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Gemäß dieser Erfindung ist die Begrenzungslinie 30 zwischen den
Prismenflächen E' und EO' unterhalb der horizontalen Linie x-x gesetzt.
Allerdings ist es im Fall einer Scheinwerfereinheit eines Typs, in dem der
Reflektor 10 integral mit dem Lampengehäuse 14 gebildet ist und die
Frontlinse 13 an der Umfangskante der vorderen Öffnung 16 des
Lampengehäuses 14 mit der Mitte O davon, die zuvor übereinstimmend mit der
optischen Achse des Reflektors 10 gestaltet ist, befestigt ist, nicht
notwendig, die optische Achse des Reflektors 10 einzustellen, so daß die
vorstehend angegebene Begrenzungslinie 30 mit der horizontalen Linie x-x
übereinstimmend gestaltet ist, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.
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Fig. 9 zeigt eine schematische, vordere Ansicht, die eine Variante der
Frontlinse 13 darstellt.
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Gemäß der vorstehend erwähnten Ausführungsform befinden sich die
zylindrischen Prismenelemente, die die Prismenfläche EO' bilden, die oberhalb
der Begrenzungslinie 30 angeordnet sind, und diejenigen, die die
Prismenfläche E' bilden, die unterhalb der Begrenzungslinie 30 angeordnet sind,
nicht kontinuierlich an der Begrenzungslinie 30 in Ausrichtung, sondern
unter einem Winkel zueinander. Allerdings ist die Profilform der
Prismenelemente nicht auf ein solches gebogenes beschränkt. Um nämlich die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, kann die Profilform der
Prismenelemente
variabel sein und es ist ausreichend, die zylindrischen
Prismenelemente so zu bilden, daß die Lichtstrahlen, die auf die
Prismenfläche EO' oberhalb der Begrenzungslinie 30 einfallen, horizontal nach
rechts und nach links divergiert werden. Wie in den Figuren 9 bis 12
dargestellt ist, sind die zylindrischen Prismenemelente, die die
Prismenfläche EO' oberhalb der Begrenzungslinie 30 bilden, und diejenigen, die
die Prismenfläche E' unterhalb der Begrenzungslinie 30 bilden,
ersichtlich in Linie zueinander angeordnet und derart, daß die Lichtstrahlen,
die auf die Prismenfläche EO' einfallen, oberhalb der Begrenzungslinie 30
horizontal nach rechts und nach links (in Richtung der Pfeile x-x)
divergiert werden. Diese Struktur wird nachfolgend im Detail beschrieben.
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Die Bodenlinien 32 der zylindrischen Prismenelemente, die die
Prismenfläche E' unterhalb der Begrenzungslinie 30 bilden, sind hinsichtlich der
Linie y-y geneigt, während die Bodenlinien 34' der zylindrischen
Prismenelemente, die die Prismenfläche EO' oberhalb der Begrenzungslinie 30
bilden, parallel zu der Linie y-y sind, allerdings nach außen versetzt zu
der Bodenlinie 32 positioniert sind. Die Verlängerungslinie 36 (mit einer
unterbrochenen Linie angezeigt) der Bodenlinie 32 führt durch das Ende
der Bodenline 34' hindurch. Die Figuren 11 und 12 stellen die Abschnitte
jeweils eines der zylindrischen Prismenelemente dar, die die
Prismenfläche EO' an der Begrenzungslinie bilden, und eines der zylindrischen
Prismenelemente, die die Prismenfläche E' in der Nähe der
Begrenzungslinie jeweils bilden. Die zylindrischen Prismenlemente, die die
Prismenfläche E' bilden, sind im wesentlichen symmetrisch hinsichtlich der
Bodenlinie 32, während die zylindrischen Prismenelemente, die die
Prismenfläche EO' bilden, asymmetrisch hinsichtlich der Bodenlinie 34'
gebildet sind. Wie anhand der Figuren ersichtlich ist, ist die Fläche der
Einfallsoberfläche S1 von der Einfallsoberfläche S2 durch die Bodenlinie 34'
jedes zylindrischen Prismenelements getrennt, das die Prismenfläche EO'
bildet und das von der Linie y-y entfernt ist, kleiner erstellt als
diejenige der Einfallsoberfläche S2 nahe der Linie y-y. Die Abstände x1 und
x2 auf der Begrenzungslinie 30 von der Bodenlinie 34' zu den
zylindrischen
Prismenelementen jeweils, die an die Einfallsoberflächen S1 und
S2 jeweils anschließen, stehen nämlich in einer Relation x1 < x2. Der
Abstand x1 sollte so kurz wie möglich verglichen mit dem Abstand x2
gesetzt werden. Unter den Lichtstrahlen, die an der
Hauptreflexionsfläche 20b reflektiert werden und auf die Einfallsoberflächen S1 und S2
einfallen, werden diejenigen, die auf die Einfallsoberfläche S2
einfallen, nahezu in der Richtung der Linie x-x divergiert, da sie unter
einem größeren Winkel gebrochen werden als die Lichtstrahlen, die auf die
Einfallsoberfläche S1 einfallen, so daß die früheren Lichtstrahlen ein
Beleuchtungsmuster bilden werden, das sich in großem Umfang nach links
von der Linie V-V in dem Muster erstreckt, wie dies in Fig. 7 dargestellt
ist, während die letzteren Lichtstrahlen ein Beleuchtungsmuster bilden
werden, das sich leicht über die Linie V-V hinaus erstreckt. Auch werden
die Lichtstrahlen, die an der Hauptreflexionsfläche 20b reflektiert
werden und auf die Prismenfläche E' einfallen, in der Richtung der
Pfeile j'-k' divergiert, um ein Beleuchtungsmuster zu bilden, das sich
von der Mitte nach oben links erstreckt und bei dem die
Beleichtungsstärke relativ hoch ist, was dasselbe ist wie bei der vorstehend
angegebenen Ausführungsform. Der Punkt, der mit dem Zeichen T in dem
Beleuchtungsintensitäts-Verteilungsmuster angezeigt ist, wie dies in Fig. 13
dargestellt ist, ist ein sogenannter Ellbogen- bzw. Schenkelpunkt und
wird als ein Schnitt zwischen einem Beleuchtungsmuster, das sich von der
Mitte nach oben links erstreckt und bei dem die Beleuchtungsstärke
relativ hoch ist, und einem horizontal verlängerten Beleuchtungsmuster, bei
dem die Beleuchtungsstärke relativ hoch ist, erkannt. Je kürzer der
Abstand x1 ist, desto kürzer ist der Abstand Δx zwischen diesem
Ellbogen-Punkt und der Mitte des Beleuchtungsmusters. Nämlich die
Lichtstrahlen, die sich leicht in der Richtung der Linie V-V über die geneigte
Schnittlinie erstrecken, werden sehr klein, wobei die Verschiebung Δx
des Ellbogen-Punkts sehr klein gestaltet werden kann.