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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Scheinwerferanlage.
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Bei Fahrzeug-Scheinwerferanlagen ist es allgemein üblich, einen
paraboloidalen Reflektor zu verwenden und einen Lampenkolben so zu
installieren, daß die Wendel, die den Abblendlichtstrahl erzeugt vor dem
Brennpunkt des paraboloidalen Reflektors angeordnet wird. Dadurch wird bei
Reflexion von der Reflektoroberfläche eine konvergente Richtcharakteristik
erzeugt. Innerhalb des Lampenkolbens ist ein Wendelschirm vorhanden, der
unter der Wendel angeordnet ist und der das Licht von der Wendel abfängt,
um so die Reflexion des Lichtes vom größten Teil des unteren Abschnitts des
Reflektors zu verhindern. Auf Grund der Positionierung der Wendel vor dem
Brennpunkt muß berücksichtigt werden, daß eine Umkehrung der
Richtcharakteristik stattfindet, und folglich würde, wenn dieser Schirm
nicht vorhanden wäre, das Licht vom unteren Teil des Reflektors nach oben
reflektiert, was zum Blenden der Kraftfahrer führen würde, die in der
entgegengesetzten Richtung fahren. Man kann leicht feststellen, daß der
Gesamtwirkungsgrad der Lampe dadurch gemindert wird, daß der Wendelschirm
vorhanden ist, da effektiv ein Teil des Lichtes, das aus der Wendel
austritt, verlorengeht. Es wurden bereits früher Maßnahmen vorgeschlagen,
um den Wirkungsgrad zu verbessern, wobei komplexe Formen des Reflektors
vorgesehen wurden, bei denen unterschiedliche Abschnitte des Reflektors
unterschiedliche Brennweiten haben. Bei diesen Reflektoren ist es jedoch
üblich, die verschiedenen Reflektorabschnitte so anzuordnen, daß sie in
einer Weise zueinander positioniert sind, daß ihre Brennpunkte im
wesentlichen zur Deckung kommen, und die Wendel für das Abblendlicht vor
den sich deckenden Brennpunkten zu positionieren. Diese komplexen
Reflektorformen müssen sehr sorgfältig ausgeführt werden und schließen die
Bereitstellung von abgestuften Bereichen zwischen den verschiedenen
Reflektorabschnitten ein. Diese abgestuften Bereiche können zu
unerwünschten Reflexionen führen, vor allem dann, wenn die
Reflektoroberfläche mit einem Lack überzogen wird, wie das allgemein der
Fall ist, um den reflektierenden Film zu schützen.
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Ein weiterer Nachteil einer solchen Lampenanordnung besteht darin,
daß die Wendel selbst auf irgendeine Weise innerhalb des Lampenkolbens
gehalten werden muß, und die Halterung oder Auflage, die sich in der Nähe
des Brennpunkts befindet, kann Bilder erzeugen, die über eine Linie hinaus
vorstehen, an der ein scharfes Begrenzen des Strahles notwendig ist, was
zur Folge hat, daß es schwierig sein kann, die relevanten
Beleuchtungsvorschriften für die Abblendlicht-Richtcharakteristika
einzuhalten.
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Außerdem ist es bei Fahrzeug-Scheinwerferanlagen notwendig, in
Abhängigkeit von den Beleuchtungsvorschriften in dem Lande, in dem die
Scheinwerferanlage genutzt werden soll, Vorkehrungen für die Verwendung von
unterschiedlichen Lampenkolben, die eine unterschiedliche Konstruktion des
Wendelschirmes haben, zu treffen. Das ist u. a. von der Straßenseite
abhängig, auf der die Fahrzeuge fahren müssen.
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FR-A-2426857 legt eine Fahrzeug-Scheinwerferanlage offen, die einen
Reflektor mit einem Brennpunkt und Wendein für Fern- und Abblendlicht hat,
bei dem die Wendel für das Abblendlicht vor dem Brennpunkt angeordnet und
abgeschirmt ist, während die Wendel für das Fernlicht sich hinter dem
Brennpunkt befindet und nicht abgeschirmt ist.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neuartige Fahrzeug-
Scheinwerferanlage zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile
vermieden oder gemindert werden.
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Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine
Fahrzeug-Scheinwerferanlage geschaffen, die einen Reflektor, welcher einen
Brennpunkt hat, Mittel zum Halten einer Lichtquelle für das Abblendlicht
in einer festgelegten Position im Verhältnis zu diesem Brennpunkt und ein
transparentes Linsenelement aufweist, das so positioniert ist, daß das
reflektierte Licht von der Lichtquelle dieses passiert, wobei das
Halteelement die Lichtquelle hinter dem Brennpunkt aufnehmen kann, sich
zwischen der Lichtquelle und der Reflektoroberfläche bei der Benutzung
keine Abschirmung befindet und wobei auf dem transparenten Linsenelement
ein oder mehrere Prismen angeordnet sind, die in der Lage sind, das
reflektierte Licht von einem oberen Teil der Reflektoroberfläche nach unten
zu lenken.
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Bei einem Ausführungsbeispiel trägt das transparente Linsenelement
ein oder mehrere Prismen, die so angeordnet sind, daß sie eine
Richtcharakteristik mit einer asymmetrischen Begrenzung in Übereinstimmung
mit den relevanten ECE-Beleuchtungsvorschriften für Abblendlicht-
Scheinwerfer ergeben. Eine solche asymmetrische Begrenzung hat einen
waagerechten Begrenzungsabschnitt und einen nach oben geneigten
Begrenzungsabschnitt, der von diesem ausgeht, um so einen mittleren
Knickpunkt zu definieren. Dieser mittlere Knickpunkt wird für den Zweck der
Strahlrichtung genutzt und ist genau definiert, da die Positionierung der
gesamten Lichtquelle hinter dem Brennpunkt einen divergenten Stahl erzeugt
der einen Durchtritt über die Begrenzung hinaus um den mittleren Knickpunkt
ausschließt.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind auf dem transparenten
Linsenelement ein oder mehrere Prismen angeordnet, um die
Richtcharakteristik so zu modifizieren, daß sie den SAE-Vorschriften der
USA für Abblendlicht-Scheinwerfer entspricht.
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Man wird erkennen, daß alle oben genannten Anwendungen der Fahrzeug-
Scheinwerferanlage unter Verwendung einer gemeinsamen Einheit aus Reflektor
und Lichtquelle einfach dadurch erreicht werden können, daß man die
Konstruktion des transparenten Linsenelementes ändert. Bei dem
transparenten Linsenelement für die ECE-Vorschriften kann der Scheinwerfer
in Abhängigkeit von der Straßenverkehrsordnung des jeweiligen Landes
einfach durch seitliche Umkehrung einer einzigen Konstruktion des
transparenten Linsenelementes modifiziert werden. Man kann feststellen, daß
bei den ECE-Vorschriften die Seite des waagerechten Begrenzungsabschnitts,
von dem der nach oben geneigte Begrenzungsabschnitt ausgeht, von der
Straßenverkehrsordnung des jeweiligen Landes abhängig ist. Wie das auf dem
Gebiet der Fahrzeuglampen allgemein üblich ist, kann das Linsenelement die
Frontabdeckung der Lampenanlage bilden, und in diesem Fall ist es
praktisch, die darauf befindlichen Linsen/Prismen auf der Innenfläche der
Frontabdeckung anzuordnen, so daß die Außenfläche glatt ist und leicht
sauber zu halten bleibt. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, das
Linsenelement als gesondertes Teil hinter der Frontabdeckung vorzusehen.
Das ist in einigen Fällen wünschenswert, beispielsweise dann, wenn die
Konstruktion des Fahrzeugs die Verwendung einer Frontabdeckung diktiert,
die in einem verhältnismäßig großen Winkel zur Senkrechten geneigt ist, und
es ist auch für Abblendlicht-Scheinwerfer nach ECE wünschenswert, bei denen
die Straßenverkehrsordnung bestimmt, daß das Linsenelement so orientiert
sein muß, daß sich die Linsen/Prismen auf dessen Außenfläche befinden.
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Da die gesamte Lichtquelle hinter dem Brennpunkt des Reflektors
liegt, wird eine divergente Richtcharakteristik erzeugt, die das
reflektierte Licht relativ gleichmäßig über den gesamten Oberflächenbereich
des transparenten Linsenelementes streut, wodurch eine unangemessene
Erhitzung eines beliebigen bestimmten Abschnitts des transparenten
Linsenelementes vermieden wird. Daher ist es möglich, das transparente
Linsenelement aus Plastikmaterial genau zu formen, statt es aus einem
wärmebeständigeren Material wie Glas herstellen zu müssen, das
bekanntermaßen nur schwer genau zu formen ist. Auf diese Weise ermöglicht
es das Linsenelement, einen scharfen Begrenzungsstrahl zu erzeugen, ohne
daß ein Schirm verwendet werden muß, der zwischen die Lichtquelle und den
Reflektor eingefügt wird.
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Außerdem bringt es die Positionierung der gesamten Lichtquelle hinter
dem Brennpunkt mit sich, daß die Schenkel (die auch Licht erzeugen), die
zum Halten der Lichtquelle verwendet werden, in einer Position angeordnet
sind, der durch die Gestaltung der Optik des transparenten Linsenelementes,
das in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, besser Rechnung getragen
werden kann als bei transparenten Linsenelementen, die bei Konstruktionen
nach dem bekannten technischen Stand eingesetzt wurden, bei denen diese so
konzipiert sind, daß nur Bilder berücksichtigt werden, die vor dem
Brennpunkt ausgestrahlt werden, und bei denen es auf Grund der Art und
Weise, in der die Lichtquelle in der Lampe gehalten wird, unvermeidlich
ist, daß die Stützschenkel bis hinter den Brennpunkt reichen.
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Die Lichtquelle hat in der Regel die Form einer Wendel, die auf
Stützschenkeln innerhalb eines Glaskolbens angebracht ist, und sie bildet
einen Lampenkolben für elektrisches Licht, wobei es sich um eine Quarz-
Halogen-Lampe handeln kann, und sie wird herausnehmbar in einer
Lampenfassung der Lampenanlage montiert. Als Alternative dazu kann die
Lichtquelle durch eine sogenannte geschlossene Wendel gebildet werden, bei
der die Wendel auf Stützschenkeln ohne den Glaskolben direkt innerhalb des
Reflektors montiert wird, der dann hermetisch abgedichtet wird, nachdem er
mit einem Gas wie Stickstoff gefüllt worden ist, um die Oxydation der
Wendel während der Nutzung zu verhindern.
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Bei einer Fahrzeug-Scheinwerferanlage nach der vorliegenden
Erfindung, die als Scheinwerfer für Abblendlicht verwendet werden soll, ist
es vorteilhaft, wenn die Bereiche des transparenten Linsenelementes, die
über der waagerechten Mittelebene der Lampe liegen, die durch sie
hindurchgehenden Lichtstrahlen nach unten brechen, wobei das Ausmaß der
Brechung von der waagerechten Mittel ebene weg nach oben progressiv zunimmt.
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Die vorliegende Erfindung besteht auch in einer Fahrzeug-
Scheinwerferanlage. welche die Lichtquelle, die hinter dem Brennpunkt
liegt, einschließt und keinen Schirm hat. der einen Einfall des Lichtes auf
den unteren Abschnitt des Reflektors verhindert. Die Lichtquelle wird
jedoch mit dem üblichen sogenannten Aufwärtslicht-Schirm versehen, der
verhindert, daß unreflektiertes Licht durch das transparente Linsenelement
aus der Lampe austritt.
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Der Reflektor kann eine paraboloidale Form haben oder eine komplexere
Form aufweisen, beispielsweise die Form, die durch Rotation eines Bereichs
des Abschnitts einer Ellipse erzeugt wird, der an den inneren Brennpunkt
angrenzt und der zwischen der Haupt- und der Nebenachse der Ellipse liegt,
aber Abstand zu diesen aufweist, wobei diese Rotation um eine Achse
erfolgt. welche die Ellipse zwischen diesem Bereich und der Hauptachse der
Ellipse schneidet und welche durch diesen inneren Brennpunkt führt
(nachstehend wird ein solcher Reflektor einfach als "divergenter
ellipsoidischer Reflektor" bezeichnet). Aus dem Vorstehenden wird
ersichtlich, daß der divergente ellipsoidische Reflektor einen einzigen
inneren Brennpunkt und eine unendliche Zahl von äußeren Brennpunkten hat,
die auf einem Kreis auf der äußeren Brennebene angeordnet sind. Wenn die
Lichtquelle unmittelbar hinter dem inneren Brennpunkt des divergenten
ellipsoidischen Reflektors angeordnet ist, sind Lichtstrahlen von der
Lichtquelle, die von der Reflektoroberfläche zurückgeworfen werden.
divergent. Der Winkel zwischen der Hauptachse der Ellipse und der
Rotationsachse des genannten Bereiches kann bis zu etwa 1º betragen und
beträgt in der Regel etwa 1/2º. Die Brennweite der Ellipse kann so gewählt
werden. daß die äußeren Brennpunkte in einer Entfernung von 25 m vom
Linsenelement liegen. so daß das reflektierte Licht in einer Ebene
fokussiert wird, in der die notwendigen fotometrischen Messungen nach den
ECE-Vorschriften für Abblend-Richtcharakteristika von Scheinwerfern
vorgenommen werden. Bei Lampen, die anderen Beleuchtungsvorschriften
entsprechen müssen. wird die Brennweite der Ellipse so gewählt, daß die
äußeren Brennpunkte in einer Entfernung vom Linsenelement liegen, die
diesen Vorschriften angemessen ist.
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Es liegt außerdem im Rahmen der Erfindung, daß die Fahrzeug-
Scheinwerferanlage mehr als einen Reflektor und die dazugehörige
Lichtquelle des oben genannten Typs haben kann, so daß jeder Reflektor und
die dazugehörige Lichtquelle einen entsprechenden Beitrag zur
Gesamtrichtcharakteristik erbringen, die von der Lampenanlage erzeugt
werden muß. Eine solche Konstruktion wird in Situationen als vorteilhaft
erachtet, in denen es die Konstruktion des Fahrzeugs, das mit der
Lampenanlage ausgestattet werden soll, nicht erlaubt, die geforderte
Richtcharakteristik durch einen einzigen Reflektor mit Lichtquelle zu
erreichen.
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Die Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
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Fig. 1 eine schematische senkrechte Axialansicht ist, welche die
Positionierung einer Lampenwendel in einem Reflektor einer Fahrzeug-
Scheinwerferanlage nach der vorliegenden Erfindung zeigt,
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Fig. 2 eine schematische Darstellung ist, welche die Anordnung der
Radialbilder der Wendel zeigt,
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Fig. 3 eine schematische Ansicht ist, welche die Wirkung zeigt, die
durch die Bereitstellung eines transparenten Linsenelementes erzielt wird,
welches einen Teil der Fahrzeug-Scheinwerferanlage bildet,
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Fig. 4 eine Vorderansicht des in Fig. 3 dargestellten Linsenelementes
ist,
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Fig. 5 eine schematische Darstellung ist, welche die allgemeine
Lichtverteilung von der unteren Hälfte des Reflektors nach dem Durchgang
durch die untere Hälfte des Linsenelements zeigt,
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Fig. 6 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5 ist, welche die allgemeine
Abwärtsabweichung und Verteilung des Lichtes vom oberen Teil des Reflektors
nach dem Durchgang durch den oberen Teil des transparenten Linsenelements
zeigt,
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Fig. 7 eine schematische Ansicht ist, welche die Bauweise eines
divergenten ellipsoidischen Reflektors zeigt,
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Fig. 8 eine schematische Ansicht ist, die einen Teil einer
Abblendlicht-Scheinwerferanlage ähnlich der in Fig. 1 bis 6 zeigt, bei der
aber der divergente ellipsoidische Reflektor von Fig. 7 eingesetzt wurde,
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Fig. 9 eine schematische Vorderansicht eines Teils des
Linsenelementes ist, das in der Fahrzeug-Scheinwerferanlage von Fig. 8
eingesetzt wird,
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Fig. 10 eine schematische Ansicht einer anderen Form des
Linsenelementes zur Verwendung mit dem Reflektor aus Fig. 7 ist, um eine
Licht-Richtcharakteristik nach den relevanten SAE-Beleuchtungsvorschriften
der USA zu erzeugen, und
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Fig. 11 eine schematische Darstellung ist, welche die Anteile der
verschiedenen Teile des Lichtbündels, welches das Linsenelement von Fig.
10 passiert, an der abschließenden Richtcharakteristik zeigt.
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Es wird nun Bezug auf Fig. 1 bis 3 der Zeichnungen genommen, wobei
die darin dargestellte Lampenanlage die Scheinwerferanlage eines
Kraftfahrzeugs ist, die eine Richtcharakteristik erzeugen kann, welche die
relevanten ECE-Vorschriften in den Ländern erfüllt, in denen Kraftfahrzeuge
auf der rechten Straßenseite zu fahren sind. Die Lampenanlage weist einen
konkaven Reflektorkörper 10 auf, der aus einem gespritzten, hitzehärtbaren
Plastikmaterial hergestellt wurde. Der Körper 10 hat eine paraboloidale
reflektierende Innenfläche 12, deren Brennpunkt bei 14 angeordnet ist und
deren optische Achse 16 sich in der waagerechten Mittel ebene des Körpers
10 befindet. Der Körper 10 hat eine vordere Öffnung 18 und eine mittlere
hintere Öffnung 20, die von einer nach hinten führenden, den Lampenkolben
aufnehmenden Manschette 22 umschlossen wird. Die Manschette 22 kann einen
Lampenkolben mit einer Wendel 24 aufnehmen, so daß deren Achse parallel zur
optischen Achse 16 verläuft und das vordere Ende auf dem Brennpunkt 14
liegt. Wie aus Fig. 1 deutlich wird, berührt die Unterseite der Wendel 24
die optische Achse 16. Die Manschette 22 ist Teil einer Lampenfassung, und
in der bekannten Weise wird eine den Lampenkolben haltende Klammer (nicht
gezeigt) bereitgestellt, um den Lampenkolben in Position zu halten, so daß
dessen Flansch (nicht gezeigt) mit einem Innenflansch (ebenfalls nicht
gezeigt) in der Manschette 22 in Eingriff kommt. Nach der üblichen Praxis
ist der Lampenkolben mit einem Aufwärtslicht-Schirm versehen, der auf das
Ausmaß begrenzt ist, das notwendig ist, um zu gewährleisten, daß kein
unreflektiertes Licht von der Wendel 24 die vordere Öffnung 18 passieren
kann. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Lampenkolben für Scheinwerfer ist
der Lampenkolben jedoch mit keinerlei Abschirmung versehen, die unter der
Wendel 24 liegt. Im Ergebnis dessen wird das Licht von der Wendel 24 nicht
daran gehindert, auf den unteren Abschnitt der reflektierenden Oberfläche
12 einzufallen. Unter "unterem" Abschnitt versteht man den Abschnitt, der
unter der waagerechten Mittelebene des Körpers 10 liegt.
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Licht von der Wendel 24, das auf die paraboloidale reflektierende
Oberfläche 12 einfällt, tritt durch die vordere Öffnung 18 und erzeugt
einen divergenten, runden Lichtstrahl, in dem die Wendelbilder radial
angeordnet sind. In Fig. 2 wird in typischer Darstellung ein großes
Wendelbild 26 gezeigt das durch die Reflexion von einem Abschnitt der
reflektierenden Oberfläche 12 erzeugt wird, der dicht an der Wendel 24
liegt, und ein kleines Wendelbild 28, das durch die Reflexion von einem
Abschnitt der reflektierenden Oberfläche 12 erzeugt wird, die an die
vordere Öffnung 18 angrenzt, d. h., der von der Wendel 24 relativ entfernt
ist. Alle diese Wendelbilder 26 und 28 sind Radialbilder, wie aus Fig. 2
deutlich wird.
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Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen; die Lampenanlage schließt
außerdem ein transparentes Linsenelement 30 ein, das sich im Abstand vor
der vorderen Öffnung 18 des Reflektorkörpers 10 befindet, um so das von der
Oberfläche 12 reflektierte Licht abzufangen, das die vordere Öffnung 18
passiert hat. Bei diesem Ausführungsbeispiel bildet das Linsenelement 30
eine transparente Frontabdeckung für die Scheinwerferanlage und wird mit
einem Scheinwerfergehäuse (nicht gezeigt) verbunden, in dem der
Reflektorkörper 10 für den Zweck der Strahlrichtung verstellbar montiert
ist, wie das an sich bekannt ist. Das transparente Linsenelement 30 wird
vorzugsweise aus einem geeigneten transparenten Kunstharzmaterial, z. B.
einem Polycarbonatharz, geformt. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel
(nicht gezeigt) wird das Linsenelement 30 als gesondertes Bauteil
ausgeführt, das innerhalb des Scheinwerfergehäuses, das durch einen
gesonderten Glasdeckel verschlossen wird, angebracht wird.
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Das transparente Linsenelement 30 wird detaillierter in Fig. 4
dargestellt. Fig. 4 zeigt das Linsenelement 30 in Form einer rechteckigen
Platte. In der Praxis sind die senkrechten Seitenkanten des Elementes 30
(gesehen auf die in Fig. 4 gezeigte Weise) gekrümmt, damit sie der Krümmung
der vorderen Öffnung 18 entsprechen, die, wiederum auf die bekannte Weise,
eine allgemein rechteckige Form mit gekrümmten Seitenkanten hat. Das
Linsenelement 30 weist Abschnitte A bis G auf. Die Abschnitte A bis C
liegen alle über der waagerechten Mittelebene des Körpers, wobei diese
Ebene in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie P-P dargestellt wird. Gesehen
von der Vorderseite der Lampenanlage, liegt der Abschnitt A über dem
Abschnitt B, der wiederum über dem größten Teil des Abschnitts C liegt. Die
Abschnitte A und B und der Teil des Abschnitts C, der rechts von der
senkrechten Ebene, welche die optische Achse 16 enthält, liegt, sind
waagerecht angeordnet. Der Bereich von Abschnitt C, der links von dieser
senkrechten Ebene liegt, ist in einem Winkel von etwa 15º nach oben
geneigt. Die Abschnitte A, B und C sind prismatische Abschnitte, die so
angeordnet sind, daß sie das durch ihnen passierende Licht nach unten
brechen. Das Ausmaß der Brechung nimmt nach oben, von der waagerechten
Mittelebene P-P weg, progressiv zu. Folglich bricht der Abschnitt A das
Licht um einen größeren Winkel als der Abschnitt B, der wiederum das Licht
um einen größeren Winkel als der Abschnitt C bricht. Im Ergebnis dessen
wird Licht, das die Abschnitte A, B und C passiert, nach unten unter die
waagerechte Mittel ebene des Reflektors gebrochen. Die resultierende
Richtcharakteristik, die durch die Abschnitte A, B und C erzeugt wird, wird
in Fig. 6 veranschaulicht, aus der deutlich wird, daß der Teil des
Lichtbündels, der den Abschnitt C durchläuft, gerade unter der kritischen
oberen Begrenzung 32 der Richtcharakteristik liegt, während die Teile des
Lichtbündels, die durch die Abschnitte B und A geführt werden, unter dieser
liegen. Die besondere Form dieser Teile der Richtcharakteristik ist das
Ergebnis einer geringfügigen waagerechten Streuwirkung, die durch die
Krümmung der Prismenabschnitte A und B in der waagerechten Richtung erzeugt
wird, verbunden mit der sich ändernden Radialausrichtung der Wendelbilder
26 und 28, die über den Umfang der Richtcharakteristik auftritt. Der
Prismenabschnitt C hat faktisch keine waagerechte Krümmung und erzeugt
daher keine waagerechte Streuung. Die obere Begrenzung 32 der
Richtcharakteristik hat einen waagerechten Bereich 34 und einen nach oben
geneigten Bereich 36, der von einem Ende des Bereichs 34 ausgeht. Diese
Bereiche 34 und 36 bilden einen wesentlichen Teil der geforderten
Richtcharakteristik nach den relevanten ECE-Vorschriften.
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Es wird noch einmal auf Fig. 4 Bezug genommen; das Linsenelement 30
hat einen waagerecht angeordneten Bereich E, der waagerecht verläuft und
faktisch plan ist, d. h., er hat faktisch keine prismatische und nur sehr
geringe horizontale Streuwirkungen. Der Abschnitt der abschließenden
Richtcharakteristik. der aus dem Durchgang des Lichts durch den Abschnitt
E resultiert, wird durch den entsprechend bezeichneten Abschnitt E in Fig.
5 veranschaulicht. Man kann feststellen, daß dieser Bereich den wichtigen
horizontalen Bereich 34 definiert. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, liegt
der Abschnitt E mit seiner Oberkante auf der horizontalen Mittel ebene P-P.
Der Abschnitt E endet an der vertikalen Mittelebene des Reflektors. Die
untere Kante des Abschnitts D des Linsenelementes 30 ist mit der von
Abschnitt E ausgerichtet, während die obere Kante von Abschnitt D nach oben
geneigt ist und in einem Winkel von etwa 16º zur Horizontalen von der
optischen Achse 16 nach links verläuft. Wie der Abschnitt E ist auch der
Abschnitt D faktisch plan und definiert den nach oben geneigten Bereich 36
und den wichtigen Teil der Richtcharakteristik unmittelbar unter dem
Bereich 36.
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Abschnitt F des Linsenelementes 30 wird links von der senkrechten
Mittelebene des Reflektorkörpers unter dem Abschnitt D gebildet und ist
ebenfalls faktisch plan. Die untere Kante von Abschnitt F ist in einem
Winkel von etwa 10º zur Horizontalen von der senkrechten Mittel ebene weg
nach links unten geneigt. Dieser Bereich erzeugt den Bereich F der
abschließenden Richtcharakteristik (siehe Fig. 5).
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Die Bereiche G werden mit horizontal gekrümmten Linsen gebildet, die
sich auf diesen befinden, um die horizontale Streuung in der
Richtcharakteristik zu bewirken.
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Die kombinierte Gesamtrichtcharakteristik, die erzeugt wird, ist eine
Kombination der Richtcharakteristika, die in Fig. 5 und 6 gezeigt werden.
Es ist zu beachten, daß die in Fig. 5 und 6 gezeigten Richtcharakteristika
diejenigen sind, die in einem Abstand von 25 m von der Lampe vorhanden
sind, wenn man längs des Lichtstrahls nach vorn schaut, wobei dieser
Abstand die Entfernung ist, in der die Lichtflußmessungen vorgenommen
werden, mit deren Hilfe festgestellt wird, ob eine Richtcharakteristik die
Anforderungen nach den ECE-Vorschriften erfüllt.
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Es wird nun auf Fig. 7 der Zeichnungen Bezug genommen, in der die
Form eines divergenten ellipsoidischen Reflektors erzeugt wird durch
Rotation eines Bereiches R des Abschnitts einer Ellipse S (die nur
teilweise gezeigt wird), der einen inneren Brennpunkt I, einen äußeren
Brennpunkt O eine Hauptachse M und eine Nebenachse m hat. Der Bereich R
grenzt an den inneren Brennpunkt I an und liegt zwischen der Hauptachse M
und der Nebenachse m der Ellipse S, aber im Abstand zu diesen. Diese
Rotation erfolgt um eine Achse T, welche die Ellipse S zwischen dem Bereich
R und der Hauptachse M der Ellipse schneidet und welche durch den inneren
Brennpunkt I führt.
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Der Winkel α zwischen der Hauptachse M der Ellipse und der
Rotationsachsetdes Bereichs Rbeträgt in diesemAusführungsbeispiel 1/2º.
Die innere Brennweite f der Ellipse beträgt 29 bis 32 mm, während die
äußere Brennweite der Ellipse S so gewählt wird, daß der äußere Brennpunkt
O in einer Entfernung von 25 m vom Linsenelement in der fertigen
Lampenanlage liegt. Aus dem oben Ausgeführten kann abgeleitet werden, daß
der resultierende divergente ellipsoidische Reflektor 10 (siehe Fig. 8)
einen einzigen inneren Brennpunkt 14 und eine unendliche Zahl von äußeren
Brennpunkten (in Fig. 7 nicht gezeigt) hat, die auf einem Kreis auf der
äußeren Brennebene angeordnet sind.
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Fig. 8 zeigt ebenfalls typische Wendelbilder 24a, 24b und 24c, die
durch die Wendel 24 nach Reflexion vom Reflektor 10 erzeugt werden, wenn
die Wendel unmittelbar hinter dem inneren Brennpunkt 14 angeordnet wird.
Die typischen Wendelbilder 24a bis 24c führen durch die entsprechenden
Abschnitte A bis C des Linsenelementes 30 und erzeugen, zusammen mit
anderen Wendelbildern, die andere Abschnitte des Linsenelementes 30
passieren, eine asymmetrische Richtcharakteristik, die der in Fig. 5 und
6 gezeigten ähnlich ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die
Abschnitte A, B und C progressive Prismen, die so angeordnet sind, daß sie
die Lichtstrahlen um 1/2º + (1/2º bis 3 1/2º) für den Bereich A, um 1/2º
+ (2 1/2º bis 5 1/2º) für den Bereich B und um 1/2º + (4 1/2º bis 7º) für
den Bereich C nach unten brechen. Die anderen Bereiche des Linsenelementes
30 von Fig. 8 und 9 entsprechen den Bereichen D bis G des Linsenelementes
von Fig. 4.
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Es wird nun auf Fig. 10 und 11 Bezug genommen; das darin gezeigte
Linsenelement 30 ist für die Verwendung mit dem divergenten ellipsoidischen
Reflektor 10 vorgesehen, der oben im Zusammenhang mit Fig. 7 und 8
beschrieben wurde. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Abschnitte A
bis C des Linsenelementes 30 aus kombinierten Prismen und Linsen gebildet,
welche die Lichtstrahlen nach unten brechen und sie horizontal streuen, so
daß sie mit dem Licht zur Deckung kommen, das die Bereiche G passiert hat,
welche nur Linsen für die horizontale Streuung aufweisen. Der Bereich D ist
schwach linsenartig, um das Licht leicht in der Mitte des Lichtbündels zu
konzentrieren. Bereich E bricht das diesen passierende Licht geringfügig
nach unten, damit es mit dem Licht zur Deckung kommt, das den Bereich F
passiert, der so mit Linsen ausgestattet ist, daß das Licht geringfügig
gestreut wird. Die Bereiche A bis E sind über der waagerechten Mittelebene
des Reflektors 10 angeordnet, in der die Achse T (siehe Fig. 7) liegt. Die
in Fig. 11 gezeigte Richtcharakteristik des Lichts ist dafür vorgesehen,
den relevanten SAE-Beleuchtungsvorschriften der USA für Abblendlicht-
Fahrzeugscheinwerfer zu entsprechen.