DE69735605T2

DE69735605T2 - Scheinwerfer mit Mehrflächen-Reflektor

Info

Publication number: DE69735605T2
Application number: DE69735605T
Authority: DE
Inventors: Milan Cejnek; Dana Pekarkova
Original assignee: Visteon Autopal sro
Current assignee: Hanon Systems Autopal Services sro
Priority date: 1996-01-29
Filing date: 1997-01-23
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: BR9700810A; DE786622T1; ES2110388T3; CZ9600257A3; DE69735605D1; ES2110388T1; JPH09306205A; EP0786622A1; EP0786622B1; CZ287690B6; US5826964A

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge, wo ein System mit einem komplexen Reflektor, einem Refraktor und einer Lichtquelle durch die Erfindung gelöst wurde, wobei dieses System eine Trennungslinie zwischen dem Licht und der Dunkelheit, wozu der Lichtstrom konzentriert ist, und eine Seitenzerstreuung des Lichtbündels direkt durch den Lichtstrahler ohne Effekte der optischen Elemente des Refraktors für die Lichtzerstreuung bildet. Durch die Konzentrierung des Lichtstroms in das obere Teil des Lichtbündels wird dessen photometrischer Bereich erhöht und dadurch wird auch die Sichtbarkeit und die sichere Geschwindigkeit des Fahrzeuges, das mit solchen Scheinwerfern ausgestattet ist, verbessert.
Die bekannten Scheinwerfer verwenden für die Bildung der Trennungslinie zwischen dem Licht und der Dunkelheit eine interne Blende der Glühlampe oder bei den Projektionssystemen eine Blende zwischen dem Lichtstrahler und dem Objektiv. Die seitliche Zerstreuung wird meistens durch vertikale Bandlinsen am Refraktor erreicht. Der Nachteil dieser Lösung im Falle, dass die Trennungslinie zwischen dem Licht und der Dunkelheit durch eine Blende erreicht wird, ist die Tatsache, dass die Strahlungseffektivität eines solchen Scheinwerfers durch die Abschirmung eines Teils der Lichtstrahlen, die aus der Lichtquelle kommen, verringert wird. Im Falle der Lichtzerstreuung durch die vertikalen Bandlinsen wird bei Verwendung eines parabolischen Scheinwerfers, wenn dieser nicht förmlich korrigiert ist, ein Lichtbündel gebildet, dessen maximale Lichtstärke sich im zentralen Bereich befindet. Der maximale Lichtstrom fällt dann nicht in den Raum der maximalen Sichtbarkeitlänge an der oberen Seite des Lichtbündels, sondern in einen geringeren Abstand, was die Sichtbarkeitlänge eines solchen Lichtstrahlers verringert.
Das Dokument EP-A-0257946 beschreibt einen Lichtstrahler mit mehreren Facetten für einen parabolischen Scheinwerfer mit einen einzigen Fokus. Der Scheinwerfer ist mit parabolischen Zylinder ausgestattet, die als Zerstreuungselemente dienen.
Das Dokument DE-A-3900910 beschreibt einen Glühlampen-scheinwerfer mit sechs parabolischen Segmenten, von den jedes eine verschiedene Fokuslänge hat.
Das Dokument EP-A-0384589 beschreibt einen Glühlampen-scheinwerfer, der aus einen Reflektor, einen Refraktor und einer Lichtquelle besteht, wo der Reflektor nur aus einem oberen parabolischen Segment oberhalb der Reflektorachse und einem unteren parabolischen Segment unterhalb der Reflektorachse zusammengesetzt ist. Die oberen und unteren parabolischen Segmente sind durch nach oben gerichtete Stufenbereiche getrennt, sodass der Fokus des oberen Segments hinter dem Fokus des unteren Segments in einem zur Anpassung der Lichtquelle ausreichenden Abstand angeordnet ist. Das obere parabolische Segment hat eine Fokuslänge von 20–35 mm, wobei das untere Segment von 24–30 min. Die Fokuslänge des oberen parabolischen Segments kann kleiner oder gleich oder grösser als die Fokuslänge des unteren parabolischen Segments sein.
Die oben angeführten Nachteile werden durch den Scheinwerfer nach dieser Erfindung beseitigt, wobei der erfinderische Scheinwerfer aus einem Reflektor besteht, der mit zwei parabolischen Segmenten ausgestattet ist, die annähernd in einer horizontalen Linie verbunden sind, ferner aus einem Refraktor und einer Lichtquelle. Die Fokuslänge des oberen parabolischen Segments ist kleiner als die Fokuslänge des unteren parabolischen Segments und die Zerstreuungselemente in der Form von parabolischen Zylinder mit horizontaler Formachse sind an den Oberflächen von beiden Segmenten gebildet. Die Länge der parabolischen Zylinder bestimmt den Seitenzerstreuungskoeffizient, der auch so gross sein kann, dass der Refraktor nicht notwendigerweise mit optischen Elementen für die Lichtzerstreuung ausgestattet sein muss, was vorteilhaft ist, insbesondere wenn der Refraktor sehr viel in horizontaler und vertikaler Richtung geneigt ist. Die Fokuslagen der parabolischen Segmente mit Rücksicht auf die Lichtquelle und die Lage der Lichtquelle mit Rücksicht auf die Scheinwerferachse werden so bestimmt, dass das System eine Trennungslinie zwischen dem Licht und der Dunkelheit direkt durch den Reflektor bildet, wobei eine Blende nicht notwendig ist.
Die Erfindung bringt einen Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge, der aus einem Reflektor, einem Refraktor und einer Lichtquelle besteht, wobei der Reflektor nur aus einem oberen parabolischen Segment oberhalb der Reflektorachse und einem unteren parabolischen Segment unterhalb der Reflektorsachse besteht; dabei ist der Fokusabstand des oberen parabolischen Segments kürzer als der Fokusabstand des unteren parabolischen Segments; die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Tatsache, dass die Scheitel (V) des oberen parabolischen Segments und des unteren parabolischen Segments identisch sind; und dass die parabolischen Segmente mit Zerstreuungselementen in Form von parabolischen Zylindern mit horizontalen Bildungsachsen ausgestattet sind.
Die Erfindung wird anhand von beigelegten Zeichnungen erklärt, wo 1 einen vertikalen Schnitt durch den Scheinwerfer darstellt, 2 ist ein horizontaler Schnitt durch den Scheinwerfer und 3 stellt eine Vorderansicht des Scheinwerfers dar.
1 zeigt einen Scheinwerfer, der aus einem Reflektor 1, einen Refraktor 2 und einer Lichtquelle 3 besteht, alles im vertikalen Schnitt A-A.
Der Reflektor 1 besteht aus einem oberen parabolischen Segment 11 und einem unteren parabolischen Segment 12, wobei die Fokusentfernung f₁₁ des oberen parabolischen Segments 11 kürzer als die Fokusentfernung f₁₂ des unteren parabolischen Segments 12 ist, d.h. f11 < f12 (1)
Der Fokus F₁₁ des oberen parabolischen Segments 11 ist in der Nachbarschaft der Lichtquelle 3 angeordnet, und zwar an der Seite des Scheitels V des Reflektors 1 und der Fokus F₁₂ des unteren parabolischen Segments 12 ist in der Nachbarschaft der Lichtquelle 3 angeordnet, und zwar an der Seite des Refraktors 2 des Reflektors 1. Hier ist im Beispiel des Scheinwerfers nach der erfinderischen Ausbildung der Unterschied zwischen der Entfernung f₁₂ des unteren parabolischen Segments 12 und der Entfernung f₁₁ des oberen parabolischen Segments 11 gleich als die Länge L der Lichtquelle 3, d.h. f12 – f11 = L (2)
Wenn diese Geometrie gültig ist, ist der Lichtstrahl vom oberen parabolischen Segment 11 konvergent und der Lichtstrahl vom unteren parabolischen Segment 12 divergent, sodass beide Lichtstrahlen zu dem Bereich der Trennungslinie des Lichts und der Dunkelheit gerichtet sind.
Die Achse 31 der Lichtquelle 3 ist oberhalb der Achse 4 des Reflektors 1 in der Entfernung H angeordnet. In der erfinderischen Ausbildung des Scheinwerfers ist diese Entfernung H eine Hälfte des Durchmessers D der Lichtquelle 3, d.h. H = D/2 (3)
Diese Achsenentfernung H der Lichtquelle 3 in der Richtung oberhalb der Achse 4 des Reflektors 1 verbessert die Schärfe der Trennungslinie zwischen dem Licht und der Dunkelheit und verbessert auch den Illuminationsgradient dieser Trennungslinie durch die Bewegung des grundsätzlichen Bilds der Lichtquelle 3 so, dass sie im angeführten Falle dieses Bild soeben berührt.
Nach 2 sind die parabolischen Segmente 11 und 12 mit Zerstreuungselementen 14 in der Form von parabolischen Zylindern mit horizontaler Achse ausgestattet. Die Leitkurve des parabolischen Zylinders 14 des oberen parabolischen Segments 11 ist eine Parabel mit der Fokusentfernung f₁₂, und die Leitkurve des parabolischen Zylinders 14 des unteren parabolischen Segments 12 ist eine Parabel mit der Fokusentfernung f₁₂.
Nach den 2 und 3 bestimmt die Breite w der Zerstreuungselemente 14 die Stufe der seitlichen Lichtzerstreuung im Bezug auf die Fokusentfernungen f₁₁, f₁₂ der parabolischen Segmente 11, 12 des Reflektors 1.
Im Einklang mit 3 können die Zerstreuungselemente 14 mit der unterschiedlichen Breite w am Reflektor 1 in horizontalen Reihen angeordnet sein. Beginnend von einer bestimmten Breite w der Zerstreuungselemente 14 des Reflektors 1 ist der Refraktor glatt, ohne jedwedes optisches Element für die Zerstreuung des Lichtstrahls.
Im oben angeführten spezifischem Beispiel der Anordnung der Scheinwerfergeometrie bei gegebenen Fokuslagen F₁₁, F₁₂ im Bezug auf die Lichtquelle 3, bei der Grösse der Fokusentfernungen f₁₁, f₁₂ der parabolischen Segmente 11, 12 des Reflektors 1 und der Achsenentfernung H der Lichtquelle 3 im Bezug auf die Achse 4 des Scheinwerfers befinden sich die grundsätzlichen Bilder der Lichtquellen 3 in Berührung mit der Trennungslinie zwischen dem Licht und der Dunkelheit und die Zerstreuungselemente 14 der parabolischen Zylinder sichern dabei durch ihre Länge in der Richtung der horizontalen Achse die notwendige seitliche Zerstreuung des Lichtbündels. Die photometrische Reichweite des Lichtstrahls wird bei einem solchen Scheinwerfer in Folge der Lichtstrahlkonzentration zur Trennungslinie des Lichts und der Dunkelheit erhöht, was eine Verbesserung der Sehbarkeitsentfernung ermöglicht, da auch die Geschwindigkeit und die Wahrscheinlichkeit der Erkennung eines Hindernisses in der Fahrbahn des Kraftfahrzeuges wächst.
Der Scheinwerfer mit dem komplexen Reflektor nach der Erfindung ist zur Verwendung in Belichtungssystemen der Kraftfahrzeuge an Landkommunikationen bestimmt.

Claims

Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem Reflektor, einem Refraktor und einer Lichtquelle, wo der Reflektor (1) nur aus einem oberen parabolischen Segment (11) oberhalb der Achse (4) des Reflektors (1) und einem unteren parabolischen Segment (12) unterhalb der Achse (4) des Reflektors (1) besteht; wo die Fokusentfernung (f₁₁) des oberen parabolischen Segments (11) kürzer als die Fokusentfernung (f₁₂) des unteren parabolischen Segments (12) ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Scheitel (V) des oberen parabolischen Segments (11) und des unteren parabolischen Segments (12) identisch sind; und dass die parabolischen Segmente (11, 12) mit Zerstreuungselementen (14) in Form von parabolischen Zylindern mit horizontalen Formachsen ausgestattet sind.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fokus (F11) des oberen parabolischen Segments (11) in Nachbarschaft der Lichtquelle (3) an einer Seite des Scheitels (V) des Reflektors (1) und der Fokus (F12) des unteren parabolischen Segments (12) in Nachbarschaft der Lichtquelle (3) an einer Seite des Refraktors (2) des Scheinwerfers angeordnet sind.
Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied zwischen der Fokusentfernung (f₁₂) des unteren parabolischen Segments (12) und der Fokusentfernung (f₁₁) des oberen parabolischen Segments (11) gleich als die Länge (L) der Lichtquelle (3) ist.
Scheinwerfer nach Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (31) der Lichtquelle (3) oberhalb der Achse (4) des Reflektors (1) in einer Entfernung H angeordnet ist.
Scheinwerfer nach Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung H der Achse (31) der Lichtquelle (3) von der Achse (4) des Reflektors (1) eine Hälfte des Durchmessers (D) der Lichtquelle (3) darstellt.
Scheinwerfer nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitkurve der Zerstreuungselemente (14) des oberen parabolischen Segments (11) und des unteren parabolischen Segments (12) des Reflektors (1) eine Parabel ist, deren Fokusentfernung an der Oberfläche des oberen Segments (11) gleich als die Fokusentfernung (f₁₁) des oberen parabolischen Segments (11) und an der Oberfläche des unteren parabolischen Segments (12) gleich als die Fokusentfernung (f₁₂) des unteren parabolischen Segments (12) sind.
Scheinwerfer nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Refraktor (2) glatt ohne jedwedes optisches Element für Zerstreuung des von dem Reflektor (1) kommenden Lichts ist.