-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeugscheinwerfer.
-
Scheinwerfer
mit einem parabolischen Reflektor oder mit einer Oberfläche zur
Selbsterzeugung eines Lichtbündels
mit Hell-Dunkel-Grenze (insbesondere Abblendlicht oder Nebellicht)
weisen heute im Allgemeinen wenigstens im Bereich des Reflektors
eine Breite auf, die deutlich größer ist
als ihre Höhe.
-
Hierfür gibt es
mehrere Gründe.
Zunächst neigen
die Automobilhersteller dazu, immer aerodynamischer geformte Fahrzeuge
herzustellen, wobei ein wesentlicher Faktor der Aerodynamik auf
einer zur Frontseite hin verhältnismäßig verjüngten allgemeinen
Form des Fahrzeugs mit einer abfallenden Motorhaube beruht, was
zur Folge hat, dass der Raum an der Fahrzeugfrontseite, dort wo
die Scheinwerfer angeordnet sind, eine immer geringere Höhe aufweist.
-
Während die
Höhe der
Scheinwerfer immer geringer wird, setzt eine gute Lichtausbeute
gleichzeitig voraus, dass eine reflektierende Oberfläche mit großer Ausdehnung
erhalten bleibt, und diese Flächenausdehnung
kann somit nur seitlich gewonnen werden.
-
Ferner
erfordert die Erzeugung eines Lichtbündels guter Qualität, insbesondere
um ihm eine Konzentrationsspitze in der Fahrbahnachse zu verleihen,
dass das Lichtbündel
mit einem signifikanten Anteil von Abbildungen der Lichtquelle (typischerweise
die Glühwendel
einer Glühlampe
oder der Lichtbogen einer Entladungslampe) gebildet wird, die kleine Abmessungen
aufweisen, was wiederum voraussetzt, dass ein Reflektor mit Bereichen
konstruiert wird, die möglichst
weit von der Lichtquelle entfernt sind, wobei diese Bereiche aufgrund
der bereits genannten Raumverhältnisse
in der Praxis nur in einer seitlichen Richtung von der Lichtquelle
beabstandet sein können.
-
Herkömmliche
Scheinwerfer mit diesem Umrisstyp arbeiten demzufolge optimal mit
einer axial ausgerichteten Lichtquelle, wobei eine solche Ausrichtung
zur globalen Lichtleistung beiträgt
und mit seitlich stark verlängerten
Reflektoren einen großen Anteil
von Abbildungen erzeugt, die auf einem Projektionsschirm bezüglich der
Hori zontalen leicht geneigt sind. Dies begünstigt die Bildung von Lichtbündeln mit
einer scharten Hell-Dunkel-Grenze und einer beträchtlichen seitlichen Auffächerung.
-
Im
Gegensatz zu dem seit vielen Jahren weit verbreiteten Trend ist
seitens der Hersteller gegenwärtig
eine Nachfrage nach Scheinwerfern zu verzeichnen, deren Form hingegen
in der Breite kleiner oder gleich ihrer Höhe ist.
-
Diese
neue Umrissform führt
bei Scheinwerfern mit herkömmlicher
optischer Auslegung zu zahlreichen Schwierigkeiten.
-
Zunächst hat
die große
Ausdehnung des Reflektors oberhalb und unterhalb der Lichtquelle
zur Folge, dass in diesem Fall mit einer axialen Lichtquelle ein
beträchtlicher
Anteil von Abbildungen erzeugt wird, die bezüglich der Horizontalen stark
geneigt, das heißt
bezüglich
der Vertikalen leicht geneigt sind, was dazu beiträgt, dass
erstens die Qualität
der Hell-Dunkel-Grenze beeinträchtigt
wird, zweitens die Fahrbahn in zu kurzer Entfernung vom Fahrzeug ausgeleuchtet
wird und drittens die Erzeugung eines Lichtbündels mit angemessener Breite
erschwert wird.
-
In
der Vergangenheit wurde bereits insbesondere in dem auf den Namen
der Anmelderin lautenden Dokument
FR-A-2 602 305 ein Nebelscheinwerfer mit einer
quer angeordneten Lichtquelle und einem Reflektor vorgeschlagen,
der eine Höhe
aufweisen kann, die größer ist
als seine Breite.
-
Dieser
bekannte Scheinwerfer weist jedoch Nachteile hinsichtlich der Verteilung
der Abbildungen der Lichtquelle auf. Insbesondere, und unter Bezugnahme
auf 1 der Zeichnungen, ist der axiale vertikale Abschnitt
der in diesem Dokument beschriebenen reflektierenden Oberfläche dargestellt.
-
Der
obere Teil dieses Abschnitts ist durch ein Parabelstück 20h definiert,
das in einem Fixpunkt Fh (oder "oberen
Brennpunkt") fokussiert
ist, der hinter der Glühwendel 10 angeordnet
ist, und sein unterer Teil durch ein weiteres Parabelstück 20b,
das in einem anderen Fixpunkt Fb (oder "unteren Brennpunkt") fokussiert ist, der vor der Glühwendel 10 angeordnet
ist. Verständlicherweise
führen
solche Abschnitte zwangsläufig
dazu, dass Abbildungen der Glühwendel
erzeugt werden, die entweder nach oben über eine horizontale Hell-Dunkel-Grenze,
die am Schnittpunkt der Achse y-y mit einem Projektionsschirm definiert
und in 1 mit "C" markiert ist, hinausgehen
(was insbesondere im Fall einer vom oberen Teil des Reflektors emittierten
Abbildung I1 zutrifft) oder bezogen auf die Hell-Dunkel-Grenze C übermäßig nach
unten ver setzt sind (was insbesondere im Fall einer von einem Zwischenbereich
des unteren Teils des Reflektors erzeugten Abbildung I2 zutrifft).
-
Die
Folge ist somit eine Hell-Dunkel-Grenze, die deutlich verbesserungsfähig ist.
-
Ferner
vermag der in diesem Dokument beschriebene Scheinwerfer lediglich
ein Nebellicht mit flacher Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen, während in diesem
Dokument in keiner Weise darauf hingewiesen oder angedeutet wird,
wie ein Abblendlicht mit einer komplexeren Hell-Dunkel-Grenze, insbesondere ein
Abblendlicht vom europäischen
oder amerikanischen Typ, ausgeführt
werden könnte.
-
Darüber hinaus
vermag der in dieser Vorveröffentlichung
beschriebene Reflektor dem Lichtbündel nicht selbst eine substanzielle
Breite zu verleihen, so dass es somit nicht möglich ist, eine Scheibe ohne optische
Lichtstreuungselemente zu verwenden, wie sie von Designern jedoch
häufig
gewünscht
wird.
-
Die
vorliegende Erfindung beabsichtigt daher, diese Einschränkungen
des Stands der Technik zu beheben und die Ausführung eines Scheinwerfers zu
ermöglichen,
dessen Reflektor eine in Bezug auf die herkömmlichen Scheinwerfer reduzierte
Breite und eine wenigstens dieser Breite entsprechende Höhe aufweisen
kann, wobei gleichzeitig diese Einschränkungen überwunden werden.
-
Die
vorliegende Erfindung schlägt
daher einen Kraftfahrzeugscheinwerfer vor, wie er im Anspruch 1
definiert ist.
-
Bevorzugte,
jedoch nicht einschränkende Merkmale
des erfindungsgemäßen Scheinwerfers sind
in den abhängigen
Patentansprüchen
definiert.
-
Weitere
Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen besser
aus der folgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung hervor, die beispielhaft unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen angeführt
sind, in denen:
-
1 ein
schematischer axialer Vertikalschnitt einer Transversalwendel und
eines Reflektors nach dem Stand der Technik ist,
-
2 ein
schematischer axialer Vertikalschnitt einer Transversalwendel und
eines Reflektors gemäß der vorliegenden
Erfindung ist,
-
3 eine
Vorderansicht der Glühwendel und
des Reflektors aus 2 ist,
-
4 und 5 anhand
von Isocandelakurven die jeweiligen Lichtverteilungen zeigen, die grundsätzlich mit
der Lösung
nach dem Stand der Technik aus 1 bzw. dem
Lösungsansatz
der vorliegenden Erfindung erzielt werden,
-
6 und 7 anhand
von Umrissen der Abbildungen der Lichtquelle das optische Verhalten der
oberen und der unteren Hälfte
des Reflektors aus 3 zeigen,
-
8 und 9 anhand
von Isocandelakurven auf einem Projektionsschirm das optische Verhalten
der oberen und der unteren Hälfte
des Reflektors aus 3 zeigen,
-
10 anhand
von Isocandelakurven das optische Verhalten des gesamten Reflektors
zeigt,
-
11 eine
Vorderansicht einer konkreten Ausführungsform eines Reflektors
ist, der einen bestimmten Lichtbündeltyp
mit Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen vermag, und
-
12 bis 25 anhand
von Isocandelakurven jeweils das optische Verhalten des Reflektors aus 11 für einzelne
Unterabschnitte, einzelne Bereiche und den gesamten Reflektor zeigen.
-
Unter
Bezugnahme auf zunächst 2 und 3 sind
Bauteile eines Fahrzeugscheinwerfers dargestellt, und zwar die allgemein
zylindrische Glühwendel 10 der
Lampe und sein Reflektor 20. Die übrigen Elemente des Scheinwerfers,
das heißt
Gehäuse,
Abdeckscheibe und verschiedene Hilfsvorrichtungen, sind nicht dargestellt
und entsprechen für
sich der herkömmlichen
Ausführung.
Die Lichtquelle könnte
alternativ zum Beispiel von einem allgemein zylindrischen Lichtbogen
einer Entladungslampe gebildet sein.
-
Die
Achse der Glühwendel 10 erstreckt
sich gemäß einem
ersten wichtigen Merkmal der Erfindung horizontal und lotrecht zur
optischen Achse y-y des Reflektors. Typischerweise kann es sich
entweder um die Transversalwendel einer axial am Boden des Reflektors
angebrachten genormten Lampe H3 oder um die axiale Glühwendel
einer seitlich im Reflektor angebrachten Lampe H1 oder H7 handeln.
-
Gemäß einem
wesentlichen Merkmal der Erfindung sind die obere und die untere
vertikale Erzeugende 20h bzw. 20b des Reflektors 20 so
ausgebildet, dass sämtliche
Abbildungen der Glühwendel 10 auf
Höhe der
horizontalen Ebene angeordnet werden, so dass, wie später noch
im Einzelnen zu sehen sein wird, Lichtbündel mit scharfer Hell-Dunkel-Grenze
guter Qualität
erzeugt werden können.
-
Genauer
gesagt, und insbesondere unter Bezugnahme auf 2,
werden die Erzeugenden konstruiert, indem Geraden D1 gezogen werden, welche
die Oberfläche
der Glühwendel 10 tangieren, wobei
sich diese Geraden hinsichtlich der oberen Erzeugenden 20h auf
der Rückseite
der Glühwendel und
hinsichtlich der Erzeugenden 20b auf der Vorderseite der
Glühwendel
befinden.
-
Jeder
dieser Geraden D1, die einem von einem Rand der Glühwendel 10 emittierten
Lichtstrahl entsprechen, ist jeweils eine Gerade D2 zugeordnet, die
zur optischen Achse y-y des Reflektors parallel ist, die ihrerseits
zur Fahrzeugachse im Wesentlichen parallel ist.
-
Für jedes
Geradenpaar (D1, D2) wird deren Winkelhalbierende BS und die zu
dieser Winkelhalbierenden lotrechte Gerade TG bestimmt.
-
Ausgehend
vom Boden des Reflektors 20, der mit einem vorbestimmten
Maß bezüglich der Glühwendel
festgelegt wird, wird schrittweise jede Erzeugende anhand der verschiedenen
erhaltenen Geraden TG konstruiert, um eine Kurvenlinie zu definieren,
die im Folgenden als "evolutorische
Erzeugende" bezeichnet
wird, insofern als sie keinen festen Brennpunkt, sondern eine Reihe
von Brennpunkten aufweist, die sich schrittweise verändern, wenn man
sich entlang dieser Erzeugenden bewegt. Dadurch unterscheiden sich
diese Erzeugenden von den Erzeugenden mit festem Brennpunkt, das
heißt parabolischen
Erzeugenden, wie sie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben
wurden.
-
Indem
der horizontale Abstand zwischen dem Boden des Reflektors 20 und
der Glühwendel 10 verändert wird,
können
verständlicherweise
Erzeugende 20a, 20b gebildet werden, die um die
Lichtquelle herum mehr oder weniger offen oder geschlossen sind,
und somit einerseits die Größe der erzeugten
Abbildungen der Glüh wendel
und andererseits die Lichtstrommenge, die der Reflektor auf einer
gegebenen Höhe
aufnimmt, beeinflussen.
-
Die
mit computergestützten
Rechenmitteln einfach zu lösende
Differentialgleichung der Erzeugenden 20h und 20b kann
wie folgt lauten: Δz = Δb·(z·sinβ – y·cosβ) Δy = Δz·tg(β/2)mit
den Ausgangsbedingungen: z = –Rfil y
= –Fwobei:
- (y, z):
- orthonormiertes Bezugssystem,
dessen Nullpunkt in der Mitte der Glühwendel 10 angeordnet
ist, wobei y die horizontale optische Achse und z vertikal ist;
- Rfil:
- Radius der Glühwendel,
und
- F:
- in y-Richtung gemessener
Abstand zwischen der Mitte der Glühwendel und dem Boden des Reflektors.
-
Verständlicherweise
erreicht man dank einer solchen Konstruktion der Erzeugenden 20h, 20b, dass
jede von ihnen erzeugte Abbildung der Glühwendel 10 unmittelbar
unterhalb und auf gleicher Höhe
mit einer horizontalen Hell-Dunkel-Grenze angeordnet ist, die durch
die Achse y-y verläuft.
-
Ausgehend
davon ist es möglich,
verschiedene Lichtbündeltypen
zu erzeugen, deren Breite, falls gewünscht, verändert werden kann, indem die horizontale
Erzeugende der reflektierenden Oberfläche des Reflektors 20 verändert wird.
-
Bei
einer Grundausführungsform
wird dieser horizontalen Erzeugenden ein parabolischer Verlauf mit
einem Brennpunkt gegeben, der entweder auf die Glühwendel 10 zentriert
oder vorzugsweise bezüglich
dieser seitlich versetzt sein kann, und wird die weiter oben beschriebene
vertikale Erzeugende entlang dieser horizontalen Erzeugenden verschoben, wobei
diese Verschiebung aus einer Translationsbewegung ohne Drehung der
vertikalen Erzeugenden (die demnach parallel zu der Ebene y0z bleibt)
entlang der horizontalen Erzeugenden besteht.
-
In
diesem Fall kann die Gleichung der horizontalen Erzeugenden zum
Beispiel wie folgt lauten: y = 0,25·[x + |x|/x·Lfil·|z|/(2·z))2/(F + δF)] – Fwobei:
- x, y, z
- die Koordinaten des
jeweiligen Punktes sind,
- F
- die weiter oben bezüglich der
vertikalen Erzeugenden beschriebene Grundbrennweite ist,
- δF
- der Wert der seitlichen
Verschiebung der Achse der parabolischen horizontalen Erzeugenden
bezogen auf die Mitte der Glühwendel
ist, und
- Lfil
- die in x-Richtung
gemessene halbe Länge der
Glühwendel
ist.
-
4 zeigt
anhand von Isocandelakurven den allgemeinen Verlauf eines Lichtbündels, das
mit den vertikalen parabolischen Hälften der Erzeugenden aus 1 erzielt
würde,
wobei insbesondere im mittleren Bereich unmittelbar unterhalb der
Hell-Dunkel-Grenze
c-c ein Lichtfehler zu erkennen ist, der darauf zurückzuführen ist,
dass in diesem Bereich Abbildungen der Glühwendel vorhanden sind, deren oberster
Punkt bezüglich
der Hell-Dunkel-Grenze nach unten versetzt ist, während in
den seitlichen Bereichen ein Übertritt
des Lichts über
diese Hell-Dunkel-Grenze hinaus zu beobachten ist, der seinerseits auf
die Präsenz
von Bildern zurückzuführen ist,
deren oberster Punkt oberhalb dieser Hell-Dunkel-Grenze angeordnet
ist.
-
5,
die den Verlauf eines Lichtbündels zeigt,
das einerseits mit der in 2 dargestellten
erfindungsgemäßen Erzeugenden
und andererseits mit einer horizontalen Erzeugenden erzielt wird,
die von einer linken und einer rechten Parabelhälfte gebildet ist, die jeweils
in der Umgebung des linken und rechten Endes der Glühwendel 10 fokussiert
sind, zeigt dagegen, dass die Hell-Dunkel-Grenze c-c praktisch über die
gesamte Breite des Lichtbündels ausgebildet
ist.
-
6 und 7 zeigen
die Umrisse der Abbildungen, die man mit einem Reflektor, wie oben
hinsichtlich der horizontalen Erzeugenden und der vertikalen Erzeugenden
definiert, bei einer Defokussierung δF erzielt, die ungefähr der halben
Länge der Glühwendel
entspricht, das heißt
ungefähr
2 mm bei einer Glühwendel
mit einer Länge
von 4 mm, und einem Reflektor mit einer Höhe von 150 mm und einer Breite
von 80 mm, in dem die Glühwendel 10 auf
halber Höhe
angeordnet ist. In diesen Figuren ist zu erkennen, dass die horizontalen
Abbildungen der Glühwendel
alle unmittelbar unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze (das heißt der horizontalen
Ebene 0%) angeordnet sind, während
die geneigten Abbildungen so positioniert sind, dass ihr oberster
Punkt im Wesentlichen auf dieser Hell-Dunkel-Grenze angeordnet ist.
-
Ferner
ist zu beobachten, dass trotz der spezifischen Form des vertikal
verlängerten
Reflektors keine bezüglich
der Horizontalen geneigten, großen Abbildungen
vorhanden sind, die die Fahrbahn in einem zu geringen Abstand vom
Fahrzeug beleuchten können.
-
Die
entsprechenden Isocandelakurven sind in 8 und 9 dargestellt,
während 10 den Verlauf
des gesamten erzielten Lichtbündels
zeigt.
-
Indem
die Abdeckscheibe des Scheinwerfers mit Rillen zur seitlichen Streuung
und gegebenenfalls mit Prismen ausgerüstet wird, kann verständlicherweise
ein durchaus zufriedenstellendes Nebellicht oder ein den amerikanischen
Vorschriften entsprechendes Abblendlicht erzeugt werden.
-
Während weiter
oben das Erzeugen einer reflektierenden Oberfläche durch eine Translationsbewegung
ohne Drehung der in 2 dargestellten vertikalen Erzeugenden
entlang einer gegebenen horizontalen Erzeugenden beschrieben wurde,
ist es natürlich
möglich,
jede andere geeignete Technik für diese
Erzeugung anzuwenden. Insbesondere kann die vertikale Erzeugende
aus 2 entlang der horizontalen Erzeugenden verschoben
werden, wobei ihre Ebene so gedreht wird, dass diese an jeder Stelle
der horizontalen Erzeugenden zum Beispiel in einer vertikalen Ebene
angeordnet ist, die den an dieser Stelle der horizontalen Erzeugenden
reflektierten Lichtstrahl enthält,
oder auch in einer vertikalen Ebene, die den Normalvektor an dieser
Stelle der horizontalen Erzeugenden enthält. Es kann auch eine vertikale
Erzeugende verwendet werden, die sich mit ihrer Verschiebung entlang
der horizontalen Erzeugenden verändert,
wobei diese Veränderung
zum Beispiel erreicht wird, indem die vertikale Erzeugende nach
den unter Bezug auf 2 erläuterten Grundsätzen für jede ihrer
Positionen entlang der horizontalen Erzeugenden neu gebildet wird.
-
Im
Folgenden wird nun ein Reflektor näher beschrieben, der mit der
oben unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen
vertikalen Erzeugenden gebildet ist, der jedoch selbst, das heißt ohne
Beteiligung der Abdeckscheibe, ein breites Lichtbündel zu
erzeugen vermag, das je nach Fall ein Nebellicht oder ein Abblendlicht
bilden kann, das insbesondere den europäischen oder amerikanischen
Vorschriften entspricht.
-
Einen
Reflektor für
ein Nebellicht kann man erhalten, indem eine horizontale Erzeugende
verwendet wird, die von einer zu der Achse y-y lotrechten Geraden
gebildet ist. Der Reflektor weist somit eine zylindrische reflektierende
Oberfläche
auf, die die Eigenschaft besitzt, dass sie Abbildungen der Glühwendel
erzeugt, die alle unterhalb und auf gleicher Höhe mit der Hell-Dunkel-Grenze
angeordnet sind und gleichzeitig bezüglich der Mitte des Lichtbündels seitlich
stark versetzt sind.
-
Um
die Breite des Lichtbündels
zu verändern,
kann in diesem Fall natürlich
jede andere vorzugsweise ableitbare oder sogar zweimal ableitbare Kurve
vorgesehen werden, die zwischen der weiter oben beschriebenen Parabel
und der genannten Geraden angeordnet ist.
-
Es
muss hier darauf hingewiesen werden, dass die Dicke des Lichtbündels bei
einer erfindungsgemäßen vertikalen
Erzeugenden von der Höhe
des Reflektors unabhängig
ist. Je weiter der Reflektor nach oben oder nach unten verlängert wird,
desto geringer wird nämlich
die Größe der erzeugten
Abbildungen der Glühwendel,
wobei diese Abbildungen nach wie vor unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze
aufgereiht angeordnet sind. Verständlicherweise kann demnach
die Höhe
des Reflektors verändert
werden, um die Lichtkonzentration unmittelbar unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze
zu beeinflussen.
-
Ein
den europäischen
Vorschriften entsprechendes Abblendlicht wird vorzugsweise erzeugt,
indem der Reflektor 20 in verschiedene Bereiche unterteilt
wird, wie in 11 dargestellt.
-
In
dieser Figur besitzt der Reflektor eine obere Hälfte 21 und eine untere
Hälfte 22,
die jeweils neun Bereiche 211 bis 219 bzw. 221 bis 229 aufweisen.
-
In
dem dargestellten Beispiel weisen die verschiedenen Bereiche verhältnismäßig ähnliche
Breiten auf, die typischerweise 6 bis 13 mm betragen, und sind im
Wesentlichen durch unterschiedliche horizontale Erzeugende gekennzeichnet,
die in Abhängigkeit
von der gewünschten
seitlichen Verschiebung und Auffächerung
des Lichts definiert sind.
-
So
sind die mittleren Bereiche 215 und 225, die horizontale
oder bezüglich
der Horizontalen sehr leicht geneigte Abbildungen der Glühwendel 10 erzeugen,
dazu bestimmt, die horizontale Hell-Dunkel-Grenze über eine
große
Ausdehnung zu bilden. Ihre horizontale Erzeugende ist vorteilhafterweise eine
Gerade.
-
Die
Bereiche 214 und 226 haben aufgrund ihrer Positionierung
die Eigenschaft, Abbildungen der Glühwendel zu erzeugen, die zu
der für
ein europäisches
Abblendlicht typischen um 15° ansteigenden Hälfte der
Hell-Dunkel-Grenze parallel oder schwach geneigt sind. Deshalb werden
diese Bereiche dazu genutzt, einen Lichtbündelteil zu erzeugen, der unmittelbar
unterhalb dieser geneigten Hälfte
der Hell-Dunkel-Grenze angeordnet ist und der Letztere definiert.
Genauer gesagt kann die Position der von diesen beiden Bereichen
erzeugten Abbildungen der Glühwendel
so korrigiert werden, dass sie auf verschiedene Weise im Wesentlichen
unterhalb der geneigten Hälfte
der Hell-Dunkel-Grenze angeordnet werden:
- – Verwendung
von geneigten Prismen auf der Scheibe des Scheinwerfers senkrecht
zu den Bereichen 214, 226, um diese Abbildungen
entlang der Hälfte
der Hell-Dunkel-Grenze anzuheben;
- – Verwendung
analoger Prismen, die jedoch direkt auf die Oberfläche der
Bereiche 214, 226, projiziert sind;
- – und
schließlich Änderung
der Lage der Brennpunkte der horizontalen und vertikalen Erzeugenden
dieser Oberflächen,
so dass dasselbe Phänomen
erzeugt wird;
insbesondere werden vorteilhafterweise parabolische
horizontale Erzeugende verwendet, die auf bezüglich der Mitte der Glühwendel
seitlich versetzte Positionen fokussiert sind, um die Verschiebung
der Abbildungen entlang der geneigten Hälfte der Hell-Dunkel-Grenze
zu beeinflussen.
-
Die übrigen Bereiche
des Reflektors werden verwendet, um eine zufriedenstellende Verteilung des
Lichts in den verschiedenen Bereichen des Lichtbündels zu gewährleisten.
Dazu werden die horizontalen Erzeugenden dieser Bereiche von Fall
zu Fall angepasst, wobei es sich vorzugsweise beim oberen Bereich
und beim unteren Bereich um dieselben Erzeugenden handelt, um Diskontinuitäten zu vermeiden,
die optische Fehler hervorrufen können.
-
An
dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass, wenn die Erzeugenden
der verschiedenen aneinander grenzenden Bereiche miteinander kontinuierlich
(jedoch nicht zwangsläufig
ableitbar) verbunden sind, die Reflektoroberfläche ebenfalls insofern kontinuierlich
ist, als die Oberfläche
durch Verschieben der vertikalen Erzeugenden entlang der horizontalen
Erzeugenden erzeugt wird.
-
Ferner
ist anzumerken, dass, wenn die mittleren Bereiche
215,
225 die
vertikale Erzeugende aufweisen, wie unter Bezugnahme auf
2 beschrieben,
die übrigen
Bereiche gemäß der ihnen
zugeordneten Funktion eventuell Oberflächen unterschied lichen Typs
und insbesondere Oberflächen aufweisen
können,
die aus den Lehren der auf den Namen der Anmelderin lautenden Dokumente
FR-A-2 536 502 ,
FR-A-2 536 503 ,
FR-A-2 602 305 ,
FR-A-2 602 306 ,
FR-A-2 609 146 ,
FR-A-2 609 148 ,
FR-A-2 639 888 ,
FR-A-2 664 677 und
FR-A-2 710 393 abgeleitet
sind.
-
In
Anbetracht der Merkmale der erfindungsgemäßen Reflektoren, denen zufolge
das erzeugte Lichtbündel
eine geringe Dicke aufweist, kann es ferner von Nutzen sein, wenn
bestimmte Bereiche und vorzugsweise Bereiche, die verhältnismäßig große Abbildungen
der Glühwendel
erzeugen, Abbildungen zu erzeugen vermögen, die im Wesentlichen weiter unten
als die Hell-Dunkel-Grenze angeordnet sind, um ein "schwarzes Loch" auszufüllen, das
zwischen dem Teil der Fahrbahn, der dem Lichtbündel ausgesetzt ist, und dem
Fahrzeug auftreten kann, da ein derartiges schwarzes Loch den Sichtkomfort
beeinträchtigt,
wenn es stark ausgeprägt
ist.
-
Jeder
der Bereiche des Reflektors ist praktisch in Abhängigkeit von wenigstens einigen
der folgenden Parameter definiert:
- – Grundbrennweite
(Parameter F) der vertikalen Erzeugenden;
- – Defokussierung
derselben Erzeugenden, das heißt
Verwendung einer kreisförmigen
oder nicht kreisförmigen
fiktiven Umrisslinie, die sich von der tatsächlichen Umrisslinie der Lichtquelle
unterscheidet, um diese Erzeugende zu bilden;
- – Form
und Krümmung
der horizontalen Erzeugenden und insbesondere seitliche Verschiebung ihrer
Achse, wie weiter oben ausgeführt;
- – Kippen
der Oberfläche
(typischerweise durch Änderung
des orthonormierten Bezugssystems);
- – Lage
der Oberfläche
im Reflektor, die typischerweise eine Fokussierung der horizontalen
Erzeugenden auf den einen oder den anderen Seitenrand der Glühwendel 10 bestimmt;
- – Abmessungen
der Glühwendel 10.
-
Gemäß einer
Ausführungsvariante
der Erfindung kann die vertikale Erzeugende für bestimmte Bereiche nicht
ausgehend von der tatsächlichen,
typischerweise kreisförmigen
Umrisslinie der Lichtquelle, sondern ausgehend von einer fiktiven
Umrisslinie, typischerweise einem Kreis, konstruiert werden, die
größer (oder
aber kleiner) als der effektive Querschnitt der Glühwendel
ist. Auf diese Weise kann die Positionierung der Abbildungen bezüglich der Hell-Dunkel-Grenze
beeinflusst und insbesondere eine weniger scharfe Hell-Dunkel-Grenze
gebildet werden, die in bestimmten Fällen wünschenswert ist. Werden bestimmte
Abbildungen nach unten verschoben, während andere unterhalb der
Hell-Dunkel-Grenze aufgereiht angeordnet bleiben, so kann ferner
die Dicke des Lichtbündels
erhöht
und/oder der Bereich seiner maximalen Konzentration nach unten verlagert
werden.
-
12 bis 20 zeigen
anhand von Isocandelakurven die Lichtbündelteile, die jeweils von den
Bereichen 214, 213, 212, 211, 216, 217, 218, 219 und 215 des
Reflektors aus 11 erzeugt werden, während 21 und 22 den
Verlauf zeigen, den man erhält,
wenn jeweils die Lichtbündelteile
aus 12 bis 15 und
die Lichtbündelteile
aus 16 bis 19 überlagert
werden.
-
23 zeigt
den Verlauf des Lichtbündelteils,
der von der oberen Hälfte
des Reflektors aus 11 erzeugt wird, während 24 den
Verlauf des Lichtbündelteils
zeigt, der von seiner unteren Hälfte
erzeugt wird.
-
25 zeigt
den Verlauf des gesamten erzeugten Lichtbündels. Es ist zu erkennen,
dass es sich um ein Lichtbündel
handelt, das alle erforderlichen Eigenschaften hinsichtlich Breite,
Dicke und Konzentration in der Achse der Fahrbahn aufweist.
-
Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
es, mit Hilfe einer quer angeordneten Lichtquelle und der vertikalen
Erzeugenden, wie oben beschrieben, Reflektoren auszuführen, die
selbst oder unter Mitwirkung von optischen Elementen auf der Abdeckscheibe
Scheinwerfer zu bilden vermögen,
deren Breite deutlich kleiner als ihre Höhe ist. Das Verhältnis zwischen
Höhe und
Breite kann typischerweise zwischen 1,2:1 und 4:1 liegen.
-
Natürlich beschränkt sich
die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen und in
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen, sondern es kann
jede sinngemäße Variante
oder Änderung
durch den Fachmann vorgenommen werden.
-
Auch
wenn vorstehend Reflektoren mit vertikalen Seitenrändern und
einem horizontalen oberen und unteren Rand beschrieben wurden, so
können insbesondere
natürlich
die obigen Lehren ohne weiteres auch bei einem Reflektor angewandt
werden, der Ränder
mit einer gewissen Schrägstellung
besitzt.
-
Wie
erwähnt,
kann ferner die horizontale Erzeugende des Reflektors so ausgebildet
werden, dass eine Auffächerung
des Lichts in der Breite erfolgt oder auch nicht.
-
Ist
dies nicht der Fall, kann diese Auffächerung durch eine Riffelung
der Scheibe bewirkt werden. Es kann auch eine durch den Reflektor
und die Scheibe gemeinsam erzeugte Auffächerung erzielt werden.