EP0012836B1 - Abblendscheinwerfer für Fahrzeuge - Google Patents

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EP0012836B1
EP0012836B1 EP79104541A EP79104541A EP0012836B1 EP 0012836 B1 EP0012836 B1 EP 0012836B1 EP 79104541 A EP79104541 A EP 79104541A EP 79104541 A EP79104541 A EP 79104541A EP 0012836 B1 EP0012836 B1 EP 0012836B1
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EP
European Patent Office
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reflector
optical axis
horizontal
focal length
light
Prior art date
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Expired
Application number
EP79104541A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0012836A1 (de
Inventor
Heinz Droste
Franz Theyssen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westfaelische Metall Industrie KG Hueck and Co
Original Assignee
Westfaelische Metall Industrie KG Hueck and Co
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Filing date
Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors

Definitions

  • Vehicle headlights with a long range and strong local lighting are known from DE-C-1 096 843.
  • a smaller reflector with a smaller focal length is inserted into a reflector of relatively large focal length, the focal point of which coincides with the focal point of the large reflector.
  • the large focal length reflector creates small spiral images which, thanks to their high light intensity, ensure far-reaching illumination of the street.
  • the reflector with the smaller focal length has a much smaller proportion of smaller helix images, so that its range is limited.
  • the reflector with a small focal length ensures better illumination of the near area in front of the vehicle and, due to the larger solid angle, shows better utilization of the light flux emitted by the light source.
  • DE-B-1 142 322 shows a further development of the headlamp described above with a paraboloid-shaped reflector, with an approximately rectangular light exit opening created by an upper and a lower horizontal flattening, and one arranged in this reflector above the horizontal plane passing through the optical axis second reflector with a shorter focal length and a smaller light outlet.
  • This inner reflector forms a section of a paraboloid of revolution open to the horizontal central plane of the outer reflector.
  • the shadow edge formed by the lateral edges of the inner reflector runs above the horizontal plane of the outer reflector which passes through the optical axis.
  • a headlight with a reflector is known, the light exit opening of which is rectangular through a horizontal upper and lower flattening.
  • a pot-shaped cover is placed over the bulb from the front, which is to prevent light from the bulb from emerging directly from the headlight and to provide shade for the upper and lower reflector flats.
  • the object of the invention is to provide a headlight with a large focal length reflector, the light exit opening is substantially rectangular and in which a second reflector with a smaller focal length is used to produce a better near light and in which the upper flattening and the transition between the flattening is shaded to the paraboloid surface without the need for a special cover.
  • the light-dark boundary of the light figure displayed on a wall in front of the headlight should be formed by the small spiral images falling out of the large focal length reflector, in order to get a sharp light-dark boundary and on the other hand, immediately below the Light-dark boundary to obtain a high light intensity.
  • the proportion of the light reflected by the smaller reflector to the proportion of the light reflected by the large reflector in the low beam should be kept such that there is a uniform luminance far in front of the vehicle.
  • the invention therefore relates to a low-beam headlamp for vehicles with a paraboloid-shaped reflector with an approximately rectangular light outlet opening created by an upper and lower horizontal flattening and a second reflector with a shorter focal length and a smaller light outlet opening arranged in this reflector above the horizontal plane passing through the optical axis.
  • a focal point is at least approximately in the focal point of the outer reflector and just before or in the beginning of the incandescent lamp filament and which forms a section of a paraboloid of revolution open to the horizontal central plane of the outer reflector, the lateral edges of which form a shadow edge which lies above the horizontal plane of the optical axis outer reflector runs.
  • the invention is characterized in that the lateral edges of the inner reflector each run in a plane which lies in the optical axis and forms an acute angle with the horizontal plane running in the optical axis, which is approximately at a focal length of the outer reflector of 60 mm Is 20 °, the upper horizontal flattening including the transition area to the parabolic reflection surface being shaded.
  • the luminance in front of the vehicle is very uniform from approximately 80 m to just in front of the vehicle. If the above-mentioned angle is significantly reduced, the brightness of the street area immediately in front of the vehicle increases Reichs, and the driver's eye is adapted to this area of the road.
  • the large focal length reflector 1 is pivotably mounted both horizontally and vertically in a receptacle firmly connected to the vehicle body.
  • This reflector 1, designed as a paraboloid of revolution, has a flattened area 2, 3 on its upper and lower side, so that a rectangular light emission results. Due to the large focal length of the reflector 1, it is necessary to insert a bulb holder 4 projecting far in the direction of the light emission so that the bulb 5 comes into the correct position for the focal point F of the reflector 1.
  • the incandescent lamp 5 is arranged in the reflector 1 in such a way that the incandescent filament 6 for the high beam with its forward-facing end is arranged in the focal point F and the incandescent filament 8 with a dipped cap 7 for the low beam is arranged in front of the focal point F.
  • a further reflector 9 is inserted into the reflector 1, the focal point of which lies at or approximately in the focal point F of the reflector 1.
  • This reflector 9 has a much smaller focal length than the reflector 1. It is pivotally attached with its apex region to the bulb holder 4 and is adjustably connected to the edge of the reflector 1 via a screw connection 10. By means of the screw connection 10, the reflector 9 can be adjusted and thus adjusted within the reflector 1.
  • the inner reflector 9 is only a section of a rotational paraboloid. It has an opening to the horizontal plane 12 passing through the optical axis 11.
  • the circumferential angle ⁇ of the inner reflector 9 is so large that the transition regions 14 of the parabolic reflection surface 13 to the upper flattening 3 are shaded. However, the circumferential angle ⁇ is not so large that the reflection surface 13 is covered down to the horizontal plane 12. With such a far-reaching coverage, the large focal length reflector 1 would have no effect, at least for the side of the low beam which has a horizontally extending light-dark boundary 15.
  • the lateral edges 16, 17 of the inner reflector 9 run in such planes 18, 19 that pass through the optical axis 11 and to the horizontal plane 12 passing through the optical axis 11, an angle lX of approximately Form 20 °.
  • the limiting or parking light 20 is introduced in the shaded area of the reflector 1.
  • the parts 21 and 22 of the light figure shown in FIG. 3 come from the large focal length reflector 1 and have a high light intensity.
  • the portion 23 of the light figure comes from the inner reflector 9. Because of the smaller focal length of this reflector compared to the reflector 1, the helix images are much larger. The smaller helix images from this small focal length reflector 9 lie below the cut-off line 24, 25 and become continuously larger at the bottom. This results in uniform illumination on the road from directly in front of the vehicle to approximately 80 m in front of the vehicle.
  • the inner reflector 9 In order to ensure that the portion 23 of the light figure does not go beyond the portions 21, 22 of the light figure, it is expedient to slightly incline the optical axis 11 of the inner reflector 9 with respect to the optical axis 11 of the outer reflector 1. In order to keep the dark hole 26 in the light figure as small as possible, it is also advantageous to arrange the inner reflector 9 in such a way that its focal point comes as close as possible to the end of the anti-glare filament 8 directed towards the high beam filament.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Description

  • Fahrzeugscheinwerfer mit einer großen Reichweite und einer starken Nahbeleuchtung sind aus der DE-C-1 096 843 bekannt. Bei dem hierin beschriebenen Scheinwerfer ist in einen relativ großbrennweitigen Reflektor ein kleinerer Reflektor mit kleinerer Brennweite eingesetzt, dessen Brennpunkt mit dem Brennpunkt des großen Reflektors zusammenfällt. Der großbrennweitige Reflektor erzeugt kleine Wendelbilder, die aufgrund ihrer hohen Lichtintensität für eine weitreichende Ausleuchtung der Straße sorgen. Der Reflektor mit der kleineren Brennweite hat einen wesentlich geringeren Anteil von kleineren Wendelbildern, so daß seine Reichweite begrenzt ist. Dafür sorgt der Reflektor mit kleiner Brennweite jedoch für eine bessere Ausleuchtung des Nahbereichs vor dem Fahrzeug und zeigt wegen des größeren Raumwinkels eine bessere Ausnutzung des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtflusses.
  • In der DE-B-1 142 322 ist eine Weiterbildung des vorstehend geschilderten Scheinwerfers dargestellt mit einem paraboloidförmigen Reflektor, mit einer durch eine obere und eine untere horizontale Abflachung geschaffenen annähernd rechteckigen Lichtaustrittsöffnung und einem in diesem Reflektor oberhalb der durch die optische Achse gehenden Horizontalebene angeordneten zweiten Reflektor mit kürzerer Brennweite und kleinerer Lichtaustrittsöffnung. Dieser innere Reflektor bildet einen zur horizontalen Mittelebene des äußeren Reflektors geöffneten Abschnitt eines Rotationsparaboloids. Der von den seitlichen Rändern des inneren Reflektors gebildete Schattenrand verläuft oberhalb der durch die optische Achse gehenden Horizontalebene des äußeren Reflektors.
  • In beiden vorstehend genannten Vorveröffentlichungen ist weder die Größe noch der Kantenverlauf des inneren Reflektors festgelegt. Das ist insbesondere für das Abblendlicht von Nachteil, da der von dem inneren Reflektor erfaßte Raumwinkel die Qualität der Ausleuchtung des unmittelbar vor dem Fahrzeug gelegenen Straßenabschnitts bestimmt. Bei dem in der DE-B-1 142322 dargestellten Scheinwerfer tritt darüber hinaus noch der Nachteil auf, daß von den nicht exakt paraboloidförmig verlaufenden Reflektorflächen Licht in eine unerwünschte Richtung reflektiert wird.
  • Aus dem DE-U-6 607 288 ist ein Scheinwerfer mit einem Reflektor bekannt, dessen Lichtaustrittsöffnung durch jeweils eine horizontale obere und untere Abflachung rechteckförmig ist. Über die Glühlampe ist von vorn eine topfförmige Abdeckung gestülpt, die verhindern soll, daß Licht aus der Glühlampe direkt aus dem Scheinwerfer austritt und die für eine Abschattung der oberen und unteren Reflektorabflachung sorgen soll. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß eine solche Abdeckung einen zu großen Wärmestau in der Glühlampe hervorruft. Daher ist man bereits dazu übergegangen, die Abdeckung nach vorn hin zu öffnen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Scheinwerfer zu schaffen mit einem großbrennweitigen Reflektor, dessen Lichtaustrittsöffnung im wesentlichen rechteckförmig ist und in den ein zweiter Reflektor mit einer kleineren Brennweite zur Erzeugung eines besseren Nahlichts eingesetzt ist und bei dem die obere Abflachung und der Übergang zwischen der Abflachung zu der Paraboloidfläche abgeschattet ist, ohne daß es hierzu eines besonderen Abdeckteils bedarf. Außerdem soll die Hell-Dunkel-Grenze der auf einer vor dem Scheinwerfer aufgestellten Wand abgebildeten Lichtfigur von den kleinen, aus dem großbrennweitigen Reflektor ausfallenden Wendelbildern gebildet werden, um einmal eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze zu bekommen und zum anderen, um unmittelbar unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze eine hohe Lichtintensität zu erhalten. Weiterhin soll der Anteil des von dem kleineren Reflektor reflektierten Lichts zu dem Anteil des von dem großen Reflektor reflektierten Lichts beim Abblendlicht so gehalten sein, daß sich eine gleichmäßige Leuchtdichte bis weit vor das Fahrzeug hin ergibt.
  • Die Erfindung bezieht sich daher auf einen Abblendscheinwerfer für Fahrzeuge mit einem paraboloidförmigen Reflektor mit einer durch eine obere und untere horizontale Abflachung geschaffenen annähernd rechteckigen Lichtaustrittsöffnung und einem in diesem Reflektor oberhalb der durch die optische Achse gehenden Horizontalebene angeordneten zweiten Reflektor mit kürzerer Brennweite und kleinerer Lichtaustrittsöffnung, dessen Brennpunkt zumindest annähernd im Brennpunkt des äußeren Reflektors und kurz vor oder im Anfang der Glühlampenwendel liegt und der einen zur horizontalen Mittelebene des äußeren Reflektors geöffneten Abschnitt eines Rotationsparaboloids bildet, dessen seitliche Ränder einen Schattenrand bilden, der oberhalb der durch die optische Achse gehenden Horizontalebene des äußeren Reflektors verläuft. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Ränder des inneren Reflektors jeweils in einer Ebene verlaufen, die in der optischen Achse liegt und mit der in der optischen Achse verlaufenden Horizontalebene einen spitzen Winkel bildet, der bei einer Brennweite des äußeren Reflektors von 60 mm etwa 20° beträgt, wobei die obere horizontale Abflachung einschließlich des Übergangsbereichs zur parabolischen Reflexionsfläche abgeschattet ist. Bei derartig ausgestalteten Scheinwerfern ist die Leuchtdichte vor dem Fahrzeug von etwa 80 m bis kurz vor dem Fahrzeug sehr gleichmäßig. Bei einer wesentlichen Verkleinerung des vorstehend genannten Winkels erhöht sich die Helligkeit des unmittelbar vor dem Fahrzeug gelegenen Straßenbereichs, und das Auge des Fahrzeugführers wird auf diesen Straßenbereich adaptiert. Eine wesentliche Vergrößerung dieses Winkels führt zu einer Verschlechterung der Ausleuchtung des nahe vor dem Fahrzeug gelegenen Straßenbereichs. Die Abschattung der parabolisch verlaufenden Flächen des äußeren Reflektors durch den inneren Reflektor vergrößert die Reflexionsfläche, die das auftreffende Licht exakt gerichtet austreten läßt.
  • Die Zeichnung veranschaulicht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar zeigt
    • Fig. 1 eine Ansicht von vorn in den Scheinwerfer ohne Streuscheibe, die
    • Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1, während
    • Fig. 3 die Lichtfigur zeigt, wie sie sich auf einer senkrecht vor dem Scheinwerfer mit abgenommener Lichtscheibe angeordneten Wand ergibt.
  • Der großbrennweitige Reflektor 1 ist nach einer der bekannten Möglichkeiten sowohl horizontal als auch vertikal verschwenkbar in einem fest mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Aufnahmetopf gelagert. Dieser als Rotationsparaboloid ausgeführte Reflektor 1 weist an seiner oberen und unteren Seite jeweils eine Abflachung 2, 3 auf, so daß sich ein rechteckförmiger Lichtaustritt ergibt. Aufgrund der großen Brennweite des Reflek,ors 1 ist es erforderlich, in diesen eine weit in Richtung des Lichtaustritts vorspringende Glühlampenfassung 4 einzubringen, damit die Glühlampe 5 in die richtige Lage zu dem Brennpunkt F des Reflektors 1 kommt. Die Glühlampe 5 ist so in dem Reflektor 1 angeordnet, daß die Glühwendel 6 für das Fernlicht mit ihrem nach vorn weisenden Ende im Brennpunkt F und die mit einer Abblendkappe 7 unterlegte Glühwendel 8 für das Abblendlicht vor dem Brennpunkt F angeordnet ist.
  • In den Reflektor 1 ist ein weiterer Reflektor 9 eingesetzt, dessen Brennpunkt im oder annähernd im Brennpunkt F des Reflektors 1 liegt. Dieser Reflektor 9 weist gegenüber dem Reflektor 1 eine wesentlich kleinere Brennweite auf. Er ist mit seinem Scheitelbereich an der Glühlampenfassung 4 schwenkbar befestigt und über eine Schraubverbindung 10 verstellbar mit dem Rand des Reflektors 1 verbunden. Durch die Schraubverbindung 10 kann der Reflektor 9 innerhalb des Reflektors 1 verstellt und somit justiert werden.
  • Der innere Reflektor 9 ist nur ein Abschnitt eines Rotationsparaboloids. Er weist zu der durch die optische Achse 11 gehenden Horizontalebene 12 eine Öffnung auf. Der Umfangswinkel β des inneren Reflektors 9 ist so groß, daß die Übergangsbereiche 14 der parabolischen Reflexionsfläche 13 zu der oberen Abflachung 3 abgeschattet sind. Jedoch ist der Umfangswinkel ß nicht so groß, daß die Reflexionsfläche 13 bis herunter zu der Horizontalebene 12 abgedeckt ist. Bei einer so weit gehenden Abdeckung wäre der großbrennweitige Reflektor 1 zumindest für die Seite des Abblendlichts, welche eine horizontal verlaufende Hell-Dunkel-Grenze 15 aufweist, ohne Wirkung. Die seitlichen Ränder 16, 17 des inneren Reflektors 9 verlaufen vielmehr bei der Ansicht von vorn in den Reflektor in solchen Ebenen 18, 19, die durch die optische Achse 11 gehen und zu der durch die optische Achse 11 gehenden Horizontalebene 12 einen Winkel lX von etwa 20° bilden.
  • In dem abgeschatteten Bereich des Reflektors 1 ist das Begrenzungs- bzw. Standlicht 20 eingebracht.
  • Die in Fig. 3 dargestellten Anteile 21 und 22 der Lichtfigur kommen aus dem großbrennweitigen Reflektor 1 und weisen eine hohe Lichtintensität auf. Der Anteil 23 der Lichtfigur stammt aus dem inneren Reflektor 9. Aufgrund der kleineren Brennweite dieses Reflektors gegenüber dem Reflektor 1 sind die Wendelbilder wesentlich größer. Die kleineren Wendelbilder aus diesem kleinbrennweitigen Reflektor 9 liegen unterhalb der Hell-Dunkel-Grenze 24, 25 und werden nach unten stetig größer. Hierdurch ergibt sich auf der Straße eine gleichmäßige Ausleuchtung von unmittelbar vor dem Fahrzeug bis etwa 80 m vor dem Fahrzeug.
  • Um sicherzugehen, daß der Anteil 23 der Lichtfigur nicht über die Anteile 21, 22 der Lichtfigur hinausgeht, ist es zweckmäßig, die optische Achse 11 des inneren Reflektors 9 gegenüber der optischen Achse 11 des äußeren Reflektors 1 geringfügig zu neigen. Um das dunkle Loch 26 in der Lichtfigur möglichst klein zu halten, ist es weiterhin vorteilhaft, den inneren Reflektor 9 so anzuordnen, daß sein Brennpunkt möglichst nahe dem zur Fernlichtwendel gerichteten Ende der Abblendwendel 8 kommt.

Claims (4)

1. Abblendscheinwerfer für Fahrzeuge mit einem paraboloidförmigen Reflektor (1) mit einer durch eine obere (3) und eine untere (2) horizontale Abflachung geschaffenen annähernd rechteckigen Lichtaustrittsöffnung und einem in diesem Reflektor oberhalb der durch die optische Achse gehenden Horizontalebene (12) angeordneten zweiten Reflektor (9) mit kürzerer Brennweite und kleinerer Lichtaustrittsöffnung, dessen Brennpunkt zumindest annähernd im Brennpunkt (F) des äußeren Reflektors (1) und kurz vor oder im Anfang der Glühlampenwendel (8) liegt, und der einen zur horizontalen Mittelebene (12) des äußeren Reflektors (1) geöffneten Abschnitt eines Rotationsparaboloids bildet, dessen seitliche Ränder (16, 17) einen Schattenrand bilden, der oberhalb der durch die optische Achse (11) gehenden Horizontalebene (12) des äußeren Reflektors (1) verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Ränder (16, 17) des inneren Reflektors (9) jeweils in einer Ebene (18,19) verlaufen, die in der optischen Achse (11) liegt, und mit der in der optischen Achse verlaufenden Horizontalebene (12) einen spitzen Winkel (α) bildet, der bei einer Brennweite des äußeren Reflektors (1) von 60 mm etwa 20° beträgt, wobei die obere horizontale Abflachung (3) des Reflektors (1) einschließlich des Übergangsbereichs (14) zur parabolischen Reflexionsfläche (13) abgeschattet ist.
2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse (11) des inneren Reflektors (9) gegenüber der optischen Achse (11) des äußeren Reflektors (1) geringfügig geneigt verläuft.
3. Scheinwerfer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Reflektor (9) verstellbar in dem äußeren Reflektor (1) gelagert ist.
4. Scheinwerfer nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch den inneren Reflektor (9) abgeschatteten Bereich des äußeren Reflektors (1) die Begrenzungs- oder eine andere Zusatzbeleuchtung (20) angeordnet ist.
EP79104541A 1978-12-28 1979-11-16 Abblendscheinwerfer für Fahrzeuge Expired EP0012836B1 (de)

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EP0012836A1 EP0012836A1 (de) 1980-07-09
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