EP0151794A2 - Scheinwerfer, insbesondere Hauptscheinwerfer für Kraftfahrzeuge - Google Patents

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EP0151794A2
EP0151794A2 EP84116230A EP84116230A EP0151794A2 EP 0151794 A2 EP0151794 A2 EP 0151794A2 EP 84116230 A EP84116230 A EP 84116230A EP 84116230 A EP84116230 A EP 84116230A EP 0151794 A2 EP0151794 A2 EP 0151794A2
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EP
European Patent Office
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reflector
sector
headlight according
central section
additional
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EP84116230A
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English (en)
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EP0151794A3 (en
EP0151794B1 (de
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Gerhard Dipl.-Ing. Lindae
Peter Ing. Perthus
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • 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
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/334—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors

Definitions

  • the invention relates to a headlamp, in particular a main headlamp for motor vehicles according to the preamble of claim 1.
  • a headlamp for example known from DE-OS 31 39 943.
  • the partial light beam illuminating the near area of the road is raised and simultaneously fanned out to the side.
  • the entire roadway is illuminated more intensively, particularly in the vicinity.
  • the above-described measure does not achieve the desired, intensive illumination of the road, both the illumination of the long-range area and of the area immediately below the light-dark limit.
  • the additional sector according to the invention has an optical geometry of this type and is arranged with respect to the reflector in such a way that a partial light beam that is fanned out laterally and raised in the vertical direction is produced with sufficient illumination of the near area of the road.
  • FIG. 1 shows the interior view of a rectangular headlight with several sectors of different configurations in a reduced view
  • FIG. 2 shows an additional sector, which is produced separately with respect to the reflector, in a spatial, enlarged view
  • FIG. 3 the partial light beam (raw light) of the reflector in FIG. 1 projected onto a measuring screen with a light source for the asymmetrical low beam.
  • FIG. 1 shows the interior view of a headlight for motor vehicles which produces the common high and low beam, only schematically Rectangular reflector 10 with an upper and lower boundary surface 8, 9 and an apex opening 14 into which an incandescent lamp (not shown) with a high-beam filament and a low-beam filament can be inserted.
  • the optically effective reflection surface of the reflector 10 is formed by a long-range sector 31 and two short-range sectors 12 and an additional sector 13. This is arranged symmetrically with respect to the vertical center plane 18, which intersects with the horizontal center plane 17 in the optical axis 15 of the reflector 10.
  • the boundary edges 6 and 7 of the sectors 11 to 13 point to the optical axis 15.
  • the additional sector 13 in FIG. 2 is a concave surface part of a non-rotating hollow body, which in a first embodiment is a paraboloid ellipsoid.
  • a horizontal central section 19 through the paraboloid ellipsoid results in an ellipse 19 'with a first semi-axis 19 "and a second second axis coaxial with the optical axis 15.
  • the vertical central section 20 through the non-rotating hollow body is a parabola 20'.
  • the additional sector 13 has a concave reflection surface 2J, the size and configuration of which depend on the parameters of the respective headlight.
  • the additional sector 13 on the other hand, produces a partial light beam 13 'which illuminates the roadway over the entire width on the one hand and the other half of the roadway in the close range on the other hand.
  • the additional sector is a concave surface part of a polyellipsoid, the horizontal central section of which is an ellipse, the large semiaxis of which is shorter than the large semiaxis of the ellipse of the vertical central section.
  • the concave surface part forming the additional sector belongs to a hollow body, the horizontal center section and vertical center section (main sections) of which are a higher-order conic section-like curve.
  • the additional sector is formed by two sector halves which meet in the vertical central plane and whose common abutting edge is either a ridge line 22 pointing away from the optical axis of the reflector or a valley line 23 pointing towards the optical axis (FIG. 2).

Landscapes

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

Abstract

Der Hauptscheinwerfer für Kraftfahrzeuge hat einen Rechteckreflektor (10) mit einem Fernbereichssektor (8) und zwei Nahbereichssektoren (12) sowie einen bezüglich der Vertikalmittelebene (18) symmetrischen Zusatzsektor (13). Dieser Zusatzsektor (13) ist Flächenteil eines Nicht-rotations-Hohlkörpers, der ein Paraboloid-Ellipsoid oder ein Polyellipsoid oder ein Hohlkörper ist, dessen beiden Hauptschnitte jeweils eine kegelschnittähnliche Kurve höherer Ordnung ist. Der Zusatzsektor (13) erzeugt ein Teillichtbündel, das unterhalb der Helldunkelgrenze (22) liegt, die Fahrbahn in ihrer gesamten Breite und deren Nahbereich ausleuchtet.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer, insbesondere einen Hauptscheinwerfer für Kraftfahrzeuge nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einem derartigen, beispielsweise aus der DE-OS 31 39 943 bekannten Scheinwerfer . wird das den Nahbereich der Fahrbahn ausleuchtende Teillichtbündel angehoben und gleichzeitig zur Seite aufgefächert. Hierdurch erreicht man eine intensivere Ausleuchtung der gesamten Fahrbahn, insbesondere im Nahbereich.
  • Bei Scheinwerfern mit einer verhältnismäßig breiten und niedrigen Lichtaustrittsöffnung erzielt man mit der vorbeschriebenen Maßnahme nicht die gewünschte, intensive Ausleuchtung der Fahrbahn, und zwar sowohl die Ausleuchtung des Fernbereiches--als auch des Bereiches unmittelbar unterhalb der Helldunkelgrenze.
    • Vorteile der Erfindung
  • Mit dem Scheinwerfer, insbesondere dem Hauptscheinwerfer für Kraftfahrzeuge nach der Erfindung wird das im Stand der Technik dargelegte Problem mit technisch einfachen Mitteln im wesentlichen gelöst. Der erfindungsgemäße Zusatzsektor hat eine derart optische Geometrie und ist bezüglich dem Reflektor derart angeordnet, daß ein stark seitlich aufgefächertes und in vertikaler Richtung angehobenes Teillichtbündel entsteht bei noch ausreichender Ausleuchtung des Nahbereichs der Fahrbahn.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in nachfolgender Figurenbeschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 die Innenansicht eines Rechteckscheinwerfers mit mehreren Sektoren unterschiedlicher Konfiguration in verkleinerter Darstellungä Figur 2 einen bezüglich dem Reflektor getrennt hergestellter Zusatzsektor in raumbildlicher, vergrößerter Darstellung; und Figur 3 die auf einen Meßschirm projizierten Teillichtbündel (Rohlicht) des Reflektors in Figur 1 mit einer Lichtquelle für das asymmetrische Abblendlicht.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispieles
  • Von einem das gemeinsame Fern- und Abblendlicht erzeugenden Hauptscheinwerfer für Kraftfahrzeuge zeigt Figur 1 die Innenansicht eines nur schematisch dargestellten Rechteckreflektors 10 mit einer oberen und unteren Begrenzungsfläche 8, 9 sowie einer Scheitelöffnung 14, in die eine nicht dargestellte Glühlampe mit einer Fernlichtwendel und einer Abblendlichtwendel einsetzbar ist. Die lichttechnisch wirksame Reflexionsfläche des Reflektors 10 bilden ein Fernbereichsektor 31 und zwei Nahbereichsektoren 12 sowie ein Zusatzsektor 13. Dieser ist bezüglich der vertikalen Mittelebene 18 symmetrisch angeordnet, die sich mit der horizontalen Mittelebene 17 in der optischen Achse 15 des Reflektors 10 schneidet. Die Begrenzungskanten 6 und 7 der Sektoren 11 bis 13 weisen zur optischen Achse 15.
  • Der Zusatzsektor 13 in Figur 2 ist konkaves Flächenteil eines Nichtrotations-Hohlkörpers, der in einer ersten Ausführung ein Paraboloid-Ellipsoid ist. Ein horizontaler Mittelschnitt 19 durch das Paraboloid-Ellipsoid ergibt eine Ellipse 19' mit einer ersten Halbachse 19" und einer zweiten zur optischen Achse 15 koaxialen zweiten Achse. Der vertikale Mittelschnitt 20 durch den Nichtrotations-Hohlkörper ist eine Parabel 20'. Der Zusatzsektor 13 hat eine konkave Reflexionsfläche 2J, deren Größe und Konfiguration von den Parametern des jeweiligen Scheinwerfers abhängen.
  • Der Reflektor 10 erzeugt auf einem Meßschirm gemäß Figur 3 folgende Rohlichtverteilung:
    • Der Fernbereichsektor 11 erzeugt zwei lichtstarke, weitreichende Teillichtbündel 11' nahe der Vertikalmittelebene 18 und unmittelbar unterhalb einer Helldunkelgrenze 22, die das Abblendlichtbündel nach oben hin begrenzt. Die beiden Nahbereichsektoren 12 des Reflektors 10 erzeugen zwei die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug ausleuchtende Teillichtbündel 12'.
  • Der erfindungsgemäße Zusatzsektor 13 hingegen erzeugt ein Teillichtbündel 13', das die Fahrbahn zum einen über die gesamte Breite und zum andern die eigene Fahrbahnhälfte im Nahbereich ausleuchtet.
  • In einer Alternative ist der Zusatzsektor konkaver Flächenteil eines Polyellipsoides, dessen Horizontalmittelschnitt eine Ellipse ist, deren große Halbachse kürzer ist als die große Halbachse der Ellipse des Vertikalmittelschnittes. In einer zweiten Alternative gehört das konkave, den Zusatzsektor bildende Flächenteil zu einem Hohlkörper, dessen Horizontalmittelschnitt und Vertikalmittelschnitt (Hauptschnitte) kegelschnittähnliche Kurve höherer Ordnung sind.
  • In einer anderen Alternative bilden den Zusatzsektor zwei Sektorhälften, die sich in der vertikalen Mittelebene stoßen und deren gemeinsame Stoßkante entweder eine von der optischen Achse des Reflektors wegweisende Kammlinie 22 oder eine zur optischen Achse weisende Tallinie 23 ist (Figur 2).

Claims (10)

1. Scheinwerfer, insbesondere Hauptscheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit einem eine Lichtquelle aufweisenden Reflektor, der einen Fernbereichsektor und in der oberen Reflektorhälfte einen Nahbereichsektor aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in der oberen Hälfte des Reflektors (10) und im Bereich der Vertikalmittelebene (18) mindestens ein Zusatzreflektor (13) angeordnet ist, der ein konkaves Flächenteil eines Nichtrotations-Hohlkörpers ist.
2. Scheinwerfer nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Nichtrotations-Hohlkörper ein Paraboloid-Ellipsoid ist, dessen Horizontalmittelschnitt (19) eine Ellise (19') und dessen Vertikalmittelschnitt (20) eine Parabel (20') ist.
3. Scheinwerfer nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß der Nichtrotations-Hohlkörper ein Polyellipsoid ist, dessen Horizontalmittelschnitt eine Ellipse ist, deren große Halbachse kürzer ist als die große Halbachse der Ellipse des Vertikalmittelschnittes.
4. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Horizontalmittelschnitt und der Vertikalmittelschnitt des Nichtrotations-Hohlkörpers sind kegelschnittähnliche Kurve höherer Ordnung ist.
5. Scheinwerfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzsektor (13) bezüglich der Vertikalmittelebene (J8) symmetrisch angeordnet ist.
6. Scheinwerfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzsektor (13) bezüglich dem Reflektor (10) ein getrennt hergestelltes Bauelement ist.
7. Scheinwerfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Zusatzsektoren in der oberen Hälfte des Reflektors (13) und im Bereich der Vertikalmittelebene (18) angeordnet sind.
8. Scheinwerfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse eines jeden Zusatzsektors (13) identisch ist mit der optischen Achse (15) des Reflektors (10).
9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse eines jeden Zusatzsektors bezüglich der optischen Achse (15) des Reflektors (10) in vertikaler Richtung geneigt ist.
10. Scheinwerfer nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Zusatzsektor zwei Sektorenhälften bilden, daß sich die beiden Sektorenhälften in der Vertikalmittelebene (18) stoßen und daß deren gemeinsame Stoßkante entweder eine von der optischen Achse (15) des Reflektors (10) wegweisende Kammlinie (24) oder eine zur optischen Achse (J5) weisende Tallinie (23) ist.
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