EP0253243B1

EP0253243B1 - Reflektor für Kraftfahrzeugscheinwerfer mit verbessertem Fernlicht

Info

Publication number: EP0253243B1
Application number: EP87109641A
Authority: EP
Inventors: René Le Creff
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 1986-07-16
Filing date: 1987-07-04
Publication date: 1992-11-11
Anticipated expiration: 2007-07-04
Also published as: ES2034996T3; JP2787444B2; JPS6329401A; DE3782562D1; EP0253243A1; US4794504A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit einer Streuscheibe, einem Reflektor, dessen Form im wesentlichen der eines, von einer unteren und oberen Schrägschnittebenen geschnittenen Rotationsparaboloids entspricht und der eine optische Achse aufweist, auf der sich ein Brennpunkt des Reflektors befindet, einer Lampe mit mindestens einem Glühfaden, der in der Nähe des Brennpunkts liegt, einem Lichtleitkanal, der an die Frontöffnung des Reflektors angrenzt und an seiner Frontöffnung eine Streuscheibe trägt.
Bei den gegenwärtigen Scheinwerfern dieser Art, die eine sehr geringe Höhe haben, werden zur Verbesserung des Luftwiderstandsbeiwerts und des Stylings der Kraftfahrzeuge optische Reflektoren benutzt, deren reflektierende Quadrik in der Höhe stark verringert ist durch zwei Schrägschnittebenen, die nicht alle von der Lampe abgegebenen einfallenden Nutzstrahlen so reflektieren können, wie es für die sicherzustellenden Funktionen von Nutzen wäre.
Auch begünstigen gegenwärtige Konzeptionstendenzen in Richtung Formen und Bauweise dieser Reflektoren für Biluxscheinwerfer mit Abblend- und Fernlicht die Erzeugung des Abblendlichtes etwas zum Nachteil des Nutzvolumens für das Fernlicht und betonen folglich die Notwendigkeit, neue Vorrichtungen zu finden, mit denen all dieses verlorene Licht, das durch die genannten Schrägschnittebenen eingefangen wird, wiedergewonnen werden kann, damit mit diesen stark abgeschrägten Reflektoren sich mindestens die gleichen Lichtströme erhalten lassen wie diejenigen, die man mit Reflektoren mit vollständiger reflektierender Quadrik erhält, deren Kegelschnitte denselben Parameter haben.
Aus der FR-A-2057246 ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer bekannt, bei dem die Innenverkleidung der oberen und unteren Grenzungsfläche des Reflektors rillenförmige Einkerbungen aufweist. Diese rillenförmigen Einkerbungen sollen dazu dienen, die von der Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen in Richtung der Austrittsöffnung des Scheinwerfers zu reflektieren. In der Praxis stellt sich jedoch heraus, daß eine solche Ausbildung der Reflektionsflächen des Scheinwerfers zu keiner nennenswerten Erhöhung der Lichtausbeute des Fernlichts beitragen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht dagegen darin, die Lichtausbeute von Scheinwerfern der eingangs genannten Art gegenüber dem bekannten Stand der Technik zu verbessern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens die untere Wandung des Lichtleitkanals an ihrer durch den Fernlichtfaden der Glühlampe beleuchteten Innenfläche mit einer Vielzahl reflektierender, ringenförmiger Elemente versehen ist, deren vordere Reflexionsflächen den Innenflächen von Kugelschichten entspricht, wobei die Krümmung der Reflexionsflächen vom innersten zum äußersten der ringförmigen Elemente derart abnimmt, daß der Brennpunkt der gemeinsame Krümmungsmittelpunkt der Reflektionsflächen der ringförmigen Elemente ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers ist dadurch gekennzeichnet, daß die nicht reflektierenden Rückseiten der ringförmigen Elemente so ausgeformt sind, daß die von den benachbarten, ringförmigen Elementen zurückgeworfenene Grenzstrahlen keine weiteren ringförmigen Elemente überstreichen. Dabei ergibt sich mit einem leicht berechenbaren Strahlengang dann ein Scheinwerfer, wenn die ringförmigen Elemente mit konstantem radialen Abstand zueinander angeordnet sind.
Die Lichtausbeute des erfindungsgemäßen Scheinwerfers läßt sich noch dadurch verbessern, daß der radiale Abstand der ringförmigen Elemente zueinander vom innersten zum äußersten der ringförmigen Elemente hin zunimmt. Auf diese Weise kann der Anteil von difus reflektiertem Licht gegenüber den gerichtet aus dem Scheinwerfer austretenden Lichtstrahlen deutlich verringert werden, da nun nicht mehr die Gefahr besteht, daß die an der gekrümmten Vorderseite der hintereinander angeordneten ringförmigen Elemente reflektierten Strahlen an der Rückseite der jeweils vor ihnen liegenden Strahlen reflektiert wird. Dieser Effekt kann dadurch noch unterstützt werden, daß der Abstand des oberen von der Reflexionsfläche der ringförmigen Elemente reflektierte Grenzstrahls zum unteren von der Reflexionsfläche der ringförmigen Elemente reflektierten Grenzstrahls für alle ringförmigen Elemente gleich ist.
Dieses letztere Kennzeichen stellt einer Vorteil insoweit dar, als man eine weniger enge Abstufung der reflektierenden ringförmigen Elemente vornehmen kann, wobei dieses Verfahren es zumindest ermöglicht, mindestens eine Rille für zwei im wesentlichen unter Beibehaltung desselben Reflexionsnutzvolumens der erfindungsgemäßen Rekuperatorvorrichtung zu verwirklichen.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung, ist der erfindungsgemäße Scheinwerfer dadurch gekennzeichnet, daß jede reflektierende Fläche der ringförmigen Elemente aus einer Aneinanderreihung von einer Vielzahl von Mikrofacetten besteht, die einzeln so ausgerichtet sind, daß sie die einfallenden Strahlen des Abblend- und/oder Fernlichts, mit einer Reflektionsabweichung zur nutzbaren Fläche des Kegelschnitts des Spiegels zurücksendet, so daß diese Strahlen ein Durchqueren des Kolbens der Lampe vermeiden und nach einer zweiten Reflexion durch den entsprechenden Bereich der nutzbaren reflektierenden Fläche des Reflektorkegelschnitts das Grundlichtstrahlenbündel ergänzen und vereinheitlichen, das erhalten wird durch die Reflektion der einzelnen Strahlen der Lichtquelle die unmittelbar auf die nutzbare Fläche des Kegelschnitts des Spiegels einfallen. Dabei ist eine besonders vorteilhafte Ausführung dieser Scheinwerfervariante dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der reflektierenden Mikrofacetten für wenigstens einen Teil der ringförmigen Elemente so bemessen und angeordnet sind, daß die durch sie reflektierten Strahlen, die durch den Krümmungsmittelpunkt der ringförmigen Elemente verlaufen, eine ebene Fläche aufspannen.
Nach einer anderen Variante, die es sich zum Ziel setzt, dank einer besonderen Konstruktion des Reflektors in optimaler Weise eine Metallisierung und einen Schutz dieser reflektierenden Fläche der abgestuften Elemente zu ermöglichen, ist der Reflektor dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor mit mindestens einer hinteren verschließbaren Öffnung zwischen dem reflektierenden Spiegel und einer reflektierende Elemente umfassenden Wandung versehen ist. Eine solche Öffnung ermöglicht es, die abgestuften reflektierenden Flächen, die der Rückseite des Reflektors zugewendet sind, den Spritzstrahlen von Stoffen auszusetzen, die dazu bestimmt sind, die Metallisierung und dann den Schutz des Reflektors im Verlauf entsprechender Verfahren vorzunehmen. Im übrigen wird dadurch die Kühlung des Projektors begünstigt.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1: Eine im axialen Längsschnitt gezeigte schematische Ansicht eines reinen Fernlichtscheinwerfers;
Figur 2: Eine in axialem Längsschnitt dargestellte schematische Ansicht eines Scheinwerfers mit Fern- und Abblendlicht;
Figur 3: Eine schematische Aufsicht des Reflektors nach Figur 2;
Figur 4: Eine Schnittansicht entlang der Schnittebene EFG nach Figur 3, heruntergeklappt in die Ebene der Figur 3;
Figur 5: Eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Reflektors nach Figur 3;
Figur 6: Eine vergrößerte Ansicht eines kleinen Teils des Scheinwerfers nach Figur 3 in einer weiteren Ausführungsform;
Figur 7: Eine dritte Variante des Scheinwerfers nach Fig. 3;
Figur 8: Ein Schema des reflektierenden Systems nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 9: Eine perspektivische Schemaansicht eines Scheinwerfers nach einer Ausführungsvariante der Erfindung;
Figur 10: Eine Ausführungsvariante des Scheinwerfers nach Fig. 1, die eine für die Metallisierung und den Schutz des Reflektors angeformte Abschlußschale umfaßt;
Figur 11: Den Scheinwerfer nach Figur 2 nach Abtrennung der Schale;
Figur 12: Eine Teilansicht des Scheinwerfers nach einer Variante der Erfindung und
Figur 13: Eine letzte Variante der Erfindung.

Zunächst soll auf Figur 1 verwiesen werden. Der Scheinwerfer ist vorn durch eine Scheibe 2 abgeschlossen und nimmt in einer hinteren Öffnung 3 eine monofunktionelle Lampe 4 auf, deren lichtemittierender Faden streng im Verhältnis 1/3 zu 2/3 laufende Länge in bezug auf den Brennpunkt F der reflektierenden Quadrik 5 auf der Fokalachse x'x so angeordnet ist, daß das divergent-konvergente Fernlicht erzeugt wird. Die Ausbreitung der Grenzstrahlen R₁ und R₂, die von der letzten Windung bzw. der ersten Windung abgegeben werden, sind dargestellt, um in der vertikalen Fokalebene entsprechend der Ebene der Figur den Raumwinkel α und die Beleuchtungsnutzfläche der Quadrik 5 zu begrenzen. Diese können in Abwesenheit der erfindungsgemäßen Rekuperatorelemente ausgenutzt werden. Sie hängen insbesondere vom Durchmesser der Lampenöffnung 3 und der maximal nutzbaren Arbeitshöhe der Abschlußscheibe 2 einerseits, andererseits von der nutzbaren Höhe der Quadrik 5 ab, die den Strahl R₃, abgegeben von der im Brennpunkt F angeordneten Windung des Fadens, parallel zur Achse x'x reflektieren und dafür sorgen kann, daß er zur Abschlußscheibe gelangt, ohne durch die nächstgelegene Schrägschnittebene abgeleitet zu werden.
Die erfindungsgemäßen abgestuften ringförmigen Elemente, deren Reflexionsflächen den Innenflächen von Kugelschnitten entsprechen, oder Spiegel 6 und 7 an der inneren oberen bzw. unteren Wand des Reflektors sind konzentrisch in bezug auf ihre gemeinsame Achse y'y so angeordnet, daß der Brennpunkt F der Reflexionsquadrik 5 des Reflektors 1 mit ihrem gemeinsamen Krümmungsmittelpunkt zusammenfällt. Ihre Teilung und ihre Strahlen entwickeln sich nach einem der angegebenen Nebenkennzeichen zur Bildung von reflektierenden Bereichen oder Rillen, deren abgesetzte Schrägen so beschaffen sind, daß sie Anschlußebenen der Bereiche bilden und in keiner Weise die Reflexion aller Grenzstrahlen beeinträchtigen, die jeweils die nutzbaren Bereiche der ringförmig Rekuperatorstufen erleuchten.
Auf diese Weise ergeben sich für die einzelnen Lichtstrahlen der im Bennpunkt F des Reflektors liegenden Fadenwindung folgende beispielhafte Strahlenverläufe:

der Strahl R₄, der auf eine der ringförmigen Grundelemente des unteren Rekuperators 7 fällt, wird in entgegengesetzter Richtung reflektiert und trifft auf die Grenze des reflektierenden Teils 5 des Scheinwerfers oben an der Lampenöffnung 3, die ihrerseits diesen Strahl in eine Richtung rR₄ parallel zur Fokalachse x'x reflektiert;
der Strahl R₅, der auf einen anderen Teil der ringförmigen Elemente des unteren Rekuperators 7 fällt, wird in entgegengesetzter Richtung zur Lampe hin zurückgesandt und trifft, indem er den Strahl R₃ verstärkt, auf die Grenze des nutzbaren oberen Bereichs des reflektierenden Teils 5 des Scheinwerfers 5, die ihn ihrerseits parallel in Richtung rR₅ reflektiert, ohne daß er auf ein Hindernis trifft;
der Strahl R₆, der auf einen Teil der kugeligen Elemente des oberen Rekuperators 6 fällt, wird in entgegengesetzte Richtung reflektiert und trifft, auf die Grenze des reflektierenden Teils 5 des Scheinwerfers unten an der Lampenöffnung 3, von wo aus dieser Strahl in eine Richtung rR₆ parallel zur Fokalachse x'x reflektiert wird;
der Strahl R₇, der auf einen anderen Teil der ringförmigen Elemente des oberen Rekuperators 6 fällt, wird in entgegengesetzte Richtung zur Lampe hin reflektiert und trifft, indem er den Strahl R₃ verstärkt, auf die Grenze des nutzbaren unteren Bereichs des reflektierenden Teils 5 des Scheinwerfers, der 5, ihn seinerseits parallel in Richtung rR₇ reflektiert, ohne daß er auf ein Hindernis trifft.

Auf diese Weise werden in dieser vertikalen Fokalebene bei der einzelnen im Brennpunkt F angeordneten Fadenwindung, auf die man sich hier zu Beschreibungszwecken beschränkt, alle zuvor nicht nutzbaren Strahlen der Lichtquelle zwischen den obengenannten Rekuperationsgrenzstrahlen R₄ und R₇ durch die ringförmigen Elemente der Rekuperatoren 6 und 7 in Richtung eines nutzbaren Arbeitsbereichs des abgeschrägten reflektierenden Teils 5 des Scheinwerfers 5 abgeleitet. An deisem Teil des Reflektors werden sie dann in eine Richtung parallel zur Fokalachse x'x zur Optik der Abschlußscheibe 2 reflektiert, wodurch der Lichtstrom des am Austritt des Scheinwerfers gelieferten Fernlichtstrahlenbündels verstärkt wird. Das erzielte Ergebnis ist somit eine Vergrößerung des Beleuchtungsraumwinkels in allen Segmenten des Reflektors, wo die reflektierende Quadrik 5 durch die Schrägschnittebenen (Winkel β in der Ebene der Figur) reduziert ist, und läuft anschließend auf eine Optimierung der nutzbaren Beleuchtungsfläche der reflektierenden Quadrik 5 des Reflektors hinaus, der dadurch in die Lage versetzt wird, im wesentlichen die gleiche Leuchtkraft zu erzeugen wie ein Scheinwerfers, der mit einem nichtabgeschrägten Reflexionsteil mit gleichen Parametern ausgerüstet ist.
Es soll jetzt Bezug genommen werden auf Figur 2, bei der es sich um einen Längsschnitt eines bifunktionellen Scheinwerfers entlang der vertikalen Fokalebene handelt, die hier mit der Ebene der Figur zusammenfällt.
Dieser bifunktionelle Scheinwerfer mit Abblend- und Fernlicht ist ausgerüstet mit einem Reflektor geringer Höhe, bei dem nur die untere Schrägschnittebene 7 durch den Fernlichtfaden R erleuchtet wird und der deshalb mit erfindungsgemäßen ringförmigen Rekuperationselementen versehen ist, wobei alle Bereiche der oberen und unteren Schrägschnittebene, die die Strahlen zur Bildung des Abblendlichts nutzen, nicht mit den genannten Rekuperatorspiegeln ausgerüstet werden können.
An Hand dieser Figur 2, bei der für die Bauteile, die denen der Figur 1 gleichwertig sind, dieselben Kennziffern und -buchstaben benutzt werden, kann der Fachmann ohne detaillierte zusätzliche Erläuterungen Anordnung und Arbeitsweise dieses Scheinwerfers verstehen; der einzige wesentliche Unterschied besteht darin, daß das bei dieser Ausführungsform erzeugte Fernlichtbündel in bezug auf die Achse x'x nicht konzentrisch, sondern in der vertikalen Fokalebene gestreckt ist.
In dieser Figur ist aber gleichfalls die Ausbreitung der Grenzstrahlen des konvergenten Abblendlichtes dargestellt, die von dem vor dem Brennpunkt F der Quadrik 5 des Reflektors angeordneten Abblendfaden C ausgesandt werden. O. h., es wird die Ausbreitung des Grenzstrahls C₁ gezeigt, der von der letzten Windung des Fadens ausgesandt wird und über der Aufnahmeöffnung 3 für die Lampe 4 verläuft, und die des Grenzstrahls C₂, der von der ersten Windung desselben Fadens ausgesandt zur Grenze der Abschrägung des oberen Teils der Refexionsquadrik läuft, sowie des Grenzstrahls C₃, der im Bereich des äußersten Definitionspunkt der auf 15° genormten Schnittlinie des Abblendlichtbündels der dargestellten Leuchteinheit vom gleichen Faden ausgeht.
In dieser Figur ist auch noch der Gewinn zu erkennen, den die ringförmigen Rekuperationselemente 7 dem nutzbaren Beleuchtungsraumwinkel für die Bildung des Fernlichtbündels im stark abgeschrägten unteren Teil des Reflektors 1 gebracht hat. Dieser Arbeitswinkel für die Ebene der in Betracht gezogenen Figur geht praktisch vom Wert α auf den Wert β für die einzelne Windung des auf den Brennpunkt F der Quadrik eingestellten Fernlichtfadens R und es läßt sich leicht die Bedeutung des wiedergewonnenen Lichtes für die gesamten Windungen des betroffenen Fernlichtfadens und die Gesamtheit der Sektoren des Reflektors werten, wo die stark abgeschrägte Reflexionsquadrik eine nur kleine nutzbare Refexionsfläche im unteren Teil nutzen konnte.
In Figur 3 ist eine Aufsicht eines erfindungsgemäßen bifunktionellen Reflektors gezeigt, der entlang der horizontalen Fokalebene h'h durchgeschnitten ist. Diese Ansicht läßt insbesondere die Anordnung und ausreichende Begrenzung der ringförmigen Rekuperatorelemente erkennen, die in Stufen an der unteren Schrägschnittebene 10 eines Reflektors mit parabolischer Reflexionsquadrik der Funktion y² = 105x verwirklicht wurde, geschnitten parallel zu seiner horizontalen Fokalebene h'h durch die genannte Schrägschnittebene in einem Abstand von 28 mm von der Bezugsfokalebene. In Figur 4 ist das Profil der Rekuperatorelemente 7 dargestellt, und zwar im Schnitt entlang der Ebene EFG und heruntergeklappt in die Ebene Z'Z senkrecht zur Längsfokalebene y'y und parallel zur Ebene der Beleuchtungsöffnung des Reflektors, also in die Darstellungsebene der Figur 3 geführt.
In den Figuren 3, 4 und 5 ist zu erkennen, daß die Grenzkurve 13 der nutzbaren Länge der Rekuperatorelemente 7, die bei der wirksamen Wiedergewinnung der von einem Fernlichtfaden 4 ausgesandten Strahlen genutzt werden kann, gegeben ist durch den Schnitt einer bestimmten Fläche, die durch den Brennpunkt F der Kegelschnittquadrik y² = 105x verläuft, mit der Kontur der Lampenöffnung und der betroffenen unteren Schrägschnittebene 10, positioniert auf - 28 mm von der horizontalen Fokalebene h'h (wobei demnach die bestimmte Fläche alle wiedergewinnbaren vorderen Grenzstrahlen enthält, die in den Figuren 1 und 2 mit R₄ bezeichnet sind).
Die Ausführungsbeispiele für die erfindungsgemäßen, in den verschiedenen Figuren dargestellten Rekuperatorelemente sind keineswegs erschöpfend oder einschränkend; denn diese Rekuperatorelemente können z. B. auch ebenso gut in der Dicke der Wand der betroffenen Schrägschnittebene, die die Quadrik des Reflektors schneidet, wie auch erhaben auf der Innenwand derselben Ebene oder auch in einer optischen Hilfsscheibe verwirklicht werden, die auf die Innenfläche der Schrägschnittebene des Reflektor aufgesetzt ist. Diese Hilfsscheibe kann ihrerseits von einer Zierleiste oder einem Aufsatz stammen, der die Leuchtöffnung des Reflektors nach vorn verlängert, oder auch aus einer metallisierten hinteren Verlängerung der Abschlußscheibe gewonnen werden, die ins Innere des Reflektors eindringt, um die genannte Innenwand der vorbestimmten Schrägschnittebene zu überlagern.
Die reflektierenden Rekuperatorelemente können je nach Funktionsmöglichkeiten des Reflektors entweder konzentrische Kronen auf der gesamten Parallel- oder Schrägebene der Reflektorabstumpfung bilden oder auch, wie in Figur 3 dargestellt, in der Bogenlänge begrenzt sein, je nach nutzbarem Gewinn, der erzielt werden muß, um das Fernlichtbündel zu verstärken.
Die ringförmigen Rekuperatorelemente können an allen Reflektorarten mit Schrägschnittebene hergestellt werden, einschließlich Reflektoren mit Evolutenfacetten und/oder progressiven oder monotonen evolutiven Kegelschnitten.
In Figur 5 ist schematisch die konstante Teilung P der kugelemente 7, bei denen die senkrecht auf den Reflektionsflächen der Elemente 7 stehenden Strahlen mit der Achse (y-y') einen von ineren nach außen zunehmenden Winkel einschließt. Figur 6 zeigt senkrecht in einem konstanten Winkel reflektierte Strahlen R bei Ringelementen 7 mit variabler Teilung und in Figur 7 wird die konstant nutzbare Höhe H der nutzbaren Bereiche der kugeligen Elemente 7 mit wachsenden Evolutenstrahlen und variabler Teilung dargestellt.
Jetzt soll auf Figur 8 Bezug genommen werden.
Der Reflektor 1 umfaßt eine hintere Öffnung 3 zur Aufnahme einer Lampe 4, deren Faden C nach vorn einfallende Strahlen i₁, i₂ und nach hinten einfallende Strahlen i'₁, i'₂ aussendet. Die Strahlen i'₁, i'₂ werden zurückgeworfen am Reflektor 1, der durch einen Reflexionskegelschnitt 10 gebildet wird und dessen Umriß der vertikalen Fokalebene bei T gezeigt ist.
Die Schrägschnittebene P umfaßt abgestufte ringförmige Elemente 7, die erfindungsgemäß aus einer Vielzahl von Mikrofacetten 20 bestehen, welche so ausgerichtet sind, daß die reflektierten Strahlen R₁ und R₂ der einfallenden Strahlen i₁ und i₂ in den Winkeln d₁ bzw. d₂ am Kegelschnitt 10 reflektiert werden, ohne den Kolben 4' der Lampe 4 durchquert zu haben. Auf diese Weise ergänzen und vereinheitlichen sie das Strahlenbündel, das vom Kegelschnitt unmittelbar reflektiert wird und von den einfallenden Strahlen i'₁ und i'₂ stammt. Wird eine in der Zeichnung nicht dargestellte Biluxlampe verwendet, werden die vom Fernlichtfaden ausgesandten Strahlen ebenfalls an den Stufen 7 reflektiert, ohne die Lampe 4 zu durchqueren.
Vorzugsweise bestimmt mindestens ein Teil der Mikrofacetten 20 eine monotone Evolutenfläche.
Es wird jetzt Bezug auf die Figuren 9 bis 13 genommen.
Der Reflektor weist hinten eine Lampenmontageöffnung 3 und vorn eine seine nutzbare Leuchtfläche definierende Öffnung auf, die durch einen Verstärkungsflansch mit verschiedenen Mitteln zum Befestigen und Einstellen der Richtung umgurtet ist. Seine Reflexionsquadrik 5 dagegen ist in der Höhe in Abhängigkeit von zwei Schrägschnittebenen 27 und 28 begrenzt, die innen mit abgestuften Reflexionselementen 6 und 7 zum Vergößern des Beleuchtungsraumwinkels der Quadrik 5 versehen sind. Deswegen ist der Reflektor, da die nutzbaren Refelexionsflächen der abgestuften Elemente im wesentlichen - der nutzbaren Hauptreflexionsfläche der Quadrik 5 entgegengesetzt - nach hinten gerichtet sind, erfindungsgemäß mit zwei hinteren Öffnungen oder Zwischenräumen 29 und 30 versehen, die zwischen den Schrägschnittebenen 27 und 28 und der oberen und unteren Grenze der Quadrik 5 angelegt sind, um insbesondere in wirksamer Weise eine Metallisierung und einen Schutz der nutzbaren Flächen der Rekuperatorelemente 7 zu ermöglichen. Die obere und untere Grenze der Quadrik 5 ist jeweils unmittelbar an den hinteren Öffnungen 29 und 30 mit einer Verstärkungsrippe 31 bzw. 32 versehen, die die Außenwand der Quadrik 5 versteift und nach außen verlängert. Umgekehrt ist der Rand jeder Schrägschnittebene außen mit einer Rippe 33, 34 versehen.
Um bei der Fertigung des Reflektors ein stetiges Fließen seiner Werkstoffe und deren einwandfreie Verteilung in der Form zu sichern, wird jede Öffnung 29-30 mit einer Schale 35-36 aus angeformtem Material (Figur 10) verschlossen, wobei diese Schale vorzugsweise sich so an der Außenseite der Konstruktion der Reflexionsquadrik befindet, daß sie anschließend zumindest ohne Gefahr einer Veränderung der Politur der Innenfläche des Reflektors weggenommen werden kann, bevor in der Folge die Metallisierung und der Schutz der nutzbaren Reflexionsfläche der Quadrik 5 und der abgestuften Rekuperatorelemente 6-7 erfolgt.
Nachdem die Schalen 35-36 von den hinteren Öffnungen 29-30 abgenommen sind (Figur 11), wird die gesamte Innenfläche des Reflektors, der an Drehstützen eines Trägers des zweckmäßigen Metallisationsmittels festgesetzt ist, wirksam den verschiedenen Spritzstrahlen ausgesetzt, die vom gewählten Metallisations-Schutzzyklus bestimmt werden, zum Teil durch die vordere Öffnung für die Hauptnutzfläche der Quadrik 5, zum Teil durch die hinteren Öffnungen 29-30 für jede der zusätzlichen Nutzflächen der abgestuften Rekuperatorelemente 6 und 7.
Die Neigung der Schrägschnittebenen 27 und 28, die untergeordnete Ausrichtung der zusätzlichen Reflexionsnutzflächen der Rekuperatorelemente 6 und 7, die Grenzhöhe und -tiefe der Quadrik 5 sowie die seitliche und vertikale Größe der Öffnungen 29 und 30 sind offensichtlich abhängig von Abmessungen, Formen, Neigungen und Entfernung der vor der Reflektoröffnung angeordneten Abschlußscheibenoptik sowie vom verfügbaren Karosserievolumen, das vom dem Trägerfahrzeug verliehenen Stromlinienprofil bestimmt wird. Demnach kann die Neigung der Schrägschnittebenen 27 und 28 im hinteren Teil stärker betont werden, so daß eine schräg ansteigende Fläche 37 gebildet wird, wie als nichtbegrenztes Beispiel in Figur 12 dargestellt, wodurch der Freiwinkel der abgestuften Elemente 6 und 7 im Formwerkzeug und anschließend beim Formen, Metallisieren und Schutz der Elemente begünstigt, auch die Breite der hinteren Öffnungen 29 und 30 verkleinert und es zudem möglich wird, den Verstärkungsrippen 31 und 32 und dem eventuellen Rand 33 entsprechend der ansteigenden Fläche 39 andere Formen zu geben, so daß man einerseits das Aussehen überstehender Lippen und andererseits die Form von Verstärkungsflügeln 38 erhält.
In der Ausführungsform der Figur 13 umfaßt der Reflektor, dessen mit abgestuften Elementen 6-7 versehenen Schrägschnittebenen 27-28 zum Erleichtern des Formvorgangs am Ende dieser Fertigungsstufe Öffnungen 29-30 mit der Hauptquadrik 5 des Reflektors bilden, zudem eine Dickenverjüngung 39 der Wand ihres Verbindungsbereichs im vorderen Teil des Reflektors. Diese Verjüngung 39 ist dazu bestimmt, ein relativ weiches Scharnier zu bilden, das es nach den Metallisierungs- und Schutzarbeiten an den nutzbaren optischen Innenflächen des Reflektors ermöglicht, die Schrägschnittflächen 27-28 am oberen und/oder unteren Grenzbereich der Quadrik 5 herunterzuklappen und sie in dieser Schließstellung durch Befestigung an den Rippen 31-32 nmit Hilfe eines beliebigen geeigneten Mittels zu halten, wie z.B. durch Gesperre, Verschweißen, Verkleben, Verklammern etc.
Schließlich können die erfindungsgemäßen Reflektoren in einem Schutzgehäuse untergebracht und/oder mit einer beliebigen zusätzlichen Hülle versehen werden, die sich für einen wirksamen Schutz ihrer Außenwände eignet.

Claims

Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug mit einer Streuscheibe (2), einem Reflektor (5), dessen Form im wesentlichen der eines, von einer unteren und oberen Schrägschnittebenen (10) geschnittenen Rotationsparaboloids entspricht und der eine optische Achse (X-X') aufweist, auf der sich ein Brennpunkt (F) des Reflektors befindet, mit einer Lampe (4) mit mindestens einem Glühfaden, der in der Nähe des Brennpunkts (F) liegt, mit einem Lichtleitkanal (1), der an die Frontöffnung des Reflektors (5) angrenzt und an seiner Frontöffnung eine Streuscheibe (2) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die untere Wandung des Lichtleitkanals (1) an ihrer durch den Fernlichtfaden der Glühlampe (4) beleuchteten Innenfläche mit einer Vielzahl reflektierender, ringförmiger Elemente (7) versehen ist, deren vordere Reflexionsflächen den Innenflächen von Kugelschichten entspricht, wobei die Krümmung der Reflexionsflächen vom innersten zum äußersten der ringförmigen Elemente derart abnimmt, daß der Brennpunkt (F) der gemeinsame Krümmungsmittelpunkt der Reflektionsflächen der ringförmigen Elemente (7) ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht reflektierenden Rückseiten der ringförmigen Elemente (7) so ausgeformt sind, daß die von den benachbarten, ringförmigen Elementen (7) zurückgeworfenene Grenzstrahlen keine weiteren ringförmigen Elemente überstreichen.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Elemente mit konstantem radialen Abstand (P) zueinander angeordnet sind.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand der ringförmigen Elemente (7) zueinander vom innersten zum äußersten der ringförmigen Elemente (7) hin zunimmt.
Scheinwerfer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (H) des oberen von der Reflexionsfläche der ringförmigen Elemente (7) reflektierte Grenzstrahls (R) zum unteren von der Reflexionsfläche der ringförmigen Elemente (7) reflektierten Grenzstrahls (R) für alle ringförmigen Elemente gleich ist.
Scheinwerfer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede reflektierende Fläche der ringförmigen Elemente (7) aus einer Aneinanderreihung von einer Vielzahl von Mikrofacetten (20) besteht, die einzeln so ausgerichtet sind, daß sie die einfallenden Strahlen (i₁,i₂) des Abblend- und/oder Fernlichts, mit einer Reflektionsabweichung (d₁,d₂) zur nutzbaren Fläche des Kegelschnitts (10) des Spiegels zurücksendet, so daß diese Strahlen (r₁,r₂) ein Durchqueren des Kolbens der Lampe (4) vermeiden und nach einer zweiten Reflexion durch den entsprechenden Bereich der nutzbaren reflektierenden Fläche (10) des Reflektorkegelschnitts das Grundlichtstrahlenbündel ergänzen und vereinheitlichen, das erhalten wird durch die Reflektion der einzelnen Strahlen (i₁,i₂) der Lichtquelle (C) die unmittelbar auf die nutzbare Fläche des Kegelschnitts (10) des Spiegels einfallen.
Scheinwerfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der reflektierenden Mikrofacetten (20) für wenigstens einen Teil der ringförmigen Elemente (7) so bemessen und angeordnet sind, daß die durch sie reflektierten Strahlen, die durch den Krümmungsmittelpunkt der ringförmigen Elemente (7) verlaufen, eine ebene Fläche aufspannen.
Scheinwerfer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor mit mindestens einer hinteren verschließbaren Öffnung (29,30) zwischen dem reflektierenden Spiegel (5) und einer reflektierende Elemente (6,7) umfassenden Wandung (27,28) versehen ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Öffnung (29,30) durch eine Schale (35,36) verschlossen ist, die am Reflektor (5,27,28) angeformt und von diesem abtrennbar ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffschale (35,36) an der Außenfläche der Reflektorkonstruktion (5,27,28) angeformt ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Öffnung (29,30) durch eine, den Reflektor (5) umrandende Rippe (31,32) und/oder eine die Wandung (27,28) umrandende Rippe (33,34) umrandet ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Wandungen (27,28) in bezug auf die optische Achse des Reflektors geneigt ist.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Wandungen (27,28) eine ansteigende Fläche (37) umfaßt, die die genannte Öffnung (29,30) umrandet.
Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 8-13, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer der Wandungen (27,28) ein angeformtes Scharnier (39) angelenkt ist, das auf die reflektierende Rückfront (5) herunterklappbar ist.