EP0624753B1 - Vehicle headlights - Google Patents
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- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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- F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
- F21S41/365—Combinations of two or more separate reflectors successively reflecting the light
-
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- F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
- F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
- F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
- F21W2102/17—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam
- F21W2102/18—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam for overhead signs
Definitions
- the invention relates to a headlight for vehicles according to the Genus of claim 1.
- Such a headlight is known from DE 33 40 796 A1.
- This headlight has a reflector in which a light source is inserted.
- a lens is arranged away and in the beam path between the A reflector and the lens is arranged, which is a Has aperture edge, which is imaged by the lens. That from Headlights emitted by the headlights illuminate the front of the vehicle lying area and is up through one of the bezel edge formed light-dark limit limited.
- the Corposcuro limit is it is sharply defined and above this the area in front of the Vehicle only very dimly illuminated, so that glare oncoming Vehicle drivers are safely avoided.
- the headlight according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the at least one reflection element the lighting of the area in front of the vehicle above the Patoscuro limit is improved.
- the illuminance and the illuminance distribution through the Size and shape of the reflection element can be influenced in a targeted manner.
- FIG. 1 shows a headlight in a longitudinal section with a in front of this arranged measuring screen and Figure 2 with the measuring screen an illuminance distribution generated by the headlight on this.
- a headlight for vehicles, especially motor vehicles, is used as a low beam headlight and has a reflector 10, in whose apex area a light source 12 is used, the one Incandescent lamp or a gas discharge lamp can be.
- the one Incandescent lamp or a gas discharge lamp can be.
- a lens 16 is arranged away from light rays from the reflector 10 and in the beam path between the reflector 10 and the lens 16 an aperture 18 is arranged.
- the aperture 18 extends below the optical axis 20 of the reflector 10 and has one Upper edge 22, which is arranged approximately at the height of the optical axis 20 is.
- the reflector 10 is ellipsoid formed and includes in the axial, that is, the optical axis 20th containing longitudinal cuts different ellipses. These ellipses all have a common inner focus F1 in its Area the light source 12 is arranged.
- vertical axial longitudinal section results in an ellipse, whose outer focus F2v is in the area of the aperture 18.
- the outer one Focal point F2h lies in the area of lens 16.
- the lens 16 has a flat surface 24 facing the reflector 10 and facing away from it a convexly curved surface 26.
- the convex curved surface 26 can be spherical or aspherical depending on the imaging properties for the lens 16 are necessary.
- the lens 16 forms the upper edge 22 of the Aperture 18, which has a light-dark boundary in the headlight generated on a vertically arranged in front of this measuring screen 28 Illuminance distribution forms.
- the shape of the top edge 22 of the Aperture 18 thus determines the course of the Varoscuro limit of the illuminance distribution, however, it should be borne in mind that the diaphragm edge 22 is reversed in height and sides by the lens 16 becomes.
- FIG 2 is the measuring screen arranged vertically in front of the headlight 28 with that from the headlight on this with high illuminance Illuminated hatched area 30 shown.
- the Measuring screen 28 represents one lying in front of the vehicle Area with a lane and is used to check the headlights generated illuminance distribution under standard conditions.
- a horizontal center plane HH and vertical center plane VV is drawn, which intersect at point HV, through which also a horizontal connecting line between the headlight and the measuring screen 28 passes through.
- the area 30 is limited by the Patoscuro limit on the oncoming traffic side, So with the headlamp designed for right-hand traffic of the embodiment of the left side in Figure 2, a horizontal section 32, and one on the own traffic side has section 34 rising towards the edge.
- the horizontal one Section 32 is approximately 1 percent below the horizontal median HH of the measuring screen 28 arranged, this angle refers to the headlight as the fulcrum.
- the course of the Cadoscuro boundary is generally based on legal regulations, the light-dark boundary explained above with the horizontal Section 32 and the inclined section 34 existing in Europe legal regulations are sufficient.
- At least one reflection element 38 is arranged according to the invention, through which is reflected by the reflector 10 and strikes this Light reflected upward with respect to the optical axis 20 is so that after passing through the lens 16 Measuring screen 28 illuminated above the Corposcuro limit 32.34 or 32.36.
- the vertical extension of the reflection element 38 is small compared to the aperture 18, so that of a region of the region lying further above the optical axis 20 Reflector 10 reflected and with respect to the optical axis 20th downward inclined light rays 42 through the reflection element 38 are not influenced.
- the reflection element 38 can as shown in Figure 1 on the panel 18, for example by means of rivets or, as shown in broken lines in FIG. 1, on a support 44 holding the lens 16.
- the reflection element 38 can also be made in one piece with the panel 18 or the carrier 44 be carried out.
- the size of the reflection element 38 depends then, with what illuminance the measuring screen 28 above the The light-dark boundary is to be illuminated. It is also possible instead of a relatively large reflection element 38 several smaller ones Provide reflection elements.
- the reflective surface of the reflective element 38 can also be convex or concave run curved and generally depends on the achieving illuminance distribution in the area above the Light-dark boundary. In addition, 38 can light through the reflection element scattered horizontally.
- the reflection element 38 is designed so that from this reflected light legal regulations about required Minimum illuminance values and maximum permissible illuminance values observed above the Cadoscuro limit will.
- the ECE control 20 there is, for example, a measuring point B50L included, in which the illuminance is a maximum of 0.4 lux may.
- the illuminance distribution freely chosen above the Corposcuro limit will.
- the illuminance distribution can, for example be chosen so that a directly above the light-dark limit lying area 46 of the measuring screen 28, which extends to approximately 2 degrees above the horizontal central plane HH and below about 4 degrees extends on both sides of the vertical center plane VV of the measuring screen 28, only weakly due to the light reflected by the reflection element 38 is illuminated. This makes glare more accommodating Vehicle drivers avoided or at least kept low. A yourself upwards and laterally adjoining area 46 and vertically up to about 4 degrees to the horizontal central plane HH and itself on both sides up to about 8 degrees of the vertical center plane VV of the measuring screen 28 extending area 48 is through that of the reflection element 38 reflected light illuminates more than the area 46.
- the illuminance distribution in areas 46 and 48 is directed doing so according to legal regulations.
- By illuminating the Areas 46 and 48 can be the traffic situation located there by the driver are perceived, i.e. objects located there such as high traffic signs or other road users can be recognized.
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Scheinwerfer für Fahrzeuge nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention relates to a headlight for vehicles according to the Genus of claim 1.
Ein solcher Scheinwerfer ist durch die DE 33 40 796 A1 bekannt. Dieser Scheinwerfer weist einen Reflektor auf, in den eine Lichtquelle eingesetzt ist. In Lichtaustrittsrichtung vom Reflektor entfernt ist eine Linse angeordnet und im Strahlengang zwischen dem Reflektor und der Linse ist eine Blende angeordnet, welche eine Blendenkante aufweist, die durch die Linse abgebildet wird. Das vom Scheinwerfer ausgesandte Lichtbündel beleuchtet den vor dem Fahrzeug liegenden Bereich und ist nach oben durch eine von der Blendenkante gebildete Helldunkelgrenze begrenzt. Die Helldunkelgrenze ist dabei scharf ausgeprägt und oberhalb dieser wird der Bereich vor dem Fahrzeug nur sehr schwach beleuchtet, so daß eine Blendung entgegenkommender Fahrzeuglenker sicher vermieden ist. Nachteilig bei diesem Scheinwerfer ist jedoch, daß wegen der schwachen Beleuchtung des oberhalb der Helldunkelgrenze liegenden Bereichs vor dem Fahrzeug dort sich befindende Objekte, wie beispielsweise Verkehrsschilder oder ähnliches, nur schlecht zu erkennen sind. In neuen gesetzlichen Regelungen sind daher auch Vorschriften für Beleuchtungsstärkewerte oberhalb der Helldunkelgrenze enthalten.Such a headlight is known from DE 33 40 796 A1. This headlight has a reflector in which a light source is inserted. In the direction of light exit from the reflector a lens is arranged away and in the beam path between the A reflector and the lens is arranged, which is a Has aperture edge, which is imaged by the lens. That from Headlights emitted by the headlights illuminate the front of the vehicle lying area and is up through one of the bezel edge formed light-dark limit limited. The chiaroscuro limit is it is sharply defined and above this the area in front of the Vehicle only very dimly illuminated, so that glare oncoming Vehicle drivers are safely avoided. A disadvantage of this Headlamp, however, is that because of the poor lighting of the area in front of the vehicle above the light / dark boundary objects located there, such as traffic signs or the like, are difficult to see. In new legal Regulations are therefore also regulations for illuminance values included above the chiaroscuro limit.
Der erfindungsgemäße Scheinwerfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch das wenigstens eine Reflexionselement die Beleuchtung des vor dem Fahrzeug liegenden Bereichs oberhalb der Helldunkelgrenze verbessert ist. Dabei kann die Beleuchtungsstärke und die Beleuchtungsstärkeverteilung durch die Größe und Form des Reflexionselements gezielt beeinflußt werden.The headlight according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the at least one reflection element the lighting of the area in front of the vehicle above the chiaroscuro limit is improved. The illuminance and the illuminance distribution through the Size and shape of the reflection element can be influenced in a targeted manner.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.In the dependent claims, advantageous configurations and Developments of the invention specified.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Scheinwerfer in einem Längsschnitt mit einem vor diesem angeordneten Meßschirm und Figur 2 den Meßschirm mit einer vom Scheinwerfer auf diesem erzeugten Beleuchtungsstärkeverteilung.An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It 1 shows a headlight in a longitudinal section with a in front of this arranged measuring screen and Figure 2 with the measuring screen an illuminance distribution generated by the headlight on this.
Ein Scheinwerfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, dient
als Abblendlichtscheinwerfer und weist einen Reflektor 10 auf, in
dessen Scheitelbereich eine Lichtquelle 12 eingesetzt ist, die eine
Glühlampe oder eine Gasentladungslampe sein kann. In Lichtaustrittsrichtung
14, das heißt in Richtung der vom Reflektor 10 reflektierten
Lichtstrahlen vom Reflektor 10 entfernt ist eine Linse 16 angeordnet
und im Strahlengang zwischen dem Reflektor 10 und der Linse
16 ist eine Blende 18 angeordnet. Die Blende 18 erstreckt sich unterhalb
der optischen Achse 20 des Reflektors 10 und weist eine
Oberkante 22 auf, die etwa auf HÖhe der optischen Achse 20 angeordnet
ist. Beim Ausführungsbeispiel ist der Reflektor 10 ellipsoid
ausgebildet und enthält in axialen, das heißt die optische Achse 20
enthaltenden Längs schnitten unterschiedliche Ellipsen. Diese Ellipsen
besitzen alle einen gemeinsamen inneren Brennpunkt F1 in dessen
Bereich die Lichtquelle 12 angeordnet ist. Im in Figur 1 dargestellten
vertikalen axialen Längsschnitt ergibt sich eine Ellipse, deren
äußerer Brennpunkt F2v im Bereich der Blende 18 liegt. Im horizontalen
axialen Längsschnitt ergibt sich eine Ellipse, deren äußerer
Brennpunkt F2h im Bereich der Linse 16 liegt.A headlight for vehicles, especially motor vehicles, is used
as a low beam headlight and has a
Die Linse 16 weist eine dem Reflektor 10 zugewandte plane Fläche 24
und diesem abgewandt eine konvex gekrümmte Fläche 26 auf. Die konvex
gekrümmte Fläche 26 kann sphärisch oder asphärisch ausgebildet
werden, je nachdem welche Abbildungseigenschaften für die Linse 16
notwendig sind. Durch die Blende 18 wird das vom Reflektor 10
bezüglich der optischen Achse 20 nach oben gerichtet reflektierte
Licht abgeschirmt. Die Linse 16 bildet dabei die Oberkante 22 der
Blende 18 ab, welche eine Helldunkelgrenze in der vom Scheinwerfer
auf einem senkrecht vor diesem angeordneten Meßschirm 28 erzeugten
Beleuchtungsstärkeverteilung bildet. Die Form der Oberkante 22 der
Blende 18 bestimmt damit den Verlauf der Helldunkelgrenze der Beleuchtungsstärkeverteilung,
wobei jedoch zu berücksichtigen ist, daß
die Blendenkante 22 höhen- und seitenverkehrt durch die Linse 16 abgebildet
wird.The
In Figur 2 ist der senkrecht vor dem Scheinwerfer angeordnete Meßschirm
28 mit dem vom Scheinwerfer auf diesem mit hoher Beleuchtungsstärke
beleuchteten schraffierten Bereich 30 dargestellt. Der
Meßschirm 28 repräsentiert dabei einen vor dem Fahrzeug liegenden
Bereich mit einer Fahrbahn und dient zur Prüfung der vom Scheinwerfer
erzeugten Beleuchtungsstärkeverteilung unter Normbedingungen.
Auf dem Meßschirm 28 sind eine horizontale Mittelebene HH und eine
vertikale Mittelebene VV eingezeichnet, die sich im Punkt HV schneiden,
durch welchen auch eine horizontale Verbindungslinie zwischen
dem Scheinwerfer und dem Meßschirm 28 hindurchtritt. Der Bereich 30
ist nach oben durch die Helldunkelgrenze begrenzt, die auf der Gegenverkehrsseite,
also bei dem für Rechtsverkehr ausgelegten Scheinwerfer
des Ausführungsbeispiels der linken Seite in Figur 2, einen
horizontalen Abschnitt 32, und auf der eigenen Verkehrsseite einen
zum Rand hin ansteigenden Abschnitt 34 aufweist. Der horizontale
Abschnitt 32 ist etwa 1 Prozent unterhalb der horizontalen Mittelebene
HH des Meßschirms 28 angeordnet, wobei sich diese Winkelangabe
auf den Scheinwerfer als Drehpunkt bezieht. Der Verlauf der Helldunkelgrenze
richtet sich allgemein nach gesetzlichen Vorschriften,
wobei die vorstehend erläuterte Helldunkelgrenze mit dem horizontalen
Abschnitt 32 und dem geneigten Abschnitt 34 in Europa bestehenden
gesetzlichen Vorschriften genügt. Es gibt jedoch auch
Länder mit anderen gesetzlichen Vorschriften, wonach die Helldunkelgrenze
auf der Gegenverkehrsseite den horizontalen Abschnitt 32 und
auf der eigenen Verkehrsseite einen gegenüber diesem höher angeordneten
ebenfalls horizontalen Abschnitt 36 aufweist, wie in Figur 2
gestrichelt eingezeichnet. Für den beleuchteten Bereich 30 ist an
einer Vielzahl von Meßpunkten die Mindestbeleuchtungsstärke gesetzlich
vorgeschrieben.In Figure 2 is the measuring screen arranged vertically in front of the
Im Strahlengang des Lichts zwischen der Blende 18 und der Linse 16
ist erfindungsgemäß wenigstens ein Reflexionselement 38 angeordnet,
durch welches vom Reflektor 10 reflektiertes und auf dieses treffendes
Licht bezüglich der optischen Achse 20 nach oben geneigt reflektiert
wird, so daß es nach Durchtritt durch die Linse 16 den
Meßschirm 28 oberhalb der Helldunkelgrenze 32,34 bzw. 32,36 beleuchtet.
Beim Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Reflexionselement
38 dargestellt, das als ebener Spiegel ausgeführt ist und nahe
der optischen Achse 20 etwas unterhalb von dieser angeordnet ist.
Auf das Reflexionselement 38 treffen dabei von einem etwas oberhalb
des optischen Achse 20 angeordneten Bereich des Reflektors 10 reflektierte
und mit geringer Neigung zur optischen Achse 20 verlaufende
Lichtstrahlen 40. Die vertikale Erstreckung des Reflexionselements
38 ist verglichen mit der Blende 18 gering, so daß von
einem weiter oberhalb der optischen Achse 20 liegenden Bereich des
Reflektors 10 reflektierte und bezüglich der optischen Achse 20
stärker nach unten geneigte Lichtstrahlen 42 durch das Reflexionselement
38 nicht beeinflußt werden. Das Reflexionselement 38 kann
wie in Figur 1 dargestellt an der Blende 18 gehalten sein, beispielsweise
mittels Nieten, oder, wie in Figur 1 gestrichelt dargestellt,
an einem die Linse 16 haltenden Träger 44. Das Reflexionselement
38 kann auch einstückig mit der Blende 18 oder dem Träger 44
ausgeführt werden. Die Größe des Reflexionselements 38 richtet sich
danach, mit welcher Beleuchtungsstärke der Meßschirm 28 oberhalb der
Helldunkelgrenze beleuchtet werden soll. Es ist auch möglich anstelle
eines relativ großen Reflexionselements 38 mehrere kleinere
Reflexionselemente vorzusehen. Die Reflexionsfläche des Reflexionselements
38 kann abweichend zur Darstellung auch konvex oder konkav
gekrümmt ausgeführt werden und richtet sich allgemein nach der zu
erzielenden Beleuchtungsstärkeverteilung im Bereich oberhalb der
Helldunkelgrenze. Außerdem kann durch das Reflexionselement 38 Licht
horizontal gestreut reflektiert werden.In the light beam between the
Insgesamt ist das Reflexionselement 38 so ausgelegt, daß durch das
von diesem reflektierte Licht gesetzliche Vorschriften über erforderliche
Mindestbeleuchtungsstärkewerte und maximal zulässige Beleuchtungsstärkewerte
oberhalb der Helldunkelgrenze eingehalten
werden. In der ECE-Regelung 20 ist beispielsweise ein Meßpunkt B50L
enthalten, in dem die Beleuchtungsstärke maximal 0,4 lux betragen
darf. Unter Beachtung der gesetzlichen Vorschriften kann die Beleuchtungsstärkeverteilung
oberhalb der Helldunkelgrenze frei gewählt
werden. Die Beleuchtungsstärkeverteilung kann beispielsweise
so gewählt werden, daß ein direkt oberhalb der Helldunkelgrenze
liegender Bereich 46 des Meßschirms 28, der sich bis etwa 2 Grad
oberhalb der horizontalen Mittelebene HH und unter etwa 4 Grad
beidseits der vertikalen Mittelebene VV des Meßschirms 28 erstreckt,
durch das vom Reflexionselement 38 reflektierte Licht nur schwach
beleuchtet wird. Hierdurch wird eine Blendung entgegenkommender
Fahrzeuglenker vermieden oder zumindest gering gehalten. Ein sich
nach oben und seitlich an den Bereich 46 anschließender und vertikal
nach oben bis etwa 4 Grad zur horizontalen Mittelebene HH und sich
beidseits bis etwa 8 Grad der vertikalen Mittelebene VV des Meßschirms
28 erstreckender Bereich 48 wird durch das vom Reflexionselement
38 reflektierte Licht stärker als der Bereich 46 beleuchtet.
Die Beleuchtungsstärkeverteilung in den Bereichen 46 und 48 richtet
sich dabei nach gesetzlichen Vorschriften. Durch die Beleuchtung der
Bereiche 46 und 48 kann vom Fahrzeuglenker die dort liegende Verkehrssituation
wahrgenommen werden, also dort sich befindende Gegenstände
wie hoch angebrachte Verkehrszeichen oder andere Verkehrsteilnehmer
erkannt werden können.Overall, the
Claims (4)
- Headlight for motor vehicles, having a light source (12), a reflector (10), a lens (16) arranged at a distance from the reflector (10) in the light exit direction (14), and having a mask (18) which is arranged in the optical path between the reflector (10) and the lens (16) and has a mask edge (22) that is projected by the lens (16) as the light/dark interface (32, 34; 32, 36) of the light beam output by the headlight, characterized in that at least one reflection element (38) is arranged in the optical path between the mask (18) and the lens (16) and deviates a portion of the light reflected by the reflector (10) in such a way that, after passing through the lens (16), it illuminates a region which is in front of the vehicle and above the light/dark interface (32, 34; 32, 36), and in that the at least one reflection element (38) is arranged close to the optical axis (20) of the reflector (10), below this axis.
- Headlight according to Claim 1, characterized in that the reflection element (38) has a vertical extent which is substantially less than that of the mask (18).
- Headlight according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the reflection element (38) is held on the mask (18).
- Headlight according to one of Claims 1 or 2, characterized in that the lens (16) is held in a support (44), and in that the reflection element (38) is held on the support (44).
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