EP1224419B1 - Scheinwerfer für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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EP1224419B1
EP1224419B1 EP00967834A EP00967834A EP1224419B1 EP 1224419 B1 EP1224419 B1 EP 1224419B1 EP 00967834 A EP00967834 A EP 00967834A EP 00967834 A EP00967834 A EP 00967834A EP 1224419 B1 EP1224419 B1 EP 1224419B1
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EP
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light
headlight
reflection
cover pane
coating
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EP00967834A
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Michael Werner
Frank Ortmann
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V3/00—Globes; Bowls; Cover glasses
    • F21V3/04—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings
    • 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
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/162—Incandescent light sources, e.g. filament or halogen lamps
    • 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
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/28—Cover glass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/50—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by aesthetic components not otherwise provided for, e.g. decorative trim, partition walls or covers

Definitions

  • the invention relates to a vehicle headlight with a housing having a light exit opening, a light-transmitting cover covering the light exit opening and at least one light source arranged in the housing.
  • Vehicle headlights serve road safety. With their help, the roadway is illuminated in front of the vehicle in the dark or poor visibility. In addition, oncoming vehicles are already recognizable by their switched headlights at a great distance.
  • vehicle headlights Due to the strong influence of the vehicle design on the image of a motor vehicle, vehicle headlights are also subject to greater influences on design today. Therefore, in the design and construction of headlamps for vehicles boundary conditions have to be considered, which played only a minor role in the development and construction of vehicle headlights a few years ago. Due to the free-form surface technology on modern vehicle headlamps, conventionally structured cover or diffuser lenses can be replaced by cover glass made of clear glass. However, this also implies the need to design the interior of the headlamp according to design criteria, which in turn lighting problems occur. The ever flatter outer skin of today's vehicles in the area of the headlights increases the reflected portion of the exiting luminous flux on the clear cover. The deflected light component is directed to often used high-gloss trim inside the headlight and thrown from there in ascending order over the vehicle. Under bad weather conditions this light causes a so-called self-glare of the driver.
  • cover frame at the transition from the housing of the headlamp to the cover to cover the gap formed there and thus also to improve the visual impression.
  • an insert may be provided as in the German utility model DE 298 22 704 U1 disclosed.
  • a headlamp in which the surface of the glass bulb of the light bulb and possibly also the lens is provided with a thin layer to Refexionsminderung.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a headlamp for motor vehicles, in which the self-glare causing light component is reduced.
  • the surface of the cover or lens which preferably faces the at least one luminous means and is preferably made of clear glass is coated with an antireflection coating, ie. provided with a reflection-reducing coating, whereby a very large percentage of the light emitted by the lamp or bulbs penetrates the cover.
  • the outer surface of the cover can be provided with an anti-reflective coating. This further reduces the proportion of the light reflected back from the cover plate into the housing interior of the vehicle headlight.
  • the surfaces within the housing which are hit by the light rays reflected by the cover plate, are provided with an antireflection coating so that at least a large percentage of these light rays pass through the surface and are not reflected.
  • This measure can be provided both alone and together with the anti-reflection of the cover.
  • the anti-reflection i.
  • the anti-reflection coating consists of a reflection-reducing multiple coating.
  • Such multiple coatings are well known for other applications.
  • means are provided behind the surface on which the light rays reflected by the cover glass impinge and which have an anti-reflection, which absorb at least a large portion of the light rays penetrating the surface.
  • the cover plate may have means which reflect the light reflected from the reflective surface (s) of the housing interior, i. the light, which impinges in a defined angle or a defined part of the cover, reflect or polarize in the interior of the housing.
  • Another basic idea of the invention is to provide the surfaces to which the light reflected from the cover glass has to be provided with means which absorb the incident light and / or the incident light directed onto the cover plate and / or into the interior of the housing reflect or polarize. This solution can be used in combination with measures for the cover.
  • These means consist of an arrangement of structural elements, in particular prisms.
  • Vehicle headlamp shown the at least one lamp 5 facing surface 3a of the translucent cover 3 provided with an anti-reflective coating.
  • Antireflective coatings which are produced by a reflection-reducing coating, are available for other applications and for a wide variety of translucent materials.
  • the outer surface 3b of the cover 3 reflects light rays back, which can then hit the reflective surface 7 of the diaphragm 8 is after Fig. 3 intended,
  • the outer surface 3b of the cover 3 to be provided with an anti-reflective coating.
  • Fig. 4 the reflective surface 7 of the trim panel 8, but at least the part of the surface 7, on which the light beams 6b reflected by the cover disk 3 impinge, is provided with a reflection-reducing coating.
  • means 8 for absorbing these light beams are then provided behind the diaphragm 8 for the light beams penetrating the diaphragm 8.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer mit einem Gehäuse (1), das eine Lichtaustrittsöffnung (2) aufweist, einer die Lichtaustrittsöffnung (2) abdeckenden lichtdurchlässigen Abdeckscheibe (3) und mindestens einem in dem Gehäuse (1) angeordneten Leuchtmittel (5). Zur Reduzierung der sognenannten Eigenblendung des Fahrers durch nach oben reflektiertes Licht, sind erfindungsgemäß auf der Abdeckscheibe (3) und/oder innerhalb des Scheinwerfers Entspiegelungen und/oder lichtabsorbierende und/oder polarisierende Mittel (9) vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer mit einem Gehäuse, das eine Lichtaustrittsöffnung aufweist, einer die Lichtaustrittsöffnung abdeckenden lichtdurchlässigen Abdeckscheibe und mindestens einem in dem Gehäuse angeordneten Leuchtmittel.
  • Fahrzeugscheinwerfer dienen der Verkehrssicherheit. Mit ihrer Hilfe wird bei Dunkelheit oder schlechter Sicht die Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug ausgeleuchtet. Darüber hinaus sind entgegenkommende Fahrzeuge durch ihre eingeschalteten Scheinwerfer bereits in großer Entfernung erkennbar.
  • Wegen des starken Einflusses des Fahrzeug-Designs auf das Image eines Kraftfahrzeugs unterliegen Fahrzeugscheinwerfer heute ebenfalls stärker als bisher Einflüssen des Designs. Daher sind mittlerweile bei der Konstruktion und Gestaltung von Scheinwerfern für Fahrzeuge Randbedingungen zu berücksichtigen, die vor wenigen Jahren bei der Entwicklung und Konstruktion von Fahrzeugscheinwerfern keine oder nur eine untergeordnete Rolle gespielt haben. Aufgrund der Freiformflächentechnologie an modernen Fahrzeugscheinwerfern können herkömmlich strukturierte Abdeck- oder Streuscheiben durch Abdeckscheiben aus Klarglas ersetzt werden. Damit tritt jedoch auch die Notwendigkeit auf, das Innenleben des Scheinwerfers nach designtechnischen Kriterien zu gestalten, wodurch wiederum lichttechnische Probleme auftreten. Die immer flacher werdende Außenhaut der heutigen Fahrzeuge im Bereich der Scheinwerfer erhöht den reflektierten Anteil des austretenden Lichtstroms an der klaren Abdeckscheibe. Der abgelenkte Lichtanteil wird auf oftmals eingesetzte hochglänzende Zierblenden innerhalb des Scheinwerfers gelenkt und von dort aufsteigend über das Fahrzeug geworfen. Unter Schlechtwetterbedingungen verursacht dieses Licht eine sogenannte Eigenblendung des Fahrers.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 11 164 A1 ist beispielsweise ein Fahrzeugscheinwerfer bekannt, bei den ein montagebedingter Spalt am Reflektor des Scheinwerfers mit Hilfe eines Zusatzreflektors überbrückt wird. Dadurch entsteht beim Betrachter der Eindruck eines durchgängigen Reflektors, was den optischen Eindruck des Fahrzeugscheinwerfers verbessert.
  • Auch ist es bekannt, Abdeckrahmen am Übergang vom Gehäuse des Scheinwerfers zur Abdeckscheibe hin anzuordnen, um den dort gebildeten Spalt abzudecken und damit ebenfalls den optischen Eindruck zu verbessern. Zusätzlich kann noch ein Einlegeteil vorgesehen sein, wie in dem deutschen Gebrauchsmuster DE 298 22 704 U1 offenbart.
  • Aus der DE 965 428 ist ein Scheinwerfer bekannt, bei dem die Oberfläche des Glaskolbens der Glühlampe und ggf. auch der Abschlussscheibe mit einer dünnen Schicht zur Refexionsminderung versehen ist.
  • Aus der US 3,631,288 ist ein Scheinwerfer mit einem Polarisator bekannt, der dafür sorgt, dass das von dem Scheinwerfer emittierte Licht linear polarisiert ist.
  • Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge zu schaffen, bei dem der die Eigenblendung verursachende Lichtanteil reduziert wird.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.
  • Gemäß einem ersten erfinderischen Grundgedanken ist die dem mindestens einem Leuchtmittel zugewandte Oberfläche der Abdeck- oder Lichtscheibe, die vorzugsweise aus Klarglas besteht, mit einer Entspiegelung, d.h. mit einer reflektionsmindernden Beschichtung versehen, wodurch ein sehr großer Prozentsatz des von dem oder den Leuchtmitteln abgegebenen Lichtes die Abdeckscheibe durchdringt.
  • Zusätzlich, wie nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung vorgesehen, kann auch die äußere Oberfläche der Abdeckscheibe mit einer Entspiegelung versehen werden. Dadurch reduziert sich der Anteil des von der Abdeckscheibe in das Gehäuseinnere des Fahrzeugscheinwerfers rückreflektierte Licht weiter.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die Flächen innerhalb des Gehäuses, auf welche die von der Abdeckscheibe reflektierten Lichtstrahlen treffen, mit einer Entspiegelung versehen, so daß zumindest ein hoher Prozentsatz dieser Lichtstrahlen durch die Fläche hindurchtritt und nicht reflektiert wird.
  • Diese Maßnahme kann sowohl alleinig als auch gemeinsam mit der Entspiegelung der Abdeckscheibe vorgesehen sein.
  • Die Entspiegelung, d.h. die reflektionsmindernde Beschichtung sollte dabei für einen Spektralbereich zwischen λ = 425 bis 650 nm, insbesondere λ = 500 bis 625 nm, vorgesehen sein und einen spektralen Reflektionsgrad von max. R = 5%, vorzugsweise R < 1 %, aufweisen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung besteht die Entspiegelung aus einer reflektionsmindernden Mehrfachbeschichtung. Solche Mehrfachbeschichtungen sind für andere Anwendungsfälle hinreichend bekannt.
  • Hinter der Fläche, auf welche die von der Abdeckscheibe reflektierten Lichtstrahlen auftreffen und die eine Entspiegelung aufweist, sind weiterhin Mittel vorgesehen, welche zumindest einen großen Anteil der die Fläche durchdringenden Lichtstrahlen absorbieren.
  • Ferner kann die Abdeckscheibe Mittel aufweisten, die das von der reflektierenden Fläche bzw. den Flächen des Gehäuseinnenraums reflektierte Licht, d.h. das Licht, das in einem definierten Winkel bzw. einen definierten Teil der Abdeckscheibe auftrifft, in das Innere des Gehäuses reflektieren bzw. polarisieren.
  • Ein anderer erfindungsgemäßer Grundgerdanke ist darin zu sehen, die Flächen, auf welche das von der Abdeckscheibe reflektierte Licht trifft, mit Mitteln zu versehen, die das auftreffende Licht absorbieren und/oder das auftreffende Licht gerichtet auf die Abdeckscheibe und/oder in das Innere des Gehäuses reflektieren bzw. polarisieren. Diese Lösung kann in Kombination mit Maßnahmen für die Abdeckscheibe eingesetzt werden.
  • Diese Mittel bestehen aus einer Anordnung von Strukturelementen, insbesondere Prismen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1:
    einen Fahrzeugscheinwerfer nach dem Stand der Technik,
    Fig. 2:
    einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer ersten Lösungsvariante,
    Fig. 3:
    einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer zweiten Lösungsvariante und
    Fig. 4:
    einen Fahrzeugscheinwerfer mit einer dritten Lösungsvariante.
    Der in Fig. 1 dargestellte Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges besteht aus einem Gehäuse 1, dessen Lichtaustrittsöffnung 2 durch eine lichtdurchlässige, gebogene Abdeckscheibe 3 aus Klarglas verschlossen ist. Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein Reflektor 4 angeordnet, der die von dem Leuchtmittel 5 ausgesandten Lichtstrahlen 6 gerichtet zur Abdeckscheibe 3 reflektiert. Ein großer Teil 6a der Lichtstrahlen dringt nach außen. Ein geringerer Teil 6b der Lichtstrahlen wird jedoch an der Abdeckscheibe 3 zurückreflektiert und trifft aufgrund der Krümmung der Abdeckscheibe 3 auf reflektierende Flächen 7 innerhalb des Gehäuses 1. Diese Flächen 7 können z.B. auf designtechnisch vorgesehenen verspiegelten Blenden 8 entstehen, die wiederum wie in Fig. 1 dargestellt, als Einzelbauteil oder als verlängerndes Teil des Reflektors 4 angeordnet sind. An diesen Flächen 7 werden die auftreffenden Lichtstrahlen 6b wiederum reflektiert. Aufgrund der Anordnung der Flächen 7 steigen die von den Flächen 7 reflektierten Lichtstrahlen 6c im wesentlichen senkrecht nach oben und durchdringen die Abdeckscheibe 3. Unter Schlechtwetterbedingungen verursacht dieses Licht eine Eigenblendung des Fahrers.
  • Um den die Eigenblendung verursachenden Lichtanteil zu reduzieren, aber die Außenhaut und das Erscheinungsbild des Scheinwerfers nicht oder unwesentlich zu verändern, sind verschiedene Lösungsvarianten vorgesehen.
  • So ist bei dem in Fig. 2 gezeigten Fahrzeugscheinwerfer die dem mindestens einem Leuchtmittel 5 zugewandte Oberfläche 3a der lichtdurchlässigen Abdeckscheibe 3 mit einer Entspiegelung versehen. Entspiegelungen, die durch eine reflektionsmindernde Beschichtung hergestellt werden, sind für andere Anwendungsfälle und für die unterschiedlichsten lichtdurchlässigen Materialien erhältlich. So ergibt die unter dem Markennamen IRALIN bekannte, gut haftende und abriebfeste Mehrfachbeschichtung auf Glas eine sehr gute Reflektionsminderung über einen breiten Spektralbereich von λ = 440 bis 650 nm auf einem niedrigbrechenden Glas. Mit einer unter dem Namen GEDOLIN 85 erhältliche Mehrfachbeschichtung für organische Substrate aus Polycarbonat oder Acrylic erreicht man eine ähnliche Reflektionsminderung. Da auch die äußere Oberfläche 3b der Abdeckscheibe 3 Lichtstrahlen zurück reflektiert, die dann auf die reflektierende Fläche 7 der Blende 8 treffen können, ist nach Fig. 3 vorgesehen, zusätzlich auch die äußere Oberfläche 3b der Abdeckscheibe 3 mit einer Entspiegelung zu versehen.
  • Alternativ, aber auch gemeinsam mit den Maßnahmen, wie sie in den Figuren 2 und 3 gezeigt sind, ist in Fig. 4 die reflektierende Fläche 7 der Zierblende 8, zumindest jedoch der Teil der Fläche 7, auf den die von der Abdeckscheibe 3 reflektierten Lichtstrahlen 6b auftreffen mit einer reflektionsmindernden Beschichtung versehen. Vorzugsweise sind dann für die die Blende 8 durchdringenden Lichtstrahlen hinter der Blende 8 Mittel 9 zum Absorbieren dieser Lichtstrahlen vorgesehen.
  • Eine andere, nicht dargestellte Möglichkeit besteht darin, auf der Fläche 7 der Blende 8 selbst Mittel 9 vorzusehen, die die auftreffenden Lichtstrahlen absorbieren oder in eine gewünschte Richtung reflektieren, beispielsweise durch eine polarisierende Beschichtung.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Gehäuse
    2
    Lichtaustrittsöffnung
    3
    Abdeckscheibe
    3a
    Innere Oberfläche der Abdeckscheibe
    3b
    Äußere Oberfläche der Abdeckscheibe
    4
    Reflektor
    5
    Leuchtmittel
    6
    Lichtstrahlen
    7
    Reflektierende Fläche
    8
    Blende
    9
    Mittel

Claims (9)

  1. Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit einem Gehäuse (1), das eine Lichtaustrittsöffnung (2) aufweist, einer die Lichtaustrittsöffnung (2) abdeckenden, lichtdurchlässigen Abdeckscheibe (3), mindestens einem in dem Gehäuse (1) angeordneten Leuchtmittel (5), und mindestens einer Fläche (7) einer Blende (8), auf die von der Abdeckscheibe (3) reflektiertes Licht trifft, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Teil der Fläche (7), auf den die von der Abdeckscheibe (3) reflektierten Lichtstrahlen auftreffen, mit einer reflektionsmindernden Beschichtung versehen ist und daß hinter der Blende (8) für die die Blende (8) durchdringenden Lichtstrahlen Mittel (9) zum Absorbieren dieser Lichtstrahlen vorgesehen sind.
  2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (9) aus einer Beschichtung bestehen.
  3. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (9) aus einer Anzahl von Strukturelementen, insbesondere Prismen, bestehen.
  4. Scheinwerfer nach einem der Anspüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Abdeckscheibe (3) auf ihrer dem mindestens einem Leuchtmittel (5) zugewandten Oberfläche (3a) eine Entspiegelung aufweist.
  5. Scheinwerfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspiegelung für den sichtbaren Spektralbereich zwischen λ = 425 bis 650 nm, insbesondere λ = 500 bis 625 nm, vorgesehen ist und einen spektralen Reflektionsgrad von max. R = 5%, vorzugsweise R < 1 %, aufweist.
  6. Scheinwerfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspiegelung eine reflektionsmindernde Mehrfachbeschichtung ist.
  7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Abdeckscheibe (3) zusätzlich auf der dem Leuchtmittel (5) abgewandten Oberfläche (3b) eine Entspiegelung aufweist.
  8. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Abdeckscheibe (3) aus Polycarbonat oder Acrylic besteht.
  9. Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge mit einem Gehäuse (1), das eine Lichtaustrittsöffnung (2) aufweist, mindestens einem in dem Gehäuse (1) angeordneten Leuchtmittel (5), einer die Lichtaustrittsöffnung (2) abdeckenden, lichtdurchlässigen Abdeckscheibe (3), wobei mindestens auf der dem mindestens einem Leuchtmittel (5) zugewandten Oberfläche (3a) der lichtdurchlässigen Abdeckscheibe (3) eine Entspiegelung vorgesehen ist, gekennzeichnet durch mindestens eine Fläche (7), auf die von der Abdeckscheibe (3) reflektiertes Licht trifft, wobei die Fläche (7) Mittel (9) aufweist, die das auftreffende Licht absorbieren und/oder gerichtet reflektieren, und wobei die Mittel (9) aus einer Anzahl von Strukturelementen bestehen.
EP00967834A 1999-10-09 2000-10-02 Scheinwerfer für ein kraftfahrzeug Expired - Lifetime EP1224419B1 (de)

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