DE3937195C2 - Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem konkaven Mehrflächenreflektor - Google Patents
Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem konkaven MehrflächenreflektorInfo
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- 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
- F21S41/336—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors with discontinuity at the junction between adjacent areas
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Description
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Scheinwerfer dieser Art ist aus der DE-OS 18 02 113 bekannt.
Dieser Scheinwerfer ist für Abblendlicht vorgesehen und um eine
scharfe Hell-Dunkel-Begrenzung ohne einen Abdeckschirm zu
erhalten, ist eine Lichtquelle in Form eines Zylinders vorgesehen,
dessen untere Mantellinie mit der Symmetrieachse des
Reflektors zusammenfällt. Wegen der Anordnung der Brennpunkte in
bezug auf die Lichtquelle und ihrer Lage ober- bzw. unterhalb
einer waagrechten Ebene wird kein Lichtstrahl nach oben reflektiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftfahrzeugscheinwerfer
der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß
neben einem Abblendlicht mit durchgehender Hell-Dunkel-Grenze
auch ein Fernlicht mit hoher Beleuchtungsstärke erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Durch diese
Ausgestaltung wird nicht nur ein Abblendlicht mit durchgehender
Hell-Dunkel-Grenze und einer mittigen Zone von hoher Leuchtdichte
durch das Überlappen der durch die linken und rechten Reflektorabschnitte
reflektierten Strahlenbündel erreicht, sondern auch
ein Fernlicht mit einer beleuchtungsstarken mittigen Zone, wobei
sich die jeweiligen Strahlenbündel der vier Reflektorabschnitte
überlappen. Durch diese wirksame Ausnutzung aller vier Reflektorabschnitte
wird ein lichtstarkes Fernlicht selbst bei geringen
Reflektorabmessungen und somit bei einem kleinen Scheinwerferdurchmesser
erreicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren
Ansprüchen angegeben.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Vorderansicht eines als Mehrflächenreflektor ausgebildeten
Reflektors nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch diesen Reflektor,
Fig. 3 bis 4C die Zusammenhänge zwischen der Position einer Lichtquelle
relativ zu einer Reflektorfläche und eines von
der Reflektorfläche erzeugten Lichtmusters bzw. einer
Leuchtdichteverteilung,
Fig. 5 Zusammenhänge zwischen dem Neigungswinkel der optischen
Achse der Reflektorfläche relativ zur Symmetrieachse
und die Lage des erzeugten Lichtmusters bzw. der
erzeugten Leuchtdichteverteilung,
Fig. 6 einen Horizontalschnitt des Scheinwerfers,
Fig. 7 einen Vertikalschnitt des Scheinwerfers,
Fig. 8A, 8B von dem Scheinwerfer erzeugte Lichtmuster
bzw. Leuchtdichteverteilungen,
Fig. 9 eine Vorderansicht einer aus einem Reflektor
und einer Drahtwendel bestehenden Einheit,
Fig. 10 einen Horizontalschnitt der Einheit gemäß
Fig. 9,
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines bei der ersten
Ausführungsform verwendeten Reflektors,
Fig. 12A und 12b von der ersten Ausführungsform erzeugte
Lichtmuster bzw. Leuchtdichteverteilungen,
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht eines Reflektors nach
einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 14A und 14B Lichtmuster bzw. Leuchtdichteverteilungen,
die von der zweiten Ausführungsform erzeugt werden,
Fig. 15A und 15B Lichtmuster bzw. Leuchtdichteverteilungen,
die durch eine dritte Ausführungsform erzeugt werden,
Fig. 16A und 16B Lichtmuster bzw. Leuchtdichteverteilungen,
die durch eine vierte Ausführungsform erzeugt werden,
Fig. 17A und 17B Lichtmuster bzw. Leuchtdichteverteilungen,
die durch eine fünfte Ausführungsform erzeugt werden,
Fig. 18 eine Vorderansicht eines Reflektors,
Fig. 19 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 18,
Fig. 20A und 20B Lichtmuster bzw. Leuchtdichteverteilungen,
die durch den Reflektor erzeugt werden,
Fig. 21 eine Vorderansicht einer abgewandelten Ausführungsform
eines Reflektors,
Fig. 22A und 22B Lichtmuster bzw. Leuchtdichteverteilungen,
die durch diese abgewandelte Ausführungsform erzeugt
werden, und
Fig. 23 eine perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugscheinwerfers
mit konkavem Mehrflächenreflektor.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Reflektor 1 mit einer Parabolform
wiedergegeben, der in einen Frontscheinwerfer eines Kraftfahrzeuges
eingebaut wird. Der Reflektor 1 hat eine kreisförmige
Öffnung und umfaßt vier lichtreflektierende Abschnitte,
nämlich obere, untere, linke und rechte reflektierende Abschnitte
2, 3, 4 und 5. Mit X-X ist in Fig. 2 eine Symmetrieachse
des Reflektors 1 bezeichnet, die sich horizontal nach vorne
erstreckt.
Jeder der linken und rechten reflektierenden Abschnitte 4 und
5 ist so geformt, daß sich Kurven des 2. Grades bzw. konkave
Flächen der 2. Ordnung ergeben, wenn sie durch vertikale
und horizontale Ebenen geschnitten werden. Mit F₄ und F₅
sind in Fig. 2 Brennpunkte der reflektierenden Abschnitte
4 und 5 bezeichnet. Mit P₄ und P₅ sind Punkte bezeichnet,
an denen Lichtquellen zu positionieren sind. Diese Punkte
P₄ und P₅ sind an der gleichen Stelle angeordnet, die von den
Brennpunkten F₄ und F₅ abliegt.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, liegt der Punkt P₄ für die
Anordnung der Lichtquelle für den linken reflektierenden
Abschnitt in Lichtaustrittsrichtung gesehen nach und rechts
von dem Brennpunkt F₄, während der Punkt P₅ für die Anordnung
der Lichtquelle für den rechten reflektierenden Abschnitt
nach und links von dem Brennpunkt F₅ liegt. Die Punkte P₄
und P₅ liegen auf der Symmetrieachse X-X. Die optische Achse
X₄-X₄ des linken reflektierenden Abschnitts 4 ist in Lichtaustrittsrichtung
gesehen nach rechts relativ zur Symmetrieachse
X-X verschwenkt, und die optische Achse X₅-X₅ des rechten Abschnitts
5 ist nach links relativ zur Symmetrieachse X-X verschwenkt.
Die oberen und unteren reflektierenden Abschnitte 2 und 3
können hinsichtlich ihrer Reflexionsfläche unterschiedlich
ausgebildet sein.
Fig. 3 und 4 erläutern eine Leuchtdichteverteilung bzw.
ein Lichtmuster, das durch einen Reflektor mit der Reflexionsfläche
eines Rotationsparaboloiden erzeugt wird. Das
reflektierte Licht für die Erzeugung des Lichtmusters kommt
von dem rechten Sektorabschnitt 7 des Reflektors 6, wie
Fig. 3 zeigt. Wie Fig. 4A zeigt, ist im Brennpunkt des
Sektorabschnitts 7 eine Punktlichtquelle angeordnet, wobei
das Licht von der Lichtquelle durch den Sektorabschnitt 7
reflektiert wird und ein punktförmiges Lichtmuster bzw. einee Leuchtdichteverteilung 8 an der
Schnittstelle der horizontalen und vertikalen Linien H-H
und V-V bildet. Wenn die Punktlichtquelle vorwärtsbewegt
wird, bewegt sich das Lichtmuster nach rechts und nimmt
eine Sektorform 9 mit einer größeren rechten Seite an, wie
Fig. 4B zeigt. Wenn die Punktlichtquelle in Richtung auf
den Sektorabschnitt 7 bewegt wird, wächst das Lichtmuster
zur Seite hin, wobei es eine flache Sektorform 10 annimmt,
wie Fig. 4C zeigt.
Wenn jetzt die optische Achse X₇-X₇ des lichtreflektierenden
Sektorabschnittes 7 nach rechts geneigt wird, wie durch strichpunktierte
Linien in Fig. 5 dargestellt, bewegt sich die Sektorform
10 der Leuchtdichteverteilung nach links, wobei dessen linke
Seite nahe der Schnittstelle der vertikalen und horizontalen Linien
V-V und H-H zu liegen kommt.
In Fig. 6-8 ist ein Reflektor 1 dargestellt, in dem
Drahtwendel für Fern- und Abblendlicht angeordnet sind.
Mit 11 ist eine elektrische Lampe bezeichnet, die beispielsweise
eine H4-Lampe sein kann. Sie ist relativ zum
Reflektor 1 festgelegt. In einer Glasröhre 12 der elektrischen
Lampe 11 sind koaxial Drahtwendel 13 und 14 für Fern- und Abblendlicht
angeordnet. Die Drahtwendel 14 ist in Lichtaustrittsrichtung
gesehen nach der Drahtwendel 13 angeordnet.
Mit 15 ist ein Abdeckelement bezeichnet, das in der Glasröhre
12 angeordnet ist und die untere Hälfte der Drahtwendel 14
für das Abblendlicht abdeckt. Die linke Seite 15l des Abdeckelementes
15 ist tiefer angeordnet als die rechte Seite 15r.
Am Endabschnitt 16 ist eine lichtundurchlässige Schicht auf
die Glasröhre 12 aufgebracht. Hierdurch wird nur das Licht
nach vorne projiziert, das durch den Reflektor 1 reflektiert
wird. Die beiden Drahtwendel 13 und 14 sind so angeordnet,
daß die oben erwähnten Punkte P₄ und P₅ für die Lichtquellenanordnung
im Mittelabschnitt zwischen den Drahtwendeln 13 und
14 liegen.
Die oberen und unteren lichtreflektierenden Abschnitte 2 und
3 entsprechen denen eines Parabolreflektors, wobei deren
Brennpunkte an der Drahtwendel 13 für das Aufblendlicht bzw.
Fernlicht positioniert sind.
Wenn die Drahtwendel 13 für Fernlicht aufleuchtet, erzeugt
der Reflektor 1 eine Leuchtdichteverteilung bzw. ein Lichtmuster,
wie es in Fig. 8A wiedergegeben ist. In diesem Muster
wird der mit 17 bezeichnete beleuchtete Abschnitt durch das vom
oberen reflektierenden Abschnitt 2 reflektierte Licht erzeugt,
der mit 18 bezeichnete Abschnitt der Leuchtdichteverteilung
wird durch den unteren reflektierenden Abschnitt 3 erzeugt,
der Abschnitt 19 durch den linken reflektierenden Abschnitt 4
und der Abschnitt 20 durch den rechten reflektierenden Abschnitt 5.
Wenn der Reflektor 1
dieses Lichtmuster erzeugt, wird durch eine geeignete Projektionslinse
ein zufriedenstellendes Fernlicht erhalten.
Wenn die Drahtwendel 14 für Abblendlicht aufleuchtet,
erzeugt der Reflektor 1 das in Fig. 8B wiedergegebene
Lichtmuster, wobei der mit 21 bezeichnete beleuchtete
Abschnitt durch den oberen reflektierenden Abschnitt 2, der
beleuchtete Abschnitt 22 durch den linken reflektierenden
Abschnitt 4 und der beleuchtete Abschnitt 23 durch den rechten
reflektierenden Abschnitt 5 erzeugt wird. Bei diesem
Lichtmuster ist kein beleuchteter Abschnitt vorhanden, der
durch den unteren reflektierenden Abschnitt 3 erzeugt wird,
weil die untere Hälfte der Drahtwendel 14 durch das
Abdeckelement 15 abgedeckt ist. Wie aus dem Lichtmuster der
Fig. 8B ersichtlich, liegt der obere Rand 22a des
beleuchteten Abschnitts 22 höher als der obere Rand 23a des
beleuchteten Abschnitts 23, weil die linke Seite 15l des
Abdeckelementes 15 niedriger liegt als dessen rechte Seite
15r, so daß der untere Abschnitt des linken reflektierenden
Abschnitts 4 eine größere Lichtmenge von der Drahtwendel 14
erhält als der rechte reflektierende Abschnitt 5.
Wie sich aus dem Lichtmuster bzw. der beleuchteten Abschnitte
22 und 23, die durch die linken und rechten reflektierenden
Abschnitte 4 und 5 des Reflektors 1 erzeugt werden,
seitwärts, während deren innenliegende Abschnitte
im Mittelbereich des Lichtmusters einander überlappen. Auf
diese Weise kann eine stark ausgeleuchtete Zone von beträchtlicher
Größe im Mittelabschnitt des Lichtmusters erzeugt
werden. Somit ergibt sich durch eine geeignete Abdeckscheibe
ein gutes Abblendlicht.
Fig. 9-17 zeigen verschiedene Reflektoren gemäß der
Erfindung. Im folgenden wird die Ausgestaltung der linken
und rechten reflektierenden Flächen jedes Reflektors
erläutert. Ferner werden verschiedene Lichtmuster durch
Analyse der Reflektoren unter Verwendung einer
Computersimulation näher erläutert.
In Fig. 9 und 10 ist ein erster Reflektor wiedergegeben.
Der Durchmesser des Öffnungsabschnitts 24 des Reflektors
beträgt 100 mm, und der Durchmesser einer in der Mitte
liegenden Öffnung 25 des Reflektors beträgt 26 mm. Mit
28 ist ein Sektorabschnitt oder ein rechter reflektierender
Teil einer reflektierenden Fläche 26 bezeichnet, die aus
oberen und unteren Sektorabschnitten besteht, von denen jeder
einen Winkel von 25° von einer Horizontallinie 27 hat, die
durch die Mitte des Reflektors verläuft. Der Winkel der
optischen Achse X₂₈-X₂₈ des Sektorabschnitts 28 relativ zur
Symmetrieachse X-X ist durch R bezeichnet.
Jede Drahtwendel 29 bzw. 30 ist ähnlich einem rechteckigen
Stift mit einer Länge von 5 mm und 1,5 mm auf jeder Seite
geformt. Die Drahtwendel 29 für das Fernlicht ist so
angeordnet, daß sie sich längs der Achse X-X erstreckt,
wobei ihr Vorderende in einer vorgegebenen Position liegt.
Wie Fig. 10 zeigt, liegt die vorgegebene Position um einen
Abstand dFx in Lichtaustrittsrichtung gesehen nach dem Brennpunkt
F₂₈ des Sektorabschnitts 28 und um einen Abstnd dFy
seitlich oder links davon. Die Drahtwendel 30 für das Abblendlicht
liegt in einem Abstand von 7,0 mm in Lichtaustrittsrichtung
gesehen nach der Drahtwendel 29 und erstreckt sich
längs der Symmetrieachse X-X.
Ein Abdeckelement 31 deckte die untere Hälfte der Drahtwendel
30 ab. Hierdurch wird das von der Drahtwendel 30 erzeugte Licht
daran gehindert, auf die untere Hälfte des Sektorabschnitts
28 zu fallen.
Fig. 11 und 12 zeigen eine erste Ausführungsform. Der Sektorabschnitt
28 besteht aus einer Parabolfläche. Diese Parabolfläche
folgt der Gleichung
y²+z² = 4fx (2)
worin
x der X₂₈-X₂₈-Achse entspricht und
y = Horizontalachse, welche die Achse im rechten Winkel schneidet,
z = Vertikalachse, welche die X-Achse im rechten Winkel schneidet,
f = Brennweite der Parabolfläche.
y = Horizontalachse, welche die Achse im rechten Winkel schneidet,
z = Vertikalachse, welche die X-Achse im rechten Winkel schneidet,
f = Brennweite der Parabolfläche.
Wenn f 10 mm, dFx 6 mm, dFy 4 mm und R 8° ist, ergeben sich
die in Fig. 12A und 12B wiedergegebenen Lichtmuster. Es ist
darauf hinzuweisen, daß die Lichtmuster Abbildungen der
Drahtwendeln 29 und 30 sind, die auf einem kugelförmigen
Schirm wiedergegeben werden, der 10 m entfernt von der
Scheinwerfereinheit angeordnet ist. Der Schnittpunkt der
Linie V-V und der Linie H-H liegt auf einer Verlängerung der
Symmetrieachse X-XC. Der Grad der Verschiebung der Symmetrieachse
X-X von der optischen Achse X₂₈-X₂₈ wird durch R′ wiedergegeben.
Die Einteilung auf der Linie V-V und der Linie H-H
gibt den Winkel der reflektierenden Fläche relativ zur Symmetrieachse
X-X wieder.
Wenn die Drahtwendel 29 für das Fernlicht aufleuchtet, ergibt
sich ein Lichtmuster bzw. eine Leuchtdichteverteilung 32, wie
es in Fig. 12A wiedergegeben ist. Mit 29′ sind Abbildungen
der Drahtwendel 29 in dem Lichtmuster 32 bezeichnet. Wenn die
Drahtwendel 30 für das Abblendlicht aufleuchtet, ergibt sich
ein Lichtmuster 33, wie es in Fig. 12B wiedergegeben ist. Mit
30′ sind Abbildungen der Drahtwendel 30 in dem Lichtmuster
33 wiedergegeben.
Wie sich aus den Lichtmustern 32 und 33 zeigt, weist jedes
eine klar konturierte Mittelzone auf und das
Lichtmuster 33 nahe des Schnittpunktes der Linien V-V und H-H
einen stark ausgeleuchteten Bereich. In beiden Lichtmustern
32 und 33 erhält man einen Streuwinkel von etwa 20 bis 30°.
Fig. 13 und 14 zeigen eine zweite Ausführungsform.
In diesem Fall hat der reflektierende Sektorabschnitt
28 eine elliptische Parabolfläche. Der Sektorabschnitt
28 genügt der Gleichung
wobei
x = X₂₈-X₂₈,
y = Horizontalachse, welche die x-Achse im rechten Winkel schneidet,
z = Vertikalachse, welche die x-Achsen im rechten Winkel schneidet,
Fy = 10 mm, und
Fz = 9 mm
y = Horizontalachse, welche die x-Achse im rechten Winkel schneidet,
z = Vertikalachse, welche die x-Achsen im rechten Winkel schneidet,
Fy = 10 mm, und
Fz = 9 mm
Wenn dFx 6 mm, dFy 4 mm und R 8° ist, ergeben sich
Lichtmuster, wie sie in Fig. 14A und 14B wiedergegeben
sind. Wenn die Drahtwendel 29 für das Fern- bzw.
Aufblendlicht aufleuchtet, erhält man ein Lichtmuster bzw. eine Leuchtdichteverteilung 34,
wie es in Fig. 14A wiedergegeben ist. Wenn die Drahtwendel
30 für das Abblendlicht aufleuchtet, erhält man ein
Lichtmuster 35 nach Fig. 14B. Wie Fig. 14B zeigt, ist in
dem Abblendlichtmuster die stark ausgeleuchtete Mittelzone
vergrößert.
Fig. 15A und 15B zeigen Lichtmuster bzw. Leuchtdichteverteilungen,
die sich durch eine dritte Ausführungsform ergeben.
Das Lichtmuster 36 der Fig. 15A erhält man, wenn die Drahtwendel
29 für das Fernlicht aufleuchtet, während man das
Lichtmuster 37 nach Fig. 15B erhält, wenn die Drahtwendel 30
für das Abblendlicht aufleuchtet.
Bei dieser dritten Ausführungsform hat der reflektierende
Sektorabschnitt 28 eine reflektierende Fläche, die aus
einer Parabolfläche und einer ellipsoidförmigen Fläche aufgespannt
ist. Die reflektierende Fläche weist als Schnittkurve
eine Parabel auf (mit einer Brennweite f von 10 mm) auf, wenn
sie durch eine
vertikale Ebene geschnitten wird, und eine Ellipse (mit
einer ersten Brennweite f₁ von 10 mm und einer zweiten
Brennweite f₂ von 200 mm), wenn sie durch eine
horizontale Ebene geschnitten wird. Man erhält die
Lichtmuster nach Fig. 15A und 15B, wenn dFx 6 mm, dFy 4 mm
und R 15° ist. Diese Lichtmuster sind sehr ähnlich denen
nach Fig. 12A und 12B.
Fig. 16A und 16B zeigen eine Leuchtdichteverteilung bzw. Lichtmuster,
die man durch eine vierte Ausführungsform erhält. Das
Lichtmuster 38 nach Fig. 16A ergibt sich, wenn die
Drahtwendel 29 für das Fernlicht aufleuchtet, während
das Lichtmuster 39 nach Fig. 16B auftritt, wenn die
Drahtwendel 30 für das Abblendlicht aufleuchtet.
Bei dieser vierten Ausführungsform weist der reflektierende Sektorabschnitt
28 eine reflektierende Fläche auf, die
aus einer Parabolfläche und einer ellipsoidförmigen Fläche
besteht. Die reflektierende Fläche beschreibt eine
Ellipse (mit einer ersten Brennweite f₁ von 10 mm und
einer zweiten Brennweite f₂ von 300 mm), wenn sie durch
eine vertikale Ebene geschnitten wird, und eine Parabel
(mit einer Brennweite f von 10 mm), wenn sie durch eine
Horizontalebene geschnitten wird. Die Lichtmuster nach Fig. 16A
und 16B ergeben sich, wenn dFx 6 mm, dFy 4 mm und R
5° ist. Diese Muster sind sehr ähnlich denen nach Fig. 12A
und 12B. In dem Abblendlichtmuster 39 ist dessen unteres
Ende etwas abgesenkt, so daß die Höhe des Musters
vergrößert ist.
Fig. 17A und 17B zeigen Lichtmuster, die durch eine fünfte
Ausführungsform erhalten werden. Das Lichtmuster 40 bzw. die
Leuchtdichteverteilung nach Fig. 17A erhält man, wenn die
Drahtwinkel 29 für Fernlicht aufleuchtet, während das
Lichtmuster 41 nach Fig. 17B erzeugt wird, wenn die
Drahtwendel 30 für Abblendlicht aufleuchtet. Bei dieser
fünften Ausführungsform weist der reflektierende Sektorabschnitt
28 eine reflektierende Fläche auf, die aus einer
Parabolfläche und einer ellipsoidförmigen Fläche besteht. Die
reflektierende Fläche beschreibt ein Ellipse
(mit einer ersten Brennweite f¹ von 10 mm und einer zweiten
Brennweite f² von 200 mm), wenn sie durch eine vertikale
Ebene geschnitten wird, und eine Parabel (deren
Brennweite f 10 mm beträgt), wenn sie durch eine
Horizontalebene geschnitten wird. Die Lichtmuster nach Fig. 17A
und 17B erhält man, wenn dFx 6 mm, dFy 4 mm und R 5°
ist. Die stark ausgeleuchtete Mittelzone des Lichtmusters
41 für das Abblendlicht ist weiter abgesenkt gegenüber dem
Lichtmuster nach Fig. 16B.
Fig. 18-20 zeigen einen Reflektor 42 in Form eines konkaven
Mehrflächenreflektors. Die linken und rechten
reflektierenden Abschnitte 43 und 44 des Reflektors 42
bestehen aus dem oben erwähnten reflektierenden Sektorabschnitt
28. Der untere reflektierende Abschnitt 45 besteht aus
einem Rotationsparaboloid und der obere reflektierende
Abschnitt 46 ist in einen rechten und linken Abschnitt 46l
und 46r unterteilt. Jeder der Abschnitte 46l und 46r
beschreibt eine Parabel, wenn er durch eine Vertikalebene
geschnitten wird, und eine Ellipse, wenn er durch eine
Horizontalebene geschnitten wird. Die optische Achse xl-xl
des linken Abschnitts 46l und die optische Achse xr-xr des
rechten Abschnitts 46r sind bezüglich der Symmetrieachse X-X
geneigt.
Wenn eine nicht dargestellte Drahtwendel für das
Fernlicht aufleuchtet, ergibt sich ein Lichtmuster 47
nach Fig. 20A, während beim Aufleuchten einer Drahtwendel
für das Abblendlicht ein Lichtmuster 48 nach Fig. 20B
erzeugt wird. In dem Lichtmuster 47 für das Fernlicht erhält man den
Abschnitt 49 durch das vom linken reflektierenden Abschnitt
43 reflektierte Licht, den Abschnitt 50 durch den
rechten reflektierenden Abschnitt 44, den Abschnitt 51 durch den
linken, oberen reflektierenden Abschnitt 46l, den Abschnitt 52
durch den rechten, oberen reflektierenden Abschnitt 46r
und den Abschnitt 53 durch den unteren reflektierenden Abschnitt
45 bzw. durch das von diesem Abschnitt reflektierte Licht.
In dem Lichtmuster bzw. der Leuchtdichteverteilung 48 erhält
man den Abschnitt 54 durch das von dem linken reflektierenden
Abschnitt 43 reflektierte Licht, den Abschnitt 55 durch den
rechten lichtreflekierenden Abschnitt 54, den Abschnitt 56
durch den linken, oberen reflektierenden Abschnitt 46l und
den Abschnitt 57 durch den rechten, oberen reflektierenden
Abschnitt 46r.
Fig. 21 und 22 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform 58
des als konkaven Mehrflächenreflektor ausgebildeten Reflektors
42 der Fig. 18-20. Hierbei ist, wie Fig. 21 zeigt, die untere
Hälfte des linken reflektierenden Abschnitts 59, der durch eine
imaginäre Linie 60 begrenzt wird, um einen Winkel von 15° bezüglich
der y-Achse verschoben. Auf diese Weise ist eine Schnittlinie,
die dem linken Seitenrand des Abdeckelementes entspricht,
in dem Abblendlichtmuster sehr klar wiedergegeben.
Die rechten, oberen und unteren lichtreflektierenden Abschnitte
61, 62 und 63 der Ausführungsform 58 sind parabolisch. Wenn die
nicht dargestellte Drahtwendel für das Aufblendlicht auleuchtet,
erhält man ein Lichtmuster bzw. eine Leuchtdichteverteilung 64
nach Fig. 22A, während man beim Aufleuchten der Drahtwendel
für das Abblendlicht ein Lichtmuster 65 nach Fig. 22B erhält
In dem Lichtmuster 64 erhält man den Abschnitt 66 durch das
vom linken reflektierenden Abschnitt 59 reflektierte Licht, den
Abschnitt 67 durch den rechten reflektierenden Abschnitt 61,
den Abschnitt 68 durch den oberen reflektierenden Abschnitt 62
und den Abschnitt 69 durch den unteren reflektierenden Abschnitt 63.
In dem Lichtmuster 65 für das Abblendlicht erhält man den Abschnitt
70 durch den linken reflektierenden Abschnitt 59, den
Abschnitt 71 durch den rechten reflektierenden Abschnitt 61 und den
Abschnitt 72 durch den oberen reflektierenden Abschnitt 62.
Wie aus Fig. 22b hervorgeht, ist der obere Rand 70A des
Abschnitts 70 deutlich sichtbar.
Fig. 23 zeigt eine Abdeckscheibe 73, die auf die vordere Öffnung
des Reflektors 1 aufgesetzt wird. Wie dargestellt, weist
die Abdeckscheibe 73 auf den Abschnitten, die den linken
und rechten reflektierenden Abschnitten des Reflektors 1
entsprechen, glatte Abschnitte 74 auf, die frei sind von
optischen Mitteln. Auf diese Weise kann der beleuchtete
Abschnitt, der durch das von dem linken reflektierenden Abschnitt
59 reflektierte Licht erhalten wird, einen klaren
oberen Rand haben.
Wie sich aus dem vorstehenden ergibt, erhält man durch
einen solchen Frontscheinwerfer für Kraftfahrzeuge ein
Lichtmuster für das Fern- und Abblendlicht mit einer seitlich
verlängerten Form und einer großen, stark ausgeleuchteten
Zone im Mittelbereich.
Claims (11)
1. Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem konkaven Mehrflächenreflektor
mit einer sich in der horizontalen Mittelebene
ersteckendern Symmetrieachse (X-X), wobei der als Mehrflächenreflektor
ausgebildete Reflektor (1) aufweist:
einen oberhalb und einen unterhalb der horizontalen Mittelebene des Reflektors liegenden Abschnitt (2, 3) und symmetrisch dazu liegend einen links und einen rechts symmetrisch zur vertikalen Mittelebenen des Reflektors (1) angeordnete Abschnitt (4, 5), wobei die horizontale Mittelebene eine Symmetrieebene der Abschnitte (4, 5) darstellt, ferner der Abschnitt (4) eine optische Achse (X₄-X₄) mit einem Brennpunkt (F₄) und der Abschnitt (5) eine optische Achse (X₅-X₅) mit einem Brennpunkt (F₅) besitzt,
eine elektrische Lampe (11) auf der Symmetrieachse (X-X) angeordnet ist, und ferner die Abschnitte (4, 5) durch Flächenabschnitte eines Rotationsparaboloids gebildet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrische Lampe (11) eine erste und eine zweite Drahtwendel (13, 14) aufweist, deren Längsachsen sich längs der Symmetrieachse (X-X) des Reflektors (1) erstrecken, daß die zweite Drahtwendel (14) des Abblendlichtes, in Lichtaustrittsrichtung gesehen, nach der ersten Drahtwendel (13) des Fernlichtes angeordnet ist,
daß die Brennpunkte der Abschnitte (2, 3) innerhalb der Drahtwendel (13) für das Fernlicht liegen,
daß die optischen Achsen (X₄-X₄ und X₅-X₅) der linken und rechten Abschnitte (4, 5) in der horizontalen Mittelebene geneigt zur Symmetrieachse (X-X) des Reflektors (1) angeordnet sind, und
daß die Brennpunkte (F₄, F₅) der linken und rechten Abschnitte (4, 5) in der horizontalen Mittelebene rechts und links bezüglich der ersten Drahtwendel (13) liegen.
einen oberhalb und einen unterhalb der horizontalen Mittelebene des Reflektors liegenden Abschnitt (2, 3) und symmetrisch dazu liegend einen links und einen rechts symmetrisch zur vertikalen Mittelebenen des Reflektors (1) angeordnete Abschnitt (4, 5), wobei die horizontale Mittelebene eine Symmetrieebene der Abschnitte (4, 5) darstellt, ferner der Abschnitt (4) eine optische Achse (X₄-X₄) mit einem Brennpunkt (F₄) und der Abschnitt (5) eine optische Achse (X₅-X₅) mit einem Brennpunkt (F₅) besitzt,
eine elektrische Lampe (11) auf der Symmetrieachse (X-X) angeordnet ist, und ferner die Abschnitte (4, 5) durch Flächenabschnitte eines Rotationsparaboloids gebildet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrische Lampe (11) eine erste und eine zweite Drahtwendel (13, 14) aufweist, deren Längsachsen sich längs der Symmetrieachse (X-X) des Reflektors (1) erstrecken, daß die zweite Drahtwendel (14) des Abblendlichtes, in Lichtaustrittsrichtung gesehen, nach der ersten Drahtwendel (13) des Fernlichtes angeordnet ist,
daß die Brennpunkte der Abschnitte (2, 3) innerhalb der Drahtwendel (13) für das Fernlicht liegen,
daß die optischen Achsen (X₄-X₄ und X₅-X₅) der linken und rechten Abschnitte (4, 5) in der horizontalen Mittelebene geneigt zur Symmetrieachse (X-X) des Reflektors (1) angeordnet sind, und
daß die Brennpunkte (F₄, F₅) der linken und rechten Abschnitte (4, 5) in der horizontalen Mittelebene rechts und links bezüglich der ersten Drahtwendel (13) liegen.
2. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die linken und rechten Abschnitte (4, 5) des Reflektors
(1) Flächen mit einer rotationelliptischen Krümmung
aufweisen.
3. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die linken und rechten Abschnitte (4, 5) des Reflektors
eine aus einer parboloidförmig und einer ellipsoidförmig
gekrümmten Fläche aufgespannte Fläche bilden.
4. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fläche der linken und rechten Abschnitte (4, 5)
im Vertikalschnitt eine Parabel und im Horizontalschnitt
eine Ellipse aufweist.
5. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fläche der linken und rechten Abschnitte (4, 5)
im Vertikalschnitt eine Ellipse und im Horizontalschnitt
eine Parabel aufweist.
6. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Abschnitt (45) des Reflektors (1) durch
eine Teilfläche eines Rotationsparaboloiden gebildet und
der obere Abschnitt (46) in zwei Abschnitte (46l, 46r)
unterteilt ist.
7. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der beiden Abschnitte des oberen Abschnitts
(46) des Reflektors (1) im Vertikalschnitt eine Parabel
und im Horizontalschnitt eine Ellipse aufweist.
8. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer der beiden Abschnitte (46l, 46r) des oberen
Abschnitts (46) des Reflektors (1) bezüglich der Symmtrieachse
(X-X) versetzt ist.
9. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Abdeckscheibe (73) auf die Öffnung des als Mehrflächenreflektor
ausgebildeten Reflektors (1) aufgesetzt
ist.
10. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckscheibe (73) auf den den linken und rechten
Abschnitten (4, 5) des Reflektors (1) entsprechenden Abschnitten
(74) glatt und frei von optischen Mitteln ist.
11. Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Reflektor (1) in seiner Mitte eine kreisförmige
Öffnung (25) aufweist.
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