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EP0331928A2 - Reflektor für abgeblendete oder abblendbare Kraftfahrzeugscheinwerfer - Google Patents

Reflektor für abgeblendete oder abblendbare Kraftfahrzeugscheinwerfer Download PDF

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Publication number
EP0331928A2
EP0331928A2 EP89102305A EP89102305A EP0331928A2 EP 0331928 A2 EP0331928 A2 EP 0331928A2 EP 89102305 A EP89102305 A EP 89102305A EP 89102305 A EP89102305 A EP 89102305A EP 0331928 A2 EP0331928 A2 EP 0331928A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
point
reflection surface
region
reflector
legislator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89102305A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0331928A3 (de
Inventor
Wolfgang Dr. Bunse
Heinz Droste
Hans-Otto Dr. Ernst
Franz-Josef Kalze
Wolfgang Peitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hella GmbH and Co KGaA
Original Assignee
Hella KGaA Huek and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hella KGaA Huek and Co filed Critical Hella KGaA Huek and Co
Publication of EP0331928A2 publication Critical patent/EP0331928A2/de
Publication of EP0331928A3 publication Critical patent/EP0331928A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Images

Classifications

    • 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
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/09—Optical design with a combination of different curvatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/334—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a reflector for dimmed or dimmable motor vehicle headlights, the reflection surface has an asymmetrical gusset area, an upper area and a lower area and the reflection surface is designed such that the desired light distribution is produced without a corrective lens.
  • Such a reflector is previously known from DE-AS 22 05 610.
  • the reflection surface of the reflector described there for dimmable or dimmed headlights has an asymmetrical gusset region, an upper region and a lower region.
  • a horizontal section through the reflector running through the central axis results in a hyperbola.
  • a vertical section through the reflector running through the central axis results in parabolic branches.
  • the reflection surface should be designed so that the desired light distribution is produced without a correcting lens.
  • the known design of the reflector however, only preforms the light beam, so that an optically effective and correcting lens or diffuser is still required to finally produce the desired light distribution.
  • Such lenses are complex and expensive. The use of such light panes frequently encounters difficulties in motor vehicles in which the lens is strongly inclined with respect to the vertical and strongly swept with respect to the direction of travel.
  • DE-OS 26 44 385 describes a dimmable headlamp, in which the desired light distribution essentially through the reflector, ie without corrective Lens that can be manufactured.
  • the reflecting surface of the reflector is however determined by a differential equation, the solutions of which are paraboloid sections.
  • the possibility of assembling a reflector with paraboloid sections, the light distribution of which corresponds to the desired light distribution, is restricted. So z. B. the displacement of individual spiral images compared to the other spiral images only possible in one direction perpendicular to the horizontal through the intersection.
  • the invention has for its object to provide a reflector whose light distribution in the horizontal and vertical region perpendicular to the central axis of the headlamp can be adapted as completely as possible to a desired light distribution, so that an optically effective lens is completely unnecessary.
  • the reflective surface in the asymmetrical gusset area Due to the inventive design of the reflective surface in the asymmetrical gusset area, the most complete possible illumination, in particular of the right-hand side of the road edge, is achieved without dazzling oncoming traffic.
  • the invention has the advantage over the prior art in particular that by completely dispensing with mathematical control areas such as paraboloids or hyperboloids for the design of the reflecting surface in the gusset area, the light distribution can be adapted almost arbitrarily to the desired light distribution, so that an optically effective lens is completely unnecessary .
  • the inclination and the sweeping of the lens of headlights equipped with such reflectors according to the invention have considerably more limits than the previously known ones.
  • a plane-parallel glass plate can be used as the lens, which, unlike in the prior art, does not have to have any optically effective means, so that such a headlight can be made simpler and less expensive than the prior art.
  • the specified point or the specified route or the specified zone is stored in the immediate vicinity of the point R 75 specified by the legislator.
  • the point R 75 is located 75 m from the reflector of the motor vehicle on the right edge of the road. This measure enables particularly intensive and uniform illumination of the area around point R 75.
  • the surface course of the reflection surface in the transition region of the upper region and the lower region is designed in such a way that each spiral image reflected at any point on the reflection surface overlaps as far as possible with the other spiral images and is stored in the immediate vicinity of the limit line prescribed by law .
  • each spiral image reflected at any point on the reflection surface overlaps as little as possible with the other spiral images and in immediate vicinity of the z.
  • B. is stored by the legislator predetermined limit line. This measure effectively prevents the left horizontal part from bending, the boundary line generated by the reflector together with the cover lens, with respect to the boundary line specified by the legislator.
  • the transition area can be offset from the upper area and the lower area and the asymmetrical gusset area can be arranged approximately opposite one another.
  • the surface profile of the reflection surface in the transition area can be selected independently of the surface profile of the reflection surface in the upper region and in the lower region, whereby steps can certainly arise at the transitions between the regions.
  • transition area paraboloidal it is advantageous to make the transition area paraboloidal, because this is a simple and inexpensive option and because in this case the spiral images largely overlap.
  • other configurations of the reflection surface in the transition area are also feasible.
  • the reflector according to the invention has an asymmetrical gusset area or sector (1), an upper reflector area (2), a lower reflector area (3) and a transition area or counter sector (4).
  • the asymmetrical gusset area (1) and the transition area (4) or the upper reflector area and the lower reflector area (3) are opposite each other arranged.
  • the outer boundary of the reflector according to FIG. 1 is circular. However, other outer reflector limits, e.g. B. rectangular reflector limits can be selected.
  • the position and dimensions of the individual areas 1-4, in particular of the asymmetrical gusset area (1) and the transition area (4), are dependent on a boundary line or light-dark boundary specified by the respective legislator, which determines the predetermined or desired light distribution the reflector according to the invention reflects reflected light on a screen arranged in front of the reflector.
  • the arrangement and outer dimensions of the areas 1-4 are adapted to the requirements of German law on the filing date.
  • FIG. 2 The spatial arrangement of the reflector regions 1-4 is shown in FIG. It can be seen that the reflector according to the invention according to FIGS. 1 and 2 has clear steps in the transition from one reflector region to the next.
  • FIG. 2 a coordinate cross of a coordinate system is shown in FIG. 2, which has a first spatial direction (X), a second spatial direction (Y) and a third spatial direction (Z).
  • the representation of FIG. 1 lies in a plane parallel to the plane spanned by the first spatial direction (X) and the second spatial direction (Y).
  • the third spatial direction (Z) is the direction in which the reflector according to the invention essentially reflects the light of an incandescent lamp in the push-through opening (5).
  • the third spatial direction (Z) is also the direction of travel of the motor vehicle.
  • the first spatial direction (X) and the second spatial direction (Y) also span the plane to which the observation screen of the spiral images according to FIGS. 3-6 is arranged in parallel.
  • the first spatial direction (X) and the second spatial direction (Y) are shown in dashed lines in FIG. Furthermore, the boundary line or light-dark boundary (G) prescribed by the German legislation is shown, which is characterized in that in FIG. 3 the boundary line (G) corresponds to the first spatial direction (X) to the left of the second spatial direction (Y) . Furthermore, the boundary line (G) with the first spatial direction (X) in FIG. (3) to the right of the second spatial direction (Y) encloses an angle specified by the legislator.
  • a first spiral image (W1) and a second spiral image (W2) are shown as representative of a large number of images of the filament of the incandescent lamp reflected by the asymmetrical gusset region (1) on the observation screen, which represent the multiplicity of those of the asymmetrical gusset region (1 ) reflected spiral images.
  • the boundary of the spiral images reflected by the asymmetrical gusset region (1) is thus limited by the first spiral image (W1), the second spiral image (W2) and the connecting lines drawn between the two spiral images.
  • the surface course of the reflection surface in the asymmetrical gusset region (1) is designed in such a way that each spiral image reflected at any point on the reflection surface is mounted with one and the same point in the immediate vicinity of the limit line specified by German law.
  • this point of the helix images lies on a predetermined path which is essentially parallel to the vertical plane passing through the central axis in the immediate vicinity Is close to the limit line specified by the German Congress.
  • the end points of the path (S) are determined by the respective point of the first spiral image (W1) and the second spiral image (W2).
  • FIG. 4 the same or equivalent drawing parts as in FIG. 3 are provided with the same reference numerals.
  • the transition region (4) is designed in such a way that each spiral image reflected at any point on the reflection surface overlaps as far as possible with the other spiral images and is mounted in the immediate vicinity of the limit line (G) specified by law.
  • the roadway of the motor vehicle in the distant area in front of the motor vehicle can be illuminated with high luminance in the direction of the central axis of the headlight, which corresponds to the third spatial direction (Z).
  • this measure enables a uniform decrease in the luminance from the center of the lane of the own lane, which is characterized by the intersection of the first spatial direction (X) and the second spatial direction (Y), to the left lane edge in FIG.
  • the transition area (4) thus essentially carries to illuminate the area from your own lane center to the left edge of the lane, whereby by arranging the third spiral pattern (W3) essentially on the limit line (G) specified by the legislator, an excessive and forbidden by the legislator dazzling oncoming traffic is avoided.
  • FIG. 5 the same or equivalent drawing parts as in FIGS. 3 and 4 are provided with the same reference numerals as in FIGS. 3 and 4. Furthermore, a fifth spiral image (W5) and a sixth spiral image (W6) is shown that, together with the connecting lines between these two spiral images (W5 and W6) in FIG. 5, delimits the area into which the plurality of the upper reflector area (2) of the reflected reflector according to the invention is arranged on the screen of Figure 5.
  • the upper reflector area is designed in such a way that each helical image reflected at any point in the upper reflector area (2), in particular the reflected helical images (W5 and W6) shown, is mounted in the immediate vicinity of the limit line (G) specified by German law is and that the angle of the long axis (A and A ') of the spiral images (W5 and W6) differs as little as possible from the horizontal, given by the first spatial direction (X). It should be taken into account that, due to the physical laws of reflection, the reflector according to the invention also does not allow the helix images to be rotated around the point, predetermined by the intersection of the first spatial direction (X) and the second spatial direction (Y).
  • the inventive design of the reflector makes it possible to cover the entire area Illuminate the lane width, in particular the own lane of the motor vehicle, with as uniform a luminance as possible, because the spiral images overlap less in the area of the perpendicular, given by the second spatial direction (Y), than in the area outside of the vertical, given by the first spatial direction (X).
  • this measure achieves the most uniform possible illumination of one's own lane center from the apron close to the motor vehicle headlight to almost the horizontal far from the motor vehicle headlight.
  • the inventive design of the upper reflector region (2) thus expands the light impression produced by the helical images reflected by the upper reflector region (2) compared to the prior art.
  • FIG. 6 the same or equivalent drawing parts as in FIGS. 3-5 are provided with the same reference numerals as in FIGS. 3-5.
  • a seventh spiral pattern (W7) and an eighth spiral pattern (W8) are shown in FIGS.
  • the spiral images (W7 and W8) again delimit an area in which the plurality of spiral images reflected by the lower reflector region (3) is arranged.
  • This lower reflector area (3) is essentially useless in the previously known conventional headlights for illuminating the roadway in front of the motor vehicle, because when a reflector is constructed from mathematical rain areas and without steps between the reflector areas, the helix images reflected by the lower reflector area are substantially above that the light-dark limit (G) specified by law.
  • G light-dark limit
  • reflection of the helix patterns is ensured only in areas below the limit line (G) prescribed by law and in such a way that each spiral image reflected at any point on the reflection surface is stored in the immediate vicinity of the limit line specified by law and that the angle of the long axes (A ⁇ and A ′′′) of the spiral images (W7 and W8) deviates as little as possible from the horizontal.
  • the lower reflector area (3) contributes to the illumination of the road ahead in front of the motor vehicle without any noteworthy losses, no corrective measures being necessary on the lens or cover lens of the headlight with the reflector according to the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

Bei einem Reflektor für abgeblendete oder abblendbare Kraftfahrzeugscheinwerfer, dessen Reflexionsfläche einen asymmetrischen Zwickelbereich (1), einen oberen Bereich (2) und einen unteren Bereich (3) aufweist und dessen Reflexionsfläche so ausgebildet ist, daß die gewünschte Lichtverteilung ohne korrigierende Lichtscheibe hergestellt ist, ist zur möglichst vollständigen Anpassung der Lichtverteilung im horizontalen und vertikalen Bereich senkrecht zur Mittelachse des Scheinwerfers an eine gewünschte Lichtverteilung der Flächenverlauf der Reflexionsfläche im asymmetrischen Zwickelbereich (1) derart gestaltet, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild mit ein und demselben Punkt in unmittelbarer Nähe der z. B. vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Reflektor für abgeblendete oder abblendbare Kraftfahrzeugscheinwerfer, dessen Reflexionsfläche einen asymmetrischen Zwickelbereich, einen oberen Bereich und einen unteren Bereich aufweist und dessen Reflexionsfläche so ausgebildet ist, daß die gewünschte Lichtverteilung ohne korrigierende Lichtscheibe hergestellt ist.
  • Ein derartiger Reflektor ist aus der DE-AS 22 05 610 vorbekannt. Die Reflexionsfläche des dort beschriebenen Reflektors für abblendbare oder abgeblendete Scheinwerfer weist einen asymmetrischen Zwickelbereich, einen oberen Bereich und einen unteren Bereich auf. Ein durch die Mittelachse laufender waagerechter Schnitt durch den Reflektor ergibt eine Hyperbel. Ein durch die Mittelachse laufender senkrechter Schnitt durch den Reflektor ergibt Parabeläste. Dadurch soll die Reflexionsfläche so ausgebildet sein, daß die gewünschte Lichtverteilung ohne korrigierende Lichtscheibe hergestellt wird. Durch die vorbekannte Ausbildung des Reflektors erfolgt jedoch nur eine Vorformung des Lichtbündels, so daß zur entgültigen Herstellung der gewünschten Lichtverteilung noch eine optisch wirksame und korrigierende Lichtscheibe oder Streuscheibe erforderlich ist. Derartige Lichtscheiben sind aufwendig und teuer. Die Verwendung derartiger Lichtscheiben stößt häufig in Kraftfahrzeugen auf Schwierigkeiten, bei denen die Streuscheibe gegenüber der Senkrechten stark geneigt und gegenüber der Fahrtrichtung stark gepfeilt ist.
  • Die DE-OS 26 44 385 beschreibt einen abblendbaren Scheinwerfer, bei dem die gewünschte Lichtverteilung im wesentlichen durch den Reflektor, also ohne korrigierende Lichtscheibe, herstellbar sein soll. Die Reflexionsfläche des Reflektors ist dabei jedoch durch eine Differentialgleichung bestimmt, deren Lösungen Paraboloidabschnitte sind. Die Möglichkeit durch Paraboloidabschnitte einen Reflektor zusammenzusetzen, dessen Lichtverteilung der gewünschten Lichtverteilung entspricht, sind eingeschränkt. So ist z. B. die Verschiebung einzelner Wendelbilder gegenüber den anderen Wendelbildern nur in einer Richtung senkrecht zur Waagerechten durch den Schnittpunkt möglich.
  • Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Reflektor zu schaffen, dessen Lichtverteilung im horizontalen und vertikalen Bereich senkrecht zur Mittelachse des Scheinwerfers möglichst vollständig an eine gewünschte Lichtverteilung anpassbar ist, so daß sich eine optisch wirksame Lichtscheibe vollständig erübrigt.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Flächenverlauf der Reflexionsfläche im asymmetrischen Zwickelbereich derart gestaltet ist, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild mit ein und demselben Punkt in unmittelbarer Nähe der z. B. vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist.
  • Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Reflexionsfläche im asymmetrischen Zwickelbereich wird bei Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften ohne Blendung des Gegenverkehrs eine möglichst vollständige Ausleuchtung insbesondere der rechten Fahrbahnrandseite erzielt.
  • Die Erfindung hat gegenüber dem Vorbekannten insbesondere den Vorteil, daß durch den vollständigen Verzicht auf mathematische Regelflächen wie Paraboloide oder Hyperboloide für die Gestaltung der Reflexionsfläche im Zwickelbereich die Lichtverteilung nahezu beliebig an die gewünschte Lichtverteilung angepaßt werden kann, so daß sich eine optisch wirksame Lichtscheibe vollständig erübrigt. Der Neigung und Pfeilung der Lichtscheibe von mit derartigen erfindungsgemäßen Reflektoren ausgerüsteten Scheinwerfern sind gegenüber dem Vorbekannten wesentlich weitere Grenzen eingesetzt. Als Lichtscheibe kann eine planparallele Glasplatte verwendet werden, die anders als beim Vorbekannten keine optisch wirksamen Mittel aufweisen muß, so daß ein derartiger Scheinwerfer gegenüber dem Vorbekannten einfacher und kostengünstiger gestaltet werden kann.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Reflektors gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Es ist vorteilhaft, jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild mit ein und demselben Punkt in einem vorgegebenen Punkt in unmittelbarer Nähe der vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie zu lagern, um ausgehend von dem vorgegebenen Punkt eine proportional dem Abstand vom vorgegebenen Punkt geringer werdende Leuchtdichte zu erzielen. Dadurch kann z. B. die Leuchtdichte auf der Mitte der eigenen Fahrbahn konzentriert werden.
  • Es ist vorteilhaft, jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild mit ein und demselben Punkt auf einer vorgegebenen Strecke parallel zur durch die Mittelachse gehenden vertikalen Ebene in unmittelbarer Nähe der vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie zu lagern, um z. B. die Leuchtdichte auf der Mitte der eigenen Fahrbahn zu konzentrieren und zugleich durch das vom asymmetrischen Zwickelbereich reflektierte Licht den Bereich im Vorfeld des Kraftfahrzeuges gleichmäßig auszuleuchten. Dem gleichen Zweck dient die Maßnahme, wenn jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild mit ein und demselben Punkt auf einer vorgegebenen Zone in unmittelbarer Nähe der z. B. vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist.
  • In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der vorgegebene Punkt oder die vorgegebene Strecke oder die vorgegebene Zone in unmittelbarer Nähe des vom Gesetzgeber vorgegebenen Punkt R 75 gelagert ist. Der Punkt R 75 ist 75 m von dem Reflektor des Kraftfahrzeuges entfernt auf dem rechten Fahrbahnrand angeordnet. Durch diese Maßnahme kann eine besonders intensive und gleichmäßige Ausleuchtung des Bereichs um den Punkt R 75 herum erfolgen.
  • Es ist vorteilhaft, wenn der Flächenverlauf der Reflexionsfläche im Übergangsbereich des oberen Bereichs und des unteren Bereichs derart gestaltet ist, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild sich mit den übrigen Wendelbildern weitestgehend überlappt und in unmittelbarer Nähe der vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist. Durch dieses zusätzliche Merkmal des erfindungsgemäßen Reflektors kann einerseits die Fahrbahn im weit entfernten Bereich vor dem Kraftfahrzeug in Richtung der Mittelachse des Scheinwerfers mit hoher Leuchtdichte ausgeleuchtet werden. Andererseits ist mit dieser Maßnahme eine gleichmäßige Abnahme der Leuchtdichte von der Fahrbahnmitte der eigenen Fahrbahn zum linken Fahrbahnrand möglich.
  • Wenn die Abschlußscheibe des Scheinwerfers stark geneigt ist, ist es vorteilhaft, den Flächenverlauf der Reflexionsfläche im Übergangsbereich des oberen Bereichs und des unteren Bereichs derart zu gestalten, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild sich mit den übrigen Wendelbildern möglichst wenig überlappt und in unmittelbarer Nähe der z. B. vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist. Durch diese Maßnahme wird eine Verbiegung des linken waagerechten Teils, der durch den Reflektor gemeinsam mit der Abschlußscheibe erzeugten Grenzlinie gegenüber der vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie wirksam vermieden.
  • In diesem Zusammenhang kann man den Übergangsbereich gegenüber dem oberen Bereich und dem unteren Bereich absetzen und den asymmetrischen Zwickelbereich in etwa gegenüberliegend anordnen. Dadurch ist der Flächenverlauf der Reflexionsfläche im Übergangsbereich unabhängig vom Flächenverlauf der Reflexionsfläche im oberen Bereich und im unteren Bereich wählbar, wobei sich durchaus an den Übergängen zwischen den Bereichen Stufen ergeben können. Diese vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstands führt insgesamt zu einer Vierteilung des erfindungsgemäßen Reflektors.
  • In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, den Übergangsbereich paraboloidförmig auszubilden, weil dies eine einfache und kostengünstige Möglichkeit ist und weil sich in diesem Fall die Wendelbilder weitestgehend überlappen. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen der Reflexionsfläche im Übergangsbereich machbar.
  • Es ist schließlich besonders vorteilhaft, den Flächenverlauf der Reflexionsfläche außerhalb vom Übergangsbereich und vom asymmetrischen Zwickelbereich derart zu gestalten, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild in unmittelbarer Nähe der vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist und daß der Winkel der langen Achse der Wendel möglichst wenig von der Waagerechten abweicht. Durch diese zusätzlichen Merkmale bei der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Reflektors ist es möglich, die gesamte Fahrbahnbreite mit möglichst gleichmäßiger Leuchdichte auszuleuchten, weil sich die Wendelbilder im Bereich der Mittelsenkrechten weniger überlappen als im Bereich außerhalb der Mittelsenkrechten. Zugleich wird durch diese Maßnahme eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung der eigenen Fahrbahnmitte vom Vorfeld nah beim Kraftfahrzeugscheinwerfer bis annähernd zur Waagerechten fern vom Kraftfahrzeugscheinwerfer erreicht.
  • Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen
    • Figur 1 einen erfindungsgemäßen Reflektor in einer Ansicht mit Blick in den Reflektor hinein im Schema,
    • Figur 2 den erfindungsgemäßen Reflektor nach der Figur 1 in einer räumlichen Darstellung in einer Ansicht schräg von vorne in den Reflektor hinein,
    • Figur 3 Bilder einer im erfindungsgemäßen Reflektor angeordneten Glühwendel, wie sie durch den asymmetrischen Zwickelbereich des erfindungsgemäßen Reflektors auf einem vor dem erfindungsgemäßen Reflektor angeordneten Schirm reflektiert werden,
    • Figur 4 Wendelbilder der gleichen Glühwendel reflektiert auf denselben Schirm durch den Übergangsbereich des erfindungsgemäßen Reflektors,
    • Figur 5 Bilder der gleichen Glühwendel reflektiert auf den gleichen Schirm durch den oberen Bereich des erfindungsgemäßen Reflektors und
    • Figur 6 Bilder der gleichen Glühwendel reflektiert auf den gleichen Schirm durch den unteren Bereich des erfindungsgemäßen Reflektors.
  • In der Figur 1 weist der erfindungsgemäße Reflektor einen asymmetrischen Zwickelbereich oder Sektor (1), einen oberen Reflektorbereich (2), einen unteren Reflektorbereich (3) und einen Übergangsbereich oder Gegensektor (4) auf. Dabei sind der asymmetrische Zwickelbereich (1) und der Übergangsbereich (4) bzw. der obere Reflektorbereich und der untere Reflektorbereich (3) jeweils gegenüberliegend angeordnet. In der Mitte der Bereiche (1-4) befindet sich eine Durchstecköffnung (5) für eine üblicherweise verwendete Glühlampe mit Glühwendel, die in der Figur (1) nicht dargestellt ist.
  • Die äußere Begrenzung des Reflektors nach der Figur 1 ist kreisförmig. Es können jedoch auch andere äußere Reflektorbegrenzungen z. B. rechteckförmige Reflektorbegrenzungen gewählt werden. Die Lage und die Abmessungen der einzelnen Bereiche 1-4 insbesondere des asymmetrischen Zwickelbereichs (1) und des Übergangsbereichs (4) sind abhängig von einer vom jeweiligen Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie bzw. Hell-Dunkel-Grenze, die die vorgegebene bzw. gewünschte Lichtverteilung von durch den erfindungsgemäßen Reflektor reflektiertem Licht auf einen vor dem Reflektor angeordneten Schirm bestimmt. Bei dem erfindungsgemäßen Reflektor nach der Figur 1 sind Anordnung und äußere Abmessung der Bereiche 1-4 den Vorgaben des deutschen Gesetzgebers am Anmeldetage angepaßt.
  • In Figur 2 ist die räumliche Anordnung der Reflektorbereiche 1-4 dargestellt. Man erkennt, daß der erfindungsgemäße Reflektor nach den Figuren 1 und 2 beim Übergang von einem Reflektorbereich zum nächsten deutliche Stufen aufweist. Zur Verdeutlichung der Räumlichkeit ist in der Figur 2 ein Koordinatenkreuz eines Koordinatensystems eingezeichnet, daß eine erste Raumrichtung (X), eine zweite Raumrichtung (Y) und eine dritte Raumrichtung (Z) aufweist. Die Darstellung der Figur 1 liegt in einer Ebene parallel zur durch die erste Raumrichtung (X) und die zweite Raumrichtung (Y) aufgespannten Ebene. Die dritte Raumrichtung (Z) ist die Richtung, in der der erfindungsgemäße Reflektor das Licht einer Glühlampe in der Durchstecköffnung (5) im wesentlichen reflektiert. Bei Montage des erfindungsgemäßen Reflektors als Teil eines Kraftfahrzeugscheinwerfers an einem Kraftfahrzeug ist die dritte Raumrichtung (Z) auch die Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges. Die erste Raumrichtung (X) und die zweite Raumrichtung (Y) spannen auch die Ebene auf, zu der der Beobachtungsschirm der Wendelbilder nach den Figuren 3-6 parallel angeordnet ist.
  • In der Figur 3 sind die erste Raumrichtung (X) und die zweite Raumrichtung (Y) gestrichelt dargestellt. Weiterhin ist die vom deutschen Gesetzgeber vorgegebene Grenzlinie oder Hell-Dunkel-Grenze (G) eingezeichnet, die sich dadurch auszeichnet, daß in der Figur 3 links von der zweiten Raumrichtung (Y) die Grenzlinie (G) mit der ersten Raumrichtung (X) übereinstimmt. Weiterhin schließt die Grenzlinie (G) mit der ersten Raumrichtung (X) in der Figur (3) rechts von der zweiten Raumrichtung (Y) einen vom Gesetzgeber vorgegebenen Winkel ein.
  • In der Figur 3 sind stellvertretend für eine Vielzahl von durch den asymmetrischen Zwickelbereich (1) auf den Beobachtungsschirm reflektierten Bildern der Wendel der Glühlampe ein erstes Wendelbild (W1) und ein zweites Wendelbild (W2) dargestellt, das die Vielzahl der vom asymmetrischen Zwickelbereich (1) reflektierten Wendelbilder eingrenzt. Das heißt, zwischen dem ersten Wendelbild (W1) und dem zweiten Wendelbild (W2) liegen alle übrigen vom asymmetrischen Zwickelbereich (1) reflektierten Wendelbilder. Die Grenze der durch den asymmetrischen Zwickelbereich (1) reflektierten Wendelbilder wird also durch das erste Wendelbild (W1), das zweite Wendelbild (W2) und die zwischen die beiden Wendelbilder gezogenen Verbindungslinien begrenzt.
  • Man erkennt in der Figur 3, daß der Flächenverlauf der Reflexionsfläche im asymmetrischen Zwickelbereich (1) derart gestaltet ist, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild mit ein und demselben Punkt in unmittelbarer Nähe der vom deutschen Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist. Im Fall der Figur 3 liegt dieser Punkt der Wendelbilder auf einer vorgegebenen Strecke, die im wesentlichen parallel zur durch die Mittelachse gehenden vertikalen Ebene in unmittelbarer Nähe der vom deutschen Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie liegt. Die Endpunkte der Strecke (S) werden durch den jeweiligen Punkt des ersten Wendelbildes (W1) und des zweiten Wendelbildes (W2) bestimmt. Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung des asymmetrischen Zwickelbereichs (1) trägt der asymmetrische Zwickelbereich wie gewünscht zur Ausleuchtung des rechten Fahrbahnrandes ausgehend von der Mitte der Fahrbahn des Kraftfahrzeuges bei.
  • In der Figur 4 sind gleiche oder gleichwirkende Zeichnungsteile wie in der Figur 3 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Dort ist stellvertretend für die Vielzahl der vom Übergangsbereich (4) reflektierten Wendelbilder ein drittes Wendelbild (W3) und ein viertes Wendelbild (W4) dargestellt, die gemeinsam mit den in Figur 4 dargestellten Verbindungslinien zwischen den beiden Wendelbildern (W3 und W4) den Bereich begrenzen, in denen die Bilder der Glühwendeln durch den Übergangsbereich auf den Schirm reflektiert werden.
  • Man erkennt daß der Übergangsbereich (4) derart gestaltet ist, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild sich mit den übrigen Wendelbildern weitestgehend überlappt und in unmittelbarer Nähe der vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie (G) gelagert ist. Durch dieses zusätzliche Merkmal des erfindungsgemäßen Reflektors kann einerseits die Fahrbahn des Kraftfahrzeuges im weit entfernten Bereich vor dem Kraftfahrzeug in Richtung der Mittelachse des Scheinwerfers, die der dritten Raumrichtung (Z) entspricht, mit hoher Leuchtdichte ausgeleuchtet werden. Andererseits ist mit dieser Maßnahme eine gleichmäßige Abnahme der Leuchtdichte von der Fahrbahnmitte der eigenen Fahrbahn, die durch den Schnittpunkt der ersten Raumrichtung (X) und der zweiten Raumrichtung (Y) gekennzeichnet ist, zum linken Fahrbahnrand in der Figur 4 links von diesem Schnittpunkt möglich. Der Übergangsbereich (4) trägt also im wesentlichen zur Ausleuchtung des Bereichs von der eigenen Fahrbahnmitte bis zum linken Fahrbahnrand bei, wobei durch Anordnung des dritten Wendelbildes (W3) im wesentlichen auf der vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie (G) eine übermäßige und durch den Gesetzgeber verbotene Blendung des Gegenverkehrs vermieden wird.
  • In Figur 5 sind gleiche oder gleichwirkende Zeichnungsteile wie in den Figuren 3 und 4 mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 3 und 4 versehen. Weiterhin ist ein fünftes Wendelbild (W5) und ein sechstes Wendelbild (W6) dargestellt, daß gemeinsam mit den Verbindungslinien zwischen diesen beiden Wendelbildern (W5 und W6) in Figur 5 den Bereich eingrenzt, in den die Vielzahl der vom oberen Reflektorbereich (2) des erfindungsgemäßen Reflektors reflektierten Wendelbilder auf dem Schirm der Figur 5 angeordnet ist.
  • Man erkennt, daß der obere Reflektorbereich derart ausgebildet ist, daß jedes in einem beliebigen Punkt des oberen Reflektorbereichs (2) reflektierte Wendelbild, insbesondere die dargestellten reflektierten Wendelbilder (W5 und W6), in unmittelbarer Nähe der vom deutschen Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie (G) gelagert ist und daß der Winkel der langen Achse (A und A′) der Wendelbilder (W5 und W6) möglichst wenig von der Waagerechten, vorgegeben durch die erste Raumrichtung (X), abweicht. Dabei ist zu berücksichtigen, daß aufgrund der physikalischen Gesetze der Reflexion auch durch den erfindungsgemäßen Reflektor eine Drehung der Wendelbilder um den Punkt, vorgegeben durch den Schnittpunkt der ersten Raumrichtung (X) und der zweiten Raumrichtung (Y), nicht möglich ist. Allerdings kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Reflektors sichergestellt werden, daß der Winkel der langen Achse (A, A′) der Wendelbilder (W5 und W6) möglichst wenig von der Waagerechten, vorgegeben durch die erste Raumrichtung (X), abweicht. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des oberen Reflektorbereichs (2) ist es möglich, die gesamte Fahrbahnbreite insbesondere der eigenen Fahrbahn des Kraftfahrzeuges mit möglichst gleichmäßiger Leuchtdichte auszuleuchten, weil sich die Wendelbilder im Bereich der Mittelsenkrechten, vorgegeben durch die zweite Raumrichtung (Y) weniger überlappen, als im Bereich außerhalb der Mittelsenkrechten vorgegeben durch die erste Raumrichtung (X). Zugleich wird durch diese Maßnahme eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung der eigenen Fahrbahnmitte vom Vorfeld nah beim Kraftfahrzeugscheinwerfer bis annähernd zur Waagerechten fern vom Kraftfahrzeugscheinwerfer erreicht. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des oberen Reflektorbereichs (2) erfolgt also gegenüber dem Vorbekannten eine Aufweitung des durch die vom oberen Reflektorbereich (2) reflektierten Wendelbilder erzeugten Lichteindrucks.
  • In der Figur 6 sind gleiche oder gleichwirkende Zeichnungsteile wie in den Figuren 3-5 mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 3-5 versehen. Zugleich ist in den Figuren 6 ein siebtes Wendelbild (W7) und ein achtes Wendelbild (W8) dargestellt. Die Wendelbilder (W7 und W8) grenzen wieder gemeinsam mit den in der Figur (6) dargestellten Verbindungslinien zwischen den beiden Wendelbildern (W7 und W8) einen Bereich ein, in dem die Vielzahl der vom unteren Reflektorbereich (3) reflektierten Wendelbilder angeordnet ist. Dieser untere Reflektorbereich (3) ist bei den vorbekannten üblichen Scheinwerfern im wesentlichen nutzlos für die Ausleuchtung der vor dem Kraftfahrzeug befindlichen Fahrbahn, weil beim Aufbau eines Reflektors aus mathematischen Regeflächen und ohne Stufen zwischen den Reflektorbereichen, die vom unteren Reflektorbereich reflektierten Wendelbilder im wesentlichen oberhalb der vom Gesetzgeber vorgegeben Hell-Dunkel-Grenze (G) liegen. Häufig ist die Folge, daß eine Belichtung des unteren Reflektorbereichs (3) bei herkömmlichen Scheinwerfern durch entsprechende Abschatter vermieden werden muß oder daß durch aufwendige Korrekturen in der Lichtscheibe die vom unteren Reflektorbereich (3) reflektierten Wendelbilder in Bereiche unterhalb der Hell-Dunkel-Genze (G) gebeugt werden müssen. Beide Maßnahmen führen zu deutlichen Verlusten der vom Scheinwerfer abgestrahlten Lichtmenge. Bei einer Beeinflussung des vom unteren Reflektorbereich (3) reflektierten Lichtbündels durch die korrigierende Lichtscheibe sind der Neigung und Pfeilung der korrigierenden Lichtscheibe Grenzen gesetzt, um zu große Verluste an Lichtintensität und um die Erzeugung zu großer Mengen Streulichts zu vermeiden.
  • Durch die besondere Ausbildung des unteren Reflektorbereichs (3) beim erfindungsgemäßen Reflektor ist eine Reflexion der Wendelbilder insbesondere des siebten Wendelbilds (W7) und des achten Wendelbildes (W8) nur in Bereiche unterhalb der vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie (G) gewährleistet und zwar derart, daß auch jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild in unmittelbarer Nähe der vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist und daß der Winkel der langen Achsen (A˝ und A‴) der Wendelbilder (W7 und W8) möglichst wenig von der Waagerechten abweicht. Dies hat die bereits in der Beschreibung zu Figur 5 dargestellten Vorteile.
  • Wichtig ist, daß der untere Reflektorbereich (3) ohne nennenswerte Verluste zur Ausleuchtung der vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrbahn beiträgt, wobei keinerlei korrigierende Maßnahmen an der Lichtscheibe bzw. Abschlußscheibe des Scheinwerfers mit dem erfindungsgemäßen Reflektor erforderlich sind.

Claims (10)

1. Reflektor für abgeblendete oder abblendbare Kraftfahrzeugscheinwerfer, dessen Reflexionsfläche einen asymmetrischen Zwickelbereich, einen oberen Bereich und einen unteren Bereich aufweist und dessen Reflexionsfläche so ausgebildet ist, daß die gewünschte Lichtverteilung ohne korrigierende Lichtscheibe hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenverlauf der Reflexionsfläche im asymmetrischen Zwickelbereich derart gestaltet ist, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild mit ein und demselben Punkt in unmittelbarer Nähe der z. B. vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist.
2. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild mit ein und demselben Punkt in einem vorgegebenen Punkt in unmittelbarer Nähe der z. B. vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist.
3. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild mit ein und demselben Punkt auf einer vorgegebenen Strecke parallel zur durch die Mittelachse gehenden vertikalen Ebene in unmittelbarer Nähe der z. B. vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist.
4. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild mit ein und demselben Punkt auf einer vorgegebenen Zone in unmittelbarer Nähe der z. B. vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist.
5. Reflektor nach Anspruch 2 oder Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Punkt oder die vorgegebene Strecke in unmittelbarer Nähe des vom Gesetzgeber vorgegebenen Punktes R 75 gelagert ist.
6. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenverlauf der Reflexionsfläche im Übergangsbereich des oberen Bereichs und des unteren Bereichs derart gestaltet ist, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild sich mit den übrigen Wendelbildern weitestgehend überlappt und in unmittelbarer Nähe der z. B. vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist.
7. Reflektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenverlauf der Reflexionsfläche im Übergangsbereich des oberen Bereichs und des unteren Bereichs derart gestaltet ist, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild sich mit den übrigen Wendelbildern möglichst wenig überlappt und in unmittelbarer Nähe der z. B. vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist.
8. Reflektor nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich gegenüber dem oberen Bereich und dem unteren Bereich abgesetzt ist und dem asymmetrischen Zwickelbereich in etwa gegenüberliegt.
9. Reflektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich paraboloidförmig ausgebildet ist.
10. Reflektor nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenverlauf der Reflexionsfläche außerhalb vom Übergangsbereich und vom asymmetrischen Zwickelbereich derart gestaltet ist, daß jedes in einem beliebigen Punkt der Reflexionsfläche reflektierte Wendelbild in unmittelbarer Nähe der z. B. vom Gesetzgeber vorgegebenen Grenzlinie gelagert ist und daß der Winkel der langen Achse der Wendel möglichst wenig von der Waagerechten abweicht.
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