DE10037196A1 - Motor vehicle ellipsoid headlamp for generating a bundle of light with two functions includes two sources of light combined with each other, a reflector and a lens. - Google Patents
Motor vehicle ellipsoid headlamp for generating a bundle of light with two functions includes two sources of light combined with each other, a reflector and a lens.Info
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Fahrzeugbe leuchtung und insbesondere Zusatzscheinwerfer, die ein Abblend lichtbündel seitlich ergänzen können, sogenannte Kurvenschein werfer, und gleichzeitig zum Beispiel als Nebelscheinwerfer oder Abblendlichtscheinwerfer dienen können.The present invention relates generally to vehicle applications lighting and especially auxiliary headlights that have a low beam Supplement the light beam on the side, so-called curve light thrower, and at the same time, for example, as a fog lamp or low beam headlights can serve.
Nach dem Stand der Technik wird bereits ein Scheinwerfer mit einer Lichtquelle vorgeschlagen, die in einem Reflektor ange bracht ist, der wahlweise zwischen einer ersten Stellung, in der der Scheinwerfer ein Lichtbündel erzeugt, das ein von einem speziellen Abblendlichtscheinwerfer gleichzeitig erzeugtes Ab blendlichtbündel seitlich verlängern kann, und einer zweiten Stellung schwenkbar ist, in der der Scheinwerfer ein für die Nebellichtfunktion geeignetes Lichtbündel erzeugt.According to the state of the art, a headlight is already included proposed a light source, which is in a reflector is brought, which is optionally between a first position, in which the headlamp creates a beam of light that one by one special low beam headlights glare beam can extend laterally, and a second Position is pivotable, in which the headlight is one for the A suitable light beam is generated by the fog light function.
Allgemein werden jedoch insbesondere wegen der Gestehungskosten und aus Gründen der Zuverlässigkeit bevorzugt Scheinwerfer kon zipiert, bei denen der bzw. die Reflektoren feststehend sind (abgesehen natürlich von den Möglichkeiten zur Anpassung des Höhenwinkels und des Azimut des Lichtbündels bei der Montage oder im Betrieb zum Ausgleich von Niveauschwankungen des Fahr zeugs).Generally, however, in particular because of the production costs and for reasons of reliability preferred headlights kon in which the reflector (s) are fixed (apart from the possibilities to adapt the Height angle and the azimuth of the light beam during assembly or in operation to compensate for level fluctuations in driving stuff).
Es versteht sich jedoch, daß die Verwendung eines derartigen feststehenden Reflektors mit den für Kurven-/Nebelscheinwerfer bekannten Lösungen nicht vereinbar ist.However, it is understood that the use of such fixed reflector with for curve / fog lights known solutions is not compatible.
Es kann sich zudem bei den vorgenannten, mit einer gemeinsamen Abdeckscheibe versehenen Scheinwerfern mit schwenkbarem Reflek tor als schwierig erweisen, den Reflektor so zu konzipieren, daß er gleichzeitig ein zufriedenstellendes Kurvenlichtbündel und ein zufriedenstellendes Nebellichtbündel erzeugt. It may also involve the aforementioned, with a common one Headlamps with swiveling reflector difficult to design the reflector in such a way that it is also a satisfactory beam of cornering lights and produces a satisfactory fog light beam.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kurven scheinwerfer für linke und rechte Kurven bereitzustellen, die unter Verwendung von zwei Lichtquellen, die zu ein und dersel ben Lampe gehören, vorzugsweise z. B. zu einer genormten H4- Lampe, einerseits ein vorgegebenes Lichtbündel, zum Beispiel ein Abblendlichtbündel, in eine vorgegebene seitliche Richtung wirksam ergänzen und die andererseits eine andere Art von Lichtbündel erzeugen, das bestimmten Vorschriften entspricht, zum Beispiel ein Nebellichtbündel, ohne hierbei ein optisches Bauteil des Scheinwerfers (typischerweise den Reflektor) in irgendeiner Weise verschieben zu müssen.The present invention has for its object curves to provide headlights for left and right curves that using two light sources that are one and the same ben lamp belong, preferably z. B. to a standardized H4 Lamp, on the one hand a given light beam, for example a low beam in a given lateral direction effectively complement and on the other hand a different kind of Generate light beams that comply with certain regulations, for example a fog light bundle without an optical one Component of the headlight (typically the reflector) in to have to move in any way.
Des weiteren liegt der vorliegenden Erfindung das Ziel zugrun de, diese Aufgabe mit einem Ellipsoid-Scheinwerfer zu verwirk lichen, der als solcher unter anderem für seine Kompaktheit und für die gute Verwertung des von der Lampe ausgesandten Licht stroms bekannt ist.The present invention is also based on the aim de to accomplish this task with an ellipsoid headlight lichen, which as such for its compactness and for the good utilization of the light emitted by the lamp is known.
Die vorliegende Erfindung schlägt daher einen Kraftfahrzeug scheinwerfer vor, insbesondere einen Kurven-/Nebelscheinwerfer, dadurch gekennzeichnet, daß er in Kombination zwei Lichtquel len, einen Reflektor und eine Linse umfasst, wobei die Licht quellen in einem ersten Brennpunktbereich des Reflektors angeordnet sind und die Linse eine Brennlinie besitzt, die in einem zweiten Brennpunktbereich des Reflektors angeordnet ist und sich beiderseits einer optischen Achse der Linse erstreckt, so daß die Linse die Abbildung eines Lichtflecks auf die Straße projiziert, der vom Reflektor in dessen zweitem Brennpunktbe reich durch die von mindestens einer der Lichtquellen ausge sandte Strahlung gebildet wird, und daß der Reflektor einen ersten Bereich aufweist, der durch Zusammenwirken mit einer der Lichtquellen einen Lichtfleck bilden kann, der einen Konzentra tionsbereich besitzt, der in der Nähe der Brennlinie liegt und bezüglich der optischen Achse der Linse seitlich versetzt ist, sowie einen zweiten Bereich, der durch Zusammenwirken mit der anderen Lichtquelle einen Ausbreitungsbereich bilden kann, der in der Nähe dieser Brennlinie seitlich verteilt ist. The present invention therefore proposes a motor vehicle headlights in front, especially a curve / fog light, characterized in that it combines two light sources len, comprises a reflector and a lens, the light swell in a first focus area of the reflector are arranged and the lens has a focal line which in a second focal area of the reflector is arranged and extends on either side of an optical axis of the lens, so that the lens depicts a spot of light on the street projected by the reflector in its second focal point rich by that of at least one of the light sources sent radiation is formed, and that the reflector one has the first area, which by interaction with one of the Light sources can form a spot of light that is a concentration area that is close to the focal line and is laterally offset with respect to the optical axis of the lens, as well as a second area, which by cooperation with the other light source can form a propagation area that is laterally distributed near this focal line.
Bevorzugte aber nicht einschränkende Merkmale des erfindungsge
mäßen Scheinwerfers sind die folgenden:
Preferred but non-limiting features of the headlamp according to the invention are the following:
- - Der Reflektor ist durch aufeinanderfolgende, im wesentlichen elliptische vertikale Abschnitte gebildet, die jeweils einen vertikalen Konvergenzpunkt aufweisen, wobei ein erster seitli cher Bereich des Reflektors die allgemeine Form eines Rotation sellipsoidsegments aufweist, in dessen erstem Brennpunkt sich die erste Lichtquelle befindet und bei dem alle Abschnitte einen gemeinsamen vertikalen Konvergenzpunkt haben, der durch seinen zweiten Brennpunkt gebildet wird, der auf der Brennlinie seitlich versetzt ist und der die Bildung dieses Konzentrati onsbereichs ermöglicht, und wobei ein zweiter seitlicher Be reich des Reflektors eine Vielzahl vertikaler Konvergenzpunkte besitzt, die in der Nähe der Brennlinie verteilt sind und in denen sich das Licht konzentriert, das von einem ersten Brenn punkt aus reflektiert wird, der sich von dem ersten Brennpunkt des Ellipsoidsegments unterscheidet und in dem sich die zweite Lichtquelle befindet.- The reflector is by successive, essentially elliptical vertical sections formed, each one have vertical convergence point, a first lateral cher area of the reflector the general shape of a rotation has sellipsoid segments, in the first focus of which the first light source is located and all sections have a common vertical convergence point, which by its second focal point is formed, that on the focal line is offset laterally and which is the formation of this concentrate onsbereich allows, and wherein a second side Be range of vertical convergence points that are distributed near the focal line and in who are concentrating the light that comes from a first burning is reflected from the first focal point of the ellipsoid segment and in which the second Light source.
- - Die vertikalen Konvergenzpunkte der genannten Vielzahl sind im wesentlichen zwischen zwei vertikalen Konvergenzpunkten verteilt, die beiderseits der optischen Achse der Linse liegen.- The vertical convergence points are of the aforementioned variety essentially between two vertical convergence points distributed, which lie on both sides of the optical axis of the lens.
- - Die Ausdehnung des Ellipsoidsegments in einer horizontalen Axialebene wird durch ein Paar Randstrahlen bestimmt, die in dieser Ebene die wirksame Eintrittsfläche der Linse von dem gemeinsamen vertikalen Konvergenzpunkt aus erreichen können.- The expansion of the ellipsoid segment in a horizontal Axial plane is determined by a pair of marginal rays that in this plane is the effective entry surface of the lens from the can reach common vertical convergence point from.
- - Die Hauptachse des Ellipsoides ist in Bezug zur optischen Achse der Linse geneigt.- The main axis of the ellipsoid is in relation to the optical one Axis of the lens inclined.
- - Die Hauptachse des Ellipsoides ist horizontal.- The main axis of the ellipsoid is horizontal.
- - Die Lichtquellen sind in Bezug zur optischen Achse der Linse seitlich versetzt. - The light sources are in relation to the optical axis of the lens laterally offset.
- - Die vertikalen Konvergenzpunkte der genannten Vielzahl weisen eine quer zur optischen Achse der Linse gemessene Lage auf, die sich bezüglich einer vertikalen Ebene, in der die optische Achse des Reflektors liegt, in gleichbleibender Weise entsprechend dem Winkel einer Ebene ändert, in der der betref fende Abschnitt des zweiten Bereichs des Reflektors liegt.- The vertical convergence points of the aforementioned variety have a position measured transversely to the optical axis of the lens on a vertical plane in which the optical axis of the reflector lies in a constant manner changes according to the angle of a plane in which the subject fende section of the second region of the reflector.
- - Die vertikalen Konvergenzpunkte der genannten Vielzahl schwanken zwischen zwei Extremwerten, die symmetrisch beider seits der optischen Achse der Linse liegen.- The vertical convergence points of the aforementioned variety fluctuate between two extreme values that are symmetrical of both on the optical axis of the lens.
- - Zumindest einige der vertikalen Konvergenzpunkte der genann ten Vielzahl sind bezüglich der Brennlinie der Linse nach vorne oder nach hinten versetzt, so daß der entsprechende Teil des Lichtbündels verstärkt wird.- At least some of the vertical convergence points mentioned th variety are forward with respect to the focal line of the lens or moved backwards so that the corresponding part of the Light beam is amplified.
- - Der Scheinwerfer umfasst ferner eine Blende, die in der Nähe der Brennlinie der Linse angeordnet ist und in dem von der Linse projizierten Lichtbündel eine obere Hell-Dunkel-Grenze bilden soll.- The headlamp also includes a bezel that is nearby the focal line of the lens is arranged and in that of the Lens projected light bundles an upper cut-off line should form.
- - Der Konzentrationsbereich des Lichtflecks ist so angeordnet, daß er von der Linse bezüglich der optischen Achse der Linse um etwa 30° bis 40° seitlich projiziert wird.- The concentration range of the light spot is arranged so that it is around from the lens with respect to the optical axis of the lens about 30 ° to 40 ° is projected laterally.
- - Der ersten Lichtquelle ist ein Abschirmmittel so zugeordnet, daß der zweite Bereich des Reflektors dem von dieser ersten Lichtquelle ausgesandten Licht im wesentlichen nicht ausgesetzt ist.A shielding means is assigned to the first light source in such a way that the second region of the reflector is that of this first Light source essentially not exposed to light is.
- - Der Scheinwerfer besitzt einen ersten Betriebsmodus, in dem nur die zweite Lichtquelle eingeschaltet ist, und einen zweiten Betriebsmodus, in dem beide Lichtquellen eingeschaltet sind.- The headlight has a first operating mode in which only the second light source is on, and a second Operating mode in which both light sources are switched on.
Die vorliegende Erfindung schlägt gleichfalls ein linkes und rechtes Scheinwerferpaar für Kraftfahrzeuge vor, insbesondere Kurven-/Nebelscheinwerfer, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei wie vorstehend definierte Scheinwerfer umfasst, wobei der Reflektor des rechten Scheinwerfers mit dem des linken Schein werfers bis auf eine Drehung um 180° identisch ist.The present invention also proposes a left and right right pair of headlights for motor vehicles, in particular Curve / fog lights, characterized in that there are two headlights as defined above, wherein the Right headlight reflector with left headlight thrower is identical except for a rotation of 180 °.
Vorteilhafterweise wird der Konzentrationsbereich des Lichts des linken Scheinwerfers zur linken Straßenseite projiziert, und der Konzentrationsbereich des Lichts des rechten Scheinwer fers zur rechten Straßenseite.The concentration range of the light is advantageous the left headlight projected to the left side of the street, and the concentration range of the light of the right headlight on the right side of the road.
Die nachfolgende detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausfüh rungsformen der Erfindung verdeutlicht unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft und in nicht einschränken der Weise weitere Gesichtspunkte, Ziele und Vorteile der vor liegenden Erfindung.The following detailed description of preferred embodiments tion forms of the invention clarified with reference to the attached drawings by way of example and not restricting them the way further aspects, goals and advantages of the lying invention.
Fig. 1 zeigt in einer axial horizontal geschnittenen Ansicht den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen Scheinwerferreflektors, Fig. 1 shows, in a horizontal axially sectioned view of the basic structure of a headlamp reflector according to the invention,
Fig. 2 zeigt eine axial vertikal geschnittene Ansicht von Teilen des Scheinwerfers aus Fig. 1, FIG. 2 shows an axially vertical sectional view of parts of the headlight from FIG. 1,
Fig. 3 zeigt in einem Diagramm eine für den Aufbau des Scheinwerfers aus Fig. 1 und 2 verwendete Gesetzmäßig keit zur Entwicklung der vertikalen Konzentrations punkte, Fig. 3 shows a point for the construction of the headlamp of FIG. 1 and 2 legitimately used ness to the development of vertical concentration in a graph,
Fig. 4 zeigt eine Variante der Erfindung hinsichtlich der Brennlinien des Reflektors, Fig. 4 shows a variant of the invention with respect to the focal lines of the reflector,
Fig. 5 zeigt in einer Draufsicht den Umfang des Reflektors durch Oberflächenlinien, Fig. 5 shows a top view of the periphery of the reflector by surface lines,
Fig. 6 zeigt analog zu Fig. 5 eine Ansicht von hinten, Fig. 6 shows in analogy to Fig. 5 is a view from behind,
Fig. 7 zeigt analog zu Fig. 5 und 6 eine Seitenansicht, Fig. 7 shows analogous to Figs. 5 and 6 a side view,
Fig. 8 zeigt analog zu Fig. 5 bis 7 eine perspektivische Ansicht, Fig. 8 shows, similarly to Fig. 5 to 7, a perspective view,
Fig. 9 zeigt mit einer Reihe von Isocandela-Kurven den Ver lauf des von einem erfindungsgemäßen Scheinwerfer mit einer eingeschalteten Lichtquelle und ohne Blende er zeugten Lichtbündels, und Fig. 9 shows with a series of Isocandela curves, the United course of a headlamp according to the invention with a light source switched on and without an aperture, it produces the light beam, and
Fig. 10 zeigt mit einer Reihe von Isocandela-Kurven den Ver lauf des von dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer mit beiden eingeschalteten Lichtquellen und ohne Blende erzeugten Lichtbündels. Fig. 10 shows with a series of Isocandela curves the United course of the light beam generated by the headlamp according to the invention with both light sources switched on and without an aperture.
In Fig. 1 und 2 ist teilweise ein Scheinwerfer dargestellt, der zwei Lichtquellen 10a und 10b aufweist, wie die beiden Glühwen deln einer Glühlampe (z. B. des genormten Typs "H4" oder ähn lich).In Fig. 1 and 2, a headlight is partially shown, which has two light sources 10 a and 10 b, such as the two incandescent bulbs of an incandescent lamp (z. B. of the standardized type "H4" or similar).
Diese beiden schematisch in Form von Zylindern dargestellten Lichtquellen 10a, 10b sind in einem Reflektor 20 axial ausge richtet, der in der Nähe einer Blende oder Abdeckvorrichtung 30 einen von zwei konzentrierten Lichtflecken bilden kann, wobei das Lichtbild, das von diesem durch die Abdeckvorrichtung 30 teilweise abgeschirmten Fleck gebildet wird, durch eine Linse 40 auf die Straße projiziert wird.These two light sources 10 a, 10 b, shown schematically in the form of cylinders, are axially aligned in a reflector 20 which can form one of two concentrated light spots in the vicinity of an aperture or cover device 30 , the light image being generated by the cover device 30 partially shielded spot is formed, is projected onto the road through a lens 40 .
Die am weitesten vorne gelegene Glühwendel 10a ist zum Teil von einer Blendwanne 11 umgeben, die herkömmlicherweise in einer H4-Lampe vorgesehen ist, wobei die Lampe im Reflektor so ausge richtet ist, daß die Glühwendel 10a das Licht im wesentlichen in einem von einer vertikalen Axialebene begrenzten Halbraum seitlich, in diesem Fall nach links, aussendet.The most forward incandescent filament 10 a is partially surrounded by an aperture 11 , which is conventionally provided in an H4 lamp, the lamp in the reflector is so directed that the incandescent filament 10 a, the light essentially in one of one vertical axial plane bounded half space laterally, in this case to the left.
Der Einfachheit halber sind die anderen Bauteile des Scheinwer fers, wie Gehäuse, Abdeckscheibe, Regulierungsvorrichtung, An schlüsse usw. in den Zeichnungen nicht dargestellt.For the sake of simplicity, the other components of the headlight fers, such as housing, cover plate, regulating device, to conclusions etc. not shown in the drawings.
Der Reflektor besitzt einen ersten Bereich 21, der dem größten Teil der nicht von der Blendwanne 11 abgeschirmten Strahlung der Glühwendel 10a ausgesetzt ist und der einen relativ kleinen konzentrierten Lichtfleck in der Nähe der Blende 30 bilden soll, der so gelagert ist, daß dieser Fleck bezüglich der Fahrbahnachse typischerweise um 30 bis 40° seitlich versetzt, in diesem Fall nach rechts, auf die Straße projiziert wird, um eine Beleuchtungsfunktion in der Kurve zu erfüllen, wenn das Fahrzeug nach rechts fährt. Der zweite Bereich 22 des Reflek tors soll das Licht beiderseits der Fahrbahnachse auffächern, um eine Nebelbeleuchtung zu erzeugen.The reflector has a first region 21 , which is exposed to most of the radiation of the incandescent filament 10 a which is not shielded by the glare trough 11 and which is intended to form a relatively small concentrated light spot in the vicinity of the aperture 30 , which is mounted in such a way that this spot typically 30 to 40 degrees laterally offset from the road axis, in this case to the right, is projected onto the road to perform a lighting function in the curve when the vehicle is traveling to the right. The second region 22 of the reflector is to fan out the light on both sides of the road axis in order to generate fog lighting.
Im Folgenden wird nun die Konstruktion des Bereichs 21 be schrieben.The construction of the region 21 will now be described.
Zunächst wird die Brennlinie LF der Linse 40 bzw. die Linie der achsenparallelen Brennpunkte bestimmt, die am Schnittpunkt der Oberfläche der achsenparallelen Brennpunkte der Linse mit der horizontalen Axialebene gebildet wird und die bezüglich der optischen Achse XL der Linse eine gekrümmte symmetrische Form aufweist.First, the focal line LF of the lens 40 or the line of the focal points parallel to the axis is determined, which is formed at the point of intersection of the surface of the focal points parallel to the axis with the horizontal axial plane and which has a curved symmetrical shape with respect to the optical axis XL of the lens.
Anschließend wird für einen Lichtkonzentrationsbereich eine gewünschte seitliche Schrägstellung bestimmt, die der Kurven lichtfunktion des Scheinwerfers entspricht. Wie bereits er wähnt, wird ein zufriedenstellendes Kurvenlichtbündel im allgemeinen mit einer Lichtkonzentrationsspitze erzielt, die bezüglich der Fahrbahnachse um ca. 35 bis 40° zur Außenseite des Fahrzeugs versetzt ist.Then a for a light concentration range desired lateral inclination determines that of the curves light function of the headlamp corresponds. Like him already thinks a satisfactory bend light beam in the generally achieved with a light concentration peak that with respect to the road axis by about 35 to 40 ° to the outside of the vehicle is offset.
Diese Schrägstellung θv entspricht einem Punkt Fv auf der Brennlinie LF.This inclination θv corresponds to a point Fv on the Focal line LF.
Anschließend wird eine gewünschte Tiefe P2 für den linken Teil 21 des Reflektors 20 bestimmt sowie der maximal akzeptable Abstand P1 zwischen einem ersten Basisbrennpunkt F1a des Be reichs 21 des Reflektors und der Reflektorrückwand, wobei dieser Abstand im allgemeinen durch den Abstand der Glühwendel 10a der Lampe in Bezug zu ihrem Sockel vorgegeben ist. In Verbindung mit dieser Tiefe und diesem Abstand wurden in Fig. 1 festgelegte horizontale Linien L0, L1 und L2 gezogen, wobei sich der Reflektor zwischen den Linien L0 und L2 erstrecken und der Brennpunkt F1a auf der Linie L1 liegen soll.Subsequently, a desired depth P2 is determined of the reflector 20 for the left-hand part 21 and the maximum acceptable distance P1 between a first base focus F1a of Be Reich 21 of the reflector and the reflector rear wall, which distance is generally determined by the distance of the filament 10a of the lamp is specified in relation to their base. In connection with this depth and this distance, horizontal lines L0, L1 and L2 defined in FIG. 1 were drawn, the reflector extending between lines L0 and L2 and the focal point F1a lying on line L1.
Anschließend werden hinsichtlich der von Punkt Fv aus gesehenen Winkelausdehnung des wirksamen Teils der Eintrittsfläche 41 der Linse 40 die reflektierten Randstrahlen Rg und Rd bestimmt, die diese Winkelausdehnung wie dargestellt begrenzen. Der Strahl Rd schneidet die Linie L2 in einem ganz bestimmten, mit Xd be zeichneten Punkt, während der Strahl Rg die Linie L0 in einem anderen ganz bestimmten und mit Xg bezeichneten Punkt schnei det.Then, with respect to the angular extent of the effective part of the entrance surface 41 of the lens 40, as seen from point Fv, the reflected edge rays Rg and Rd are determined, which limit this angular extent as shown. Ray Rd intersects line L2 at a particular point designated Xd, while ray Rg intersects line L0 at another particular point designated Xg.
Ausgehend von diesen verschiedenen Vorgaben wird nun die Lage
des Brennpunkts F1a entlang der Linie L1 durch Lösung der
folgenden Gleichung bestimmt:
Based on these various specifications, the location of the focal point F1a along the line L1 is now determined by solving the following equation:
FvXd + F1aXd = F1aFv + 2F1aXgFvXd + F1aXd = F1aFv + 2F1aXg
Diese Gleichung gibt das Verhältnis zwischen den Strecken wieder, die von einem durch den äußersten Reflexionspunkt Xd verlaufenden Strahl und einem durch den äußersten Reflexions punkt Xg verlaufenden Strahl zurückgelegt werden, und ermög licht die Bestimmung der Stelle, an der sich der Brennpunkt F1a befinden muss.This equation gives the relationship between the distances again, from one by the extreme reflection point Xd passing beam and one through the outermost reflection point Xg extending beam are covered, and made possible the determination of the point at which the focal point F1a must be located.
Es wird sodann eine reflektierende Oberfläche 21 des Reflektors 20 aufgebaut, die aus einem Segment eines Rotationsellipsoiden besteht, dessen Hauptachse GA durch die Punkte F1a und Fv verläuft und dessen beide Brennpunkte in diesen Punkten liegen; die Lampe wird so angeordnet, daß die Glühwendel 10a im wesent lichen auf den Punkt F1a zentriert ist.A reflective surface 21 of the reflector 20 is then built up, which consists of a segment of an ellipsoid of revolution whose main axis GA runs through the points F1a and Fv and whose two focal points lie at these points; the lamp is arranged so that the filament 10 a is centered in wesent union on the point F1a.
Die reflektierende Oberfläche 21 konzentriert nun auf diese Weise das von der Lichtquelle ausgehende Licht in der Nähe des Punkts Fv, und zwar so, daß der Erfassungswinkel des Lichts unterhalb dieses Punkts im wesentlichen der Winkelausdehnung entspricht, die vom wirksamen Teil der Eintrittsfläche 41 der Linse 40 abgedeckt wird. The reflecting surface 21 thus concentrates the light emanating from the light source in the vicinity of the point Fv in such a way that the angle of detection of the light below this point essentially corresponds to the angular extent which is from the effective part of the entrance surface 41 of the lens 40 is covered.
Dank dieser durch den Bereich 21 des Reflektors gewährleisteten Konzentration des Lichts wird ein im wesentlichen konzentrier ter Lichtfleck bereitgestellt, der bezüglich der Fahrbahnachse mit einem vorgegebenen Winkel seitlich zur Straße projiziert wird, um die Kurvenlichtfunktion zu erfüllen.Thanks to this concentration of light guaranteed by the region 21 of the reflector, a substantially concentrated light spot is provided which is projected with respect to the road axis at a predetermined angle to the side of the road in order to perform the cornering light function.
Es ist in diesem Fall ersichtlich, daß sich in dem dargestell ten präzisen Beispiel aus der vorstehend beschriebenen Vorge hensweise ein Brennpunkt F1a ergibt, der bezüglich der optischen Achse XL der Linse seitlich nach links versetzt ist, sowie eine Hauptachse GA des Ellipsoiden 21, die bezüglich der genannten Achse nach links geneigt ist. Die Achse des Reflek tors, die die Montageachse der Lampe bildet, ist mit XM be zeichnet.In this case, it can be seen that, in the illustrated example, from the procedure described above, there is a focal point F1a which is laterally offset to the left with respect to the optical axis XL of the lens, and a main axis GA of the ellipsoid 21 which with respect to the axis mentioned is inclined to the left. The axis of the reflector, which forms the mounting axis of the lamp, is marked with XM.
Gemäß der vorhandenen Parameter, und insbesondere auch in Abhängigkeit vom wirksamen Durchmesser und von der Brennlänge der Linse 40 und der für die Abstände P1 und P2 gewählten Werte, können sich äußerst unterschiedliche Konfigurationen hinsichtlich der Lage des Brennpunkts F1a, der Neigung der Hauptachse GA und der Begrenzungen Xd und Xg des Ellipsoidseg ments 21 ergeben.According to the available parameters, and in particular also depending on the effective diameter and the focal length of the lens 40 and the values selected for the distances P1 and P2, extremely different configurations can occur with regard to the position of the focal point F1a, the inclination of the main axis GA and the Limits Xd and Xg of the ellipsoid segment 21 result.
Wird eine Linse mit einem Durchmesser von 40 mm und einer Brennlänge von 30 mm verwendet und wird P1 = 20 mm und P2 = 95 mm festgelegt, führt dies in einem konkreten Beispiel zu einer seitlichen Verschiebung des Brennpunkts F1a nach links um ungefähr 10 mm bezüglich der Achse XL.Will a lens with a diameter of 40 mm and one Focal length of 30 mm is used and P1 = 20 mm and P2 = 95 mm, this leads to a concrete example lateral shift of the focal point F1a to the left by about 10 mm with respect to the axis XL.
Der Bereich 22 des Reflektors, der sich ausgehend vom Punkt Xg nach rechts erstreckt, ist vorwiegend der von der hinteren Glühwendel 10b ausgehenden Strahlung ausgesetzt und wird dazu verwendet, im Zusammenwirken mit dieser Glühwendel eine im wesentlichen beiderseits der optischen Achse XL symmetrische Auffächerung des Lichts zu gewährleisten.The area 22 of the reflector which extends starting from the point Xg to the right is exposed mainly of b from the rear filament 10 outgoing radiation and is used in conjunction with this filament a substantially both sides of the optical axis XL symmetrical fanning of the light to ensure.
Dieser Bereich wird bevorzugt gemäß der in der FR-A-2 704 044 der Anmelderin beschriebenen Weise ausgeführt, so daß sich ausgehend von dem vertikalen Reflektorabschnitt, der durch den Punkt Xg nach rechts bis zum rechten Rand des Reflektors ver läuft, die von der Glühwendel 10b ausgehenden und vom Bereich 22 des Reflektors reflektierten vertikalen Konvergenzpunkte schrittweise von einem Punkt Fag bis zu einem Punkt Fad verän dern, der bezüglich der optischen Achse XL der Linse vorzugs weise symmetrisch zum Punkt Fag angeordnet ist.This area is preferably carried out in accordance with the manner described in FR-A-2 704 044 by the applicant, so that starting from the vertical reflector section, which runs through point Xg to the right to the right edge of the reflector, extends from the filament 10 b starting and from the area 22 of the reflector reflected vertical convergence points gradually change from a point Fag to a point Fad, which is preferably symmetrical with respect to the optical axis XL of the lens to the point Fag.
Der Punkt Fag ist in diesem Fall bezüglich des Punktes Fv, der zur Bestimmung des Bereichs 21 des Reflektors dient, leicht nach innen versetzt, wobei seine Lage abhängig von der Breite festgelegt wird, die für das mit der Glühwendel 10b gebildete Lichtbündel gewünscht wird.The point Fag is the point Fv, which serves the reflector to determine the area 21, slightly offset, in this case with respect to the inside, where its location is determined depending on the width desired for the b with the filament 10 formed beam.
Dank dieser durch den Bereich 22 des Reflektors gewährleisteten Lichtverteilung wird ein Lichtfleck bereitgestellt, der bei guter Homogenität eine gewisse Breitenauffächerung bewirkt.Thanks to this light distribution guaranteed by the area 22 of the reflector, a light spot is provided which, with good homogeneity, causes a certain spread of width.
Dieser gesamte Lichtfleck ist teilweise durch die Blende 30 ab geschirmt, die in diesem Fall eine in der horizontalen Axial ebene gelegene obere Kante aufweist, deren Profil sich der Brennlinie LF, wie in Fig. 1 dargestellt, anpasst, so daß eine deutlich scharfe Hell-Dunkel-Grenze gewährleistet ist, um so nach der Projektion ein Lichtbündel zu erhalten, das durch eine horizontale Hell-Dunkel-Grenze begrenzt ist.This entire light spot is partially shielded by the diaphragm 30 , which in this case has an upper edge located in the horizontal axial plane, the profile of which adapts to the focal line LF, as shown in FIG. 1, so that a clearly sharp bright Dark boundary is guaranteed in order to obtain a light beam after the projection which is limited by a horizontal light-dark boundary.
Fig. 3 zeigt für den Bereich 22, wie sich in Bezug zu einer als Bezugsebene durch die Achse XM verlaufenden vertikalen Ebene die Lage (Abszisse y quer zu XM gemessen, wobei der Nullpunkt in XM liegt) der vertikalen Konvergenzpunkte entlang der Linie LF abhängig vom Winkel θr einer vertikalen Ebene verändert, in der die Strahlen liegen, die von der Lichtquelle zu einem Abschnitt des Bereichs 22 ausgesandt werden, der gleichfalls in dieser Ebene liegt. FIG. 3 shows for region 22 how the position (abscissa y measured perpendicular to XM, with the zero point being in XM) with respect to a vertical plane running as a reference plane through the axis XM, depends on the vertical convergence points along the line LF Angle θr of a vertical plane changes, in which lie the rays emitted by the light source to a portion of area 22 which is also in that plane.
In diesem Beispiel erfolgt die Trennung zwischen den Bereichen 21 und 22 bei einem leicht negativen Wert θr (andere Konfigura tionen können zu Trennungen mit entsprechend unterschiedlichen Winkeln führen). Bewegt man sich von dem leicht negativen Wert θr zu den positiven Werten, was dem Überdeckungswinkel des Bereichs 22 entspricht, nimmt der Wert y allmählich von dem Fag entsprechenden Wert bis zu dem positiven und in diesem Fall gleichen absoluten Wert zu, der dem Punkt Fad entspricht.In this example, the separation between areas 21 and 22 takes place with a slightly negative value θr (other configurations can lead to separations with correspondingly different angles). Moving from the slightly negative value θr to the positive values, which corresponds to the coverage angle of the area 22 , the value y gradually increases from the value corresponding to the Fag to the positive and in this case the same absolute value which corresponds to the point Fad .
Es ist in diesem Fall festzustellen, daß das Zusammenwirken der eingeschalteten Glühwendel 10b mit dem Bereich 21 des Reflek tors, der nicht speziell für das Zusammenwirken mit dieser Glühwendel konzipiert ist, zu Streulicht im gebildeten Licht bündel führen kann. Wie im Folgenden noch näher zu sehen sein wird, befindet sich dieses Streulicht jedoch seitlich in deut lichem Abstand zur Fahrbahnachse und wirkt sich in der Praxis für den Fahrer nicht störend aus. Dieser Abstand lässt sich im übrigen auch noch vergrößern, wenn für den Bereich 21 eine kürzere Brennweite verwendet wird (d. h. wenn in Fig. 1 die Linie L0 angehoben wird).In this case, it should be noted that the interaction of the switched-on filament 10 b with the region 21 of the reflector, which is not specifically designed for the interaction with this filament, can lead to stray light in the light bundle formed. As will be seen in more detail below, however, this scattered light is laterally at a clear distance from the road axis and in practice does not have a disruptive effect on the driver. This distance can also be increased if a shorter focal length is used for area 21 (ie if line L0 is raised in FIG. 1).
Um dieses Streulicht abzuschwächen bzw. ganz zu unterdrücken, kann die Blende 30 so konzipiert werden, daß diese jede Strah lung unterdrückt, die nach Projektion durch die Linse bezüglich der Fahrbahnachse jenseits eines vorgegebenen Winkels (zum Beispiel annähernd 50°) geneigt ist.In order to attenuate or completely suppress this scattered light, the diaphragm 30 can be designed so that it suppresses any radiation which, after being projected by the lens, is inclined beyond a predetermined angle (for example approximately 50 °) with respect to the road axis.
Es ist gleichfalls festzustellen, daß das Zusammenwirken zwi schen der Glühwendel 10a und dem Teil des Bereichs 22, der in Fig. 1 links von der Achse XM angeordnet und somit der Strah lung dieser Glühwendel ausgesetzt ist, gleichfalls zu Streu licht führen kann. Dieses Licht ist jedoch relativ schwach (in Anbetracht der begrenzten Fläche des betroffenen Teils des Bereichs 22) und diffus, und wirkt sich nicht störend aus. In dem bevorzugten Fall, bei dem, wie im Folgenden noch näher zu sehen ist, die Glühwendel 10b beim Einschalten der Glühwendel 10a eingeschaltet bleibt, ist dieses Streulicht zudem noch weniger wahrnehmbar.It should also be noted that the interaction between the filament 10 a and that part of the area 22 which is arranged in FIG. 1 to the left of the axis XM and is thus exposed to the radiation of this filament, can likewise lead to stray light. However, this light is relatively weak (considering the limited area of the affected part of area 22 ) and diffuse, and does not interfere. In the preferred case, in which, as can be seen in more detail below, the incandescent filament 10 b remains switched on when the incandescent filament 10 a is switched on, this scattered light is moreover less perceptible.
Was das vom Bereich 22 des Reflektors erzeugte Nebellichtbündel anbelangt, so ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß mit der beschrie benen Ausführung der rechte Teil dieses Lichtbündels, der von dem Licht erzeugt wird, das durch den Bereich 22 in die Gegend des Punkts Fag gelenkt wird, eine größere Verstärkung aufweist als der linke Teil, der von dem Licht erzeugt wird, das durch den Bereich 22 in die Gegend des Punkts Fad gelenkt wird. Die vom Reflektorboden erzeugten Abbildungen der Lichtquelle 10 sind nämlich wesentlich größer als die Abbildungen der Licht quelle, die von den Seitenbereichen des Reflektors erzeugt werden, die in wesentlich größerer Entfernung zur Lichtquelle als der Reflektorboden liegen.As far as the fog light beam generated by the area 22 of the reflector is concerned, it can be seen from FIG. 1 that with the described design the right part of this light beam, which is generated by the light which is directed through the area 22 into the area of the point Fag has a greater gain than the left part generated by the light directed by the area 22 in the area of the point Fad. The images of the light source 10 generated by the reflector base are namely substantially larger than the images of the light source which are generated by the side regions of the reflector which are at a substantially greater distance from the light source than the reflector base.
Um diese fehlende Gleichmäßigkeit des Nebellichtbündelteils auszugleichen, ist es vorteilhaft, die Lage der Linie, auf der die vertikalen Konvergenzpunkte des Bereichs 22 des Reflektors verschoben werden, bezüglich der Brennlinie LF der Linse 40 zu verändern. In Fig. 4 ist daher die Brennlinie LF dargestellt, die bei identischer Linse der aus Fig. 1 entspricht; gleich falls ist eine Linie LCV vertikaler Konvergenzpunkte darge stellt, die sich allmählich von der Linie LF entfernt. Da die vertikale Konvergenz des Lichts nicht auf der Linie LF erzielt wird, sondern mit Abstand zu dieser, wird das vom Reflektor zum rechten Bereich der Linie LF ausgesandte Licht auf diese Weise verstärkt.In order to compensate for this lack of uniformity of the fog light beam part, it is advantageous to change the position of the line on which the vertical convergence points of the region 22 of the reflector are shifted with respect to the focal line LF of the lens 40 . . Therefore, in Figure 4, the focal line LF is shown, which corresponds with an identical lens of FIG. 1; likewise, a line LCV of vertical convergence points is shown, which gradually moves away from the line LF. Since the vertical convergence of the light is not achieved on the line LF, but at a distance from it, the light emitted by the reflector to the right area of the line LF is amplified in this way.
Wird der Abstand zwischen den Linien LF und LCV in geeigneter Weise ausgeglichen, kann dadurch bewirkt werden, daß der Licht bündelteil, der der Nebellichtfunktion entspricht, über seine gesamte Ausdehnung hinweg im wesentlichen gleichbleibend ver stärkt wird.The distance between the lines LF and LCV becomes more appropriate Equalized, can be caused by the light bundle part, which corresponds to the fog light function, over its ver essentially constant over the entire extent is strengthened.
Die Form des Reflektors 20 eines erfindungsgemäßen Scheinwer fers ist in Fig. 5 bis 8 genauer dargestellt. Die deutliche Asymmetrie des Reflektors bezüglich einer vertikalen Axialebene und die Unterbrechung zwischen den reflektierenden Oberflächen 21 und 22, die insbesondere durch den Abstand zwischen ihren jeweiligen ersten Brennpunkten F1a und F1b bedingt ist, ist hier zu erkennen, während der Reflektor bezüglich einer hori zontalen Axialebene symmetrisch ist. The shape of the reflector 20 of a headlamp according to the invention is shown in more detail in FIGS. 5 to 8. The clear asymmetry of the reflector with respect to a vertical axial plane and the interruption between the reflecting surfaces 21 and 22 , which is particularly due to the distance between their respective first focal points F1a and F1b, can be seen here, while the reflector is symmetrical with respect to a horizontal axial plane is.
Der vorstehend beschriebene Scheinwerfer wird vorteilhafterwei
se mit einer der beiden folgenden Betriebsarten benutzt:
The headlight described above is advantageously used with one of the following two operating modes:
- - Nebellicht-Modus: Nur die Glühwendel 10b ist eingeschaltet; Fig. 9 zeigt auf einem mit Gradeinteilungen versehenen Projek tionsschirm anhand einer Reihe von Isocandela-Kurven den Ver lauf des Lichtbündels, das nur mit der eingeschalteten Glühwendel 10b auf die Straße projiziert wird, ohne Ausgleichen der Lichtverteilung wie mit Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben und ohne Einwirkung der Blende 30; man erkennt hier den Streu lichtfleck, der deutlich nach rechts verschoben und, wie oben bereits ausgeführt, durch den Bereich 21 verursacht ist.- Fog light mode: only the filament 10 b is switched on; Fig. 9 shows on a graduated projection screen based on a series of Isocandela curves Ver the light beam that is projected onto the road only with the filament 10 b switched on, without compensating for the light distribution as described with reference to FIG. 4 and without the action of the aperture 30 ; one can see here the scatter light spot, which is clearly shifted to the right and, as already explained above, is caused by the area 21 .
- - Nebellicht- und Kurvenlicht -Modus: Die Glühwendeln 10a und 10b sind beide eingeschaltet; Fig. 10 zeigt den Verlauf des unter diesen Bedingungen projizierten Lichtbündels; es zeigt sich, daß das Lichtbündel einen bei etwa 37° nach rechts auf tretenden konzentrierten Lichtfleck aufweist, (Kurvenlichtfunk tion), der über dem Lichtbündel von Fig. 9 liegt.- Fog light and cornering light mode: The filaments 10 a and 10 b are both switched on; Fig. 10 shows the profile of the projected light beam under these conditions; it can be seen that the light beam has a concentrated light spot occurring at about 37 ° to the right (curve light function), which lies above the light beam from FIG. 9.
Selbstverständlich kann auch ein Scheinwerfer mit Nebellicht bündel oder Kurvenspotlicht realisiert werden, je nachdem, ob nur die Glühwendel 10b oder nur die Glühwendel 10a eingeschal tet ist.Of course, a headlight with fog light bundle or curve spot light can be realized, depending on whether only the filament 10 b or only the filament 10 a is switched on.
Es zeigt sich in diesem Fall, daß aufgrund der vorstehend ge nannten Symmetrie des Reflektors in Bezug zu einer horizontalen Axialebene der gleiche Reflektor im linken und rechten Schein werfer des Fahrzeugs verwendet werden kann und lediglich um 180° um sich selbst gedreht werden muss, um von der rechten (dem vorstehend beschriebenen Beispiel) zur linken Seite zu wechseln. Die Lampe wird gleichfalls um 180° gedreht.It turns out in this case that due to the ge called symmetry of the reflector in relation to a horizontal Axial plane the same reflector in the left and right glow thrower of the vehicle can be used and only around Must be rotated 180 ° around itself from the right (the example described above) to the left switch. The lamp is also turned through 180 °.
Die erfindungsgemäßen Kurven-/Nebelscheinwerfer werden typi
scherweise vom Armaturenbrett des Fahrzeugs aus wie folgt
gesteuert:
The curve / fog lights according to the invention are typically controlled from the dashboard of the vehicle as follows:
- - Nebellicht-Modus: die Glühwendeln 10b der beiden Scheinwerfer sind mit ihrer Nennleistung eingeschaltet;- Fog light mode: the filaments 10 b of the two headlights are switched on with their nominal power;
- - Kurvenlicht-Modus: die beiden Glühwendeln 10a und 10b des linken oder rechten Scheinwerfers werden zusätzlich zu den Abblendlichtscheinwerfern des Fahrzeugs je nach den vom Fahr zeug befahrenen Kurven eingeschaltet (zum Beispiel mittels geeigneter Sensoren an der Lenksäule); die Scheinwerfer können entweder ganz oder überhaupt nicht, oder mit zunehmender Lei stung eingeschaltet werden, je nachdem wie groß die Krümmung der vom Fahrzeug befahrenen Kurve ist, und gegebenenfalls auch mit unterschiedlichen Leistungsänderungen der Glühwendeln 10a und 10b.- Cornering light mode: the two filaments 10 a and 10 b of the left or right headlights are switched on in addition to the low beam headlights of the vehicle depending on the bends driven by the vehicle (for example by means of suitable sensors on the steering column); the headlights can either completely or not at all, or be switched on with increasing performance, depending on the size of the curvature of the curve traveled by the vehicle, and possibly also with different changes in performance of the filaments 10 a and 10 b.
Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich in keiner Weise auf die vorstehend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Zahlreiche Varian ten oder Änderungen können durch den Fachmann ausgeführt wer den.The present invention is of course not in any Way in the manner described above and in the drawings illustrated embodiments limited. Numerous variants th or changes can be carried out by a specialist the.
Es versteht sich, daß durch Veränderungen, die am Profil der oberen Kante 31 der Blende und an der Gesetzmäßigkeit bei der Verteilung der vertikalen Konvergenzpunkte (vgl. Fig. 3) gemäß den in der FR-A-2 704 044 beschriebenen Prinzipien vorgenommen werden, insbesondere auch ein Scheinwerfer bereitgestellt werden kann, der ein konzentriertes Kurvenlichtbündel und verschiedene Arten von Lichtbündeln, insbesondere ein Abblend lichtbündel, erzeugen kann.It is understood that changes made to the profile of the top edge 31 of the diaphragm and to the regularity in the distribution of the vertical convergence points (see FIG. 3) according to the principles described in FR-A-2 704 044 in particular, a headlight can also be provided, which can produce a concentrated cornering light beam and various types of light beams, in particular a low beam light beam.
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