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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Kraftfahrzeugscheinwerfer. Sie betrifft insbesondere einen Scheinwerfer, dessen Reflektor eine vorzugsweise mathematisch definierte Oberfläche besitzt, die besonders angepaßt ist, um selbsttätig ein Abblendlichtbündel gemäß den europäischen Vorschriften mit einer Entladungslampe zu bilden, die mit einer bestimmten Art von Abdeckung versehen ist.
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Die Anmelderin ist Inhaberin zahlreicher Patente zu reflektierenden Oberflächen, die selbsttätig Lichtbündel mit gegebenen Konfigurationen erzeugen können, insbesondere europäische Abblendlichtbündel, die ohne Beteiligung der Abdeckscheibe eine erhebliche Breite aufweisen.
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Diese Oberflächen sind durchaus effizient, wenn sie mit Lichtquellen zusammenwirken, die aus Glühfäden bestehen.
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Es existiert gegenwärtig jedoch eine Tendenz, anstelle von Glühlampen Entladungslampen zu verwenden, die wegen ihrer besonders hohen Lichtausbeute bekannt sind.
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Ein Nachteil dieser Art von Lichtquelle besteht aber darin, daß sich die Geometrie des Lichtabstrahlungsmusters schlecht kontrollieren läßt, so daß sich bei der Verwendung der vorgenannten reflektierenden Oberflächen mit Entladungslampen eine sehr deutliche Beeinträchtigung der Photometrie des erzeugten Lichtbündels ergibt, insbesondere in bezug auf die Schärfe der Hell-Dunkelgrenze.
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Darüber hinaus kann jeder Absatz in der Oberfläche des Reflektors, der wünschenswert sein kann, um Lichtbündelteile zu erzeugen, die verschiedene Positionen im abschließenden Lichtbündel besitzen und unterschiedliche Breitenstreuungsgrade aufweisen sollen, unter Berücksichtigung der hohen Energie der Lichtquelle zu einer Störstrahlung führen, durch die die Fahrer der entgegenkommenden Fahrzeuge geblendet werden könnten.
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Mit einer Entladungslampe neigt daher der Fachmann naheliegenderweise dazu, bei völlig glatten, gegebenenfalls gerippten, reflektierenden Oberflächen zu bleiben, was entsprechende Einschränkungen zur Folge hat.
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Aus diesem Grunde wurde, insbesondere durch das Dokument
DE 195 43 008 A1 vorgeschlagen, diese etwaigen Absätze, die beispielsweise in Höhe des Übergangs zwischen zwei Zonen des Reflektors vorhanden sind, in Entsprechung zu Schatten anzuordnen, die durch zur Lampe gehörende Abdeckelemente definiert sind. Die Lehren dieses Dokuments beschränken sich jedoch auf den Fall von parabolischen Flächen. Die Zone, die den Hauptteil des Lichtbündels ausführt (obere Zone), besitzt beispielsweise eine Oberfläche, die auf ihrer gesamten Ausdehnung aus dem gleichen Paraboloid hervorgeht. Der Reflektor ist dann nicht in der Lage, selbsttätig ein direkt benutzbares verbreitertes Lichtbündel zu erzeugen, so daß die Verwendung einer gerippten Abdeckscheibe erforderlich ist, mit den üblichen Nachteilen dieses Abdeckscheibentyps: Lichtstromverlust an der Abdeckscheibe, Begrenzung der mit den Rippungen erzielbaren Streuung usw.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftfahrzeugscheinwerfer vorzuschlagen, der eine Entladungslampe, einen Reflektor und eine glatte oder sehr leicht ablenkende Abdeckscheibe umfaßt, wobei der Reflektor ein Lichtbündel erzeugen kann, das unter einer Hell-Dunkelgrenze liegt, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Lampe mindestens zwei Abdeckelemente gehören, die zwei Schattenzonen auf dem Reflektor definieren, und daß der Reflektor mindestens zwei reflektierende Zonen umfaßt, die die Bildung von Lichtbündelteilen bewirken, die unterhalb der besagten vorbestimmten Hell-Dunkelgrenze mit unterschiedlichen Breitenstreuungsgraden angeordnet sind, und daß die besagten Zonen durch allgemein radiale Übergangshalbebenen getrennt sind, von denen sich zumindest einige in den besagten Schattenzonen erstrecken, die durch die besagten Abdeckelemente definiert sind.
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Dank der vorliegenden Erfindung haben Absätze zwischen den verschiedenen Zonen des Reflektors, die damit zusammenhängen, daß diese Zonen das Licht seitlich in unterschiedlichem Maße streuen, keine nachteiligen Anomalien im Lichtbündel zur Folge.
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Nach bevorzugten, aber nicht einschränkenden Aspekten des erfindungsgemäßen Scheinwerfers ist folgendes vorgesehen:
- – Der Reflektor enthält eine erste Zone, die sich im wesentlichen seitlich im Verhältnis zur Lampe erstreckt.
- – Die besagte erste Zone erstreckt sich zwischen der ersten und zweiten geneigten Halbebene oberhalb bzw. unterhalb der Horizontalen, wobei sich die geneigte Halbebene unterhalb der Horizontalen in einer der beiden Schattenzonen erstreckt.
- – Die besagte erste Zone umfaßt eine erste Teilzone, die von der Lampe entfernt ist und eine im wesentlichen parabolische horizontale Erzeugende besitzt, und eine zweite Teilzone in der Nähe der Lampe, die eine horizontale Erzeugende besitzt, die von einer Parabel abweicht, um die reflektierte Strahlung konvergieren zu lassen.
- – Die Erzeugenden der ersten und zweiten Teilzone schließen sich kontinuierlich und ohne Steigungsunterbrechung aneinander an.
- – Die erste Teilzone umfaßt eine Mehrzahl von Lichtstreuungsrippen, die auf einer mittels der besagten Erzeugenden gebildeten Grundfläche angebracht sind.
- – Die Streuungsrippen sind in mindestens zwei Rippengruppen verteilt, mit mindestens einer ersten Gruppe, die eine horizontale Streuung des Lichts bewirkt, und mindestens einer zweiten Gruppe, die eine Streuung des Lichts entlang einer Schrägrichtung bewirkt, die im wesentlichen parallel zu der besagten geneigten Halbebene der Hell-Dunkelgrenze verläuft.
- – Die Streuungsrippen umfassen eine dritte Rippengruppe mit gekrümmter Führung, die von Rippe zu Rippe einen kontinuierlichen Übergang zwischen den Rippen der ersten Gruppe und den Rippen der zweiten Gruppe bewirkt.
- – Die besagte erste Zone erstreckt sich zwischen einer radialen Halbebene, die um etwa 25° oberhalb der Horizontalen geneigt ist, und einer radialen Halbebene, die um etwa 30° unterhalb der Horizontalen geneigt ist.
- – Der Reflektor enthält eine zweite Zone, die sich oberhalb der ersten Zone und gleichzeitig in einem seitlichen Teil des Reflektors erstreckt, der der ersten Zone gegenüberliegt.
- – Die zweite Zone wird durch die besagte erste Halbebene und eine dritte Halbebene begrenzt, die in etwa in der Fluchtlinie der ersten Halbebene angeordnet ist und sich in dem anderen Schattenbereich erstreckt.
- – Bei der dritten Halbebene handelt es sich um eine radiale Halbebene, die um etwa 20° unterhalb der Horizontalen geneigt ist.
- – Die zweite Zone besitzt eine Grundfläche, deren horizontale Erzeugende ein Profil aufweist, das eine horizontale Ablenkung bewirkt, die sich, bei der Bewegung von der Mitte zu den Seitenkanten der Zone, zwischen zwei Nullwerten verändert, wobei sie örtlich durch Werte mit maximaler Konvergenz und maximaler Divergenz verläuft.
- – Die besagte horizontale Erzeugende der zweiten Zone ist kontinuierlich und ohne Steigungsunterbrechung ausgeführt.
- – Die besagte horizontale Erzeugende hat eine parabolische Form in zwei seitlichen Teilzonen.
- – Auf den Grundflächen der beiden seitlichen Teilzonen sind Rippen für die horizontale Lichtstreuung ausgebildet.
- – Der Reflektor enthält eine dritte Zone, die sich in seinem unteren Teil, zwischen der ersten und zweiten Zone, erstreckt.
- – Die besagte dritte Zone besitzt eine Oberfläche, deren horizontale Erzeugende ein Profil aufweist, das eine horizontale Ablenkung bewirkt, die sich, bei der Bewegung von der Mitte zu den Seitenkanten der Zone, zwischen zwei Nullwerten verändert, wobei sie örtlich durch Werte mit maximaler Konvergenz und maximaler Divergenz verläuft.
- – Die besagte Erzeugende der zweiten Zone ist kontinuierlich und ohne Steigungsunterbrechung ausgeführt.
- – Die besagte horizontale Erzeugende hat eine parabolische Form in zwei seitlichen Teilzonen.
- – Die Oberfläche der besagten dritten Zone ist völlig glatt und ohne Steigungsunterbrechung ausgeführt.
- – Die Erzeugenden der Grundfläche der zweiten Zone und der Oberfläche der dritten Zone fallen nicht zusammen.
- – Die besagten Erzeugenden weisen unterschiedliche Grundbrennweiten auf.
- – Die Brennweite der Erzeugenden der Oberfläche der dritten Zone ist kürzer als die Brennweite der Erzeugenden der Oberfläche der zweiten Zone.
- – Die geometrische Achse der besagten dritten Zone ist im Verhältnis zur gemeinsamen geometrischen Achse der ersten und zweiten Zone nach unten versetzt, wobei sie sich parallel zu dieser erstreckt.
- – Dieser Versatz nach unten beträgt etwa 1 bis 2 mm.
- – Eine der Zonen des Reflektors besitzt Rippen, die durch geometrische Projektion auf einer glatten Grundfläche angefügt sind, wobei die Rippen vor der Projektion unterschiedliche Krümmungen auf beiden Seiten einer Kuppe aufweisen.
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Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung angeführt wird. Darin zeigen im einzelnen:
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1 eine Vorderansicht eines Reflektors zu einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfer;
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2 eine Vorderansicht der zugehörigen Entladungslampe und ihrer Abdeckelemente;
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3 eine schematische Ansicht des Profils einer Rippe, die in der ersten Zone des Reflektors von 1 verwendet wird;
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4 eine Darstellung der horizontalen Erzeugenden der besagten ersten Zone des Reflektors;
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5 eine im Aufriß dargestellte Detailansicht der besagten ersten Zone des Reflektors;
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die 6a und 6b eine Darstellung zur photometrischen Verteilung des Lichtbündels, das mit einer ersten Teilzone der ersten Zone des Reflektors bzw. mit der gesamten ersten Zone ohne Abdeckscheibe erzielt wird;
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7 eine Darstellung der horizontalen Erzeugenden einer zweiten Zone des Reflektors von 1;
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8 eine im Aufriß dargestellte Detailansicht der besagten zweiten Zone des Reflektors;
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die 9a und 9b eine Darstellung zur photometrischen Verteilung des Lichtbündels, das mit der zweiten Zone des Reflektors bzw. mit der Gesamtheit der ersten und zweiten Zone ohne Abdeckscheibe erzielt wird;
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10 eine Darstellung der horizontalen Erzeugenden einer dritten Zone des Reflektors von 1;
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11 eine Axialschnittansicht der dritten Zone und des durch die Lampe erzeugten Lichtbogens; und
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12 eine Darstellung zur photometrischen Verteilung, die mit der dritten Zone des Reflektors ohne Abdeckscheibe erzielt wird.
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Im folgenden wird die Beschreibung der verschiedenen Merkmale des Reflektors anhand eines orthonormalen Bezugssystems (0, x, y, z) angeführt, wobei 0 ein Bezugspunkt, der sich im Bodenbereich des Reflektors befindet, und 0z die Achse des Reflektors ist, während 0y vertikal und 0z senkrecht zu 0y und 0z verläuft.
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Für den Fall, daß einige der in der nachfolgenden Beschreibung zitierten Dokumente für die Definition von Flächengleichungen Bezugssysteme mit anderen Ausrichtungen zugrundelegen, kann der Fachmann natürlich die erforderlichen Anpassungen durch einfaches Austauschen der Variablen in den Gleichungen vornehmen.
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Die Beschreibung bezieht sich außerdem auf einen Scheinwerfer für Rechtsverkehr, das heißt auf eine eine genormte rechts ansteigende Hell-Dunkelgrenze, wobei der Fachmann die erforderlichen Anpassungen für Linksverkehr, beispielsweise durch eine symmetrische Transformation, bezogen auf die vertikale Ebene, die durch die Achse des Spiegels verläuft, vornehmen kann.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnung ist in 1 ein Reflektor eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers dargestellt.
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Dieser Reflektor kann selbsttätig die gewünschte Lichtverteilung für ein genormtes europäisches Abblendlichtbündel erzeugen, das heißt, daß die (nicht dargestellte) vordere Abdeckscheibe des Scheinwerfers glatt oder sehr schwach ablenkend ist.
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Dieser Reflektor, der insgesamt durch die Bezugsnummer 1 bezeichnet wird, ist in drei getrennte Zonen 11, 12 und 13 unterteilt, die sich kontinuierlich oder nicht kontinuierlich aneinander anschließen.
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Dieser Reflektor ist für das Zusammenwirken mit einer in 2 schematisch dargestellten Entladungslampe 2 bestimmt, die zwei Abdeckelemente, im vorliegenden Falle Streifen mit lichtundurchlässiger Farbe 21 und 22, enthält, die auf dem Kolben 20 der Lampe vorgesehen sind.
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Die lichtundurchlässigen Streifen sind so ausgebildet, daß sie die vom Lichtbogen der Lampe kommende Strahlung in zwei ganz bestimmten Winkelsektoren abdecken, die jeweils eine Ausdehnung von 25° aufweisen, und zwar in einem ersten Sektor S1, der sich zwischen zwei Halbebenen P11 und P12 erstreckt, von denen eine horizontal und die andere um 25° unterhalb der Halbebene P11 geneigt ist, wobei diese beiden Halbebenen durch die Achse der Lampe verlaufen, und in einem zweiten Sektor S2, der sich zwischen zwei Halbebenen P21 und P22 erstreckt, die um 15° bzw. um 40° unterhalb der Horizontalen geneigt sind, wobei diese beiden Halbebenen ebenfalls durch die Achse der Lampe verlaufen.
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Diese abgedeckten Zonen S1 oder S2 oder Schattenzonen sind herkömmlicherweise im Zusammenwirken mit einer Entladungslampe vorgesehen, um die durch den Reflektor erfolgende Bildung eines Lichtbündels mit normierter europäischer Hell-Dunkelgrenze zu vereinfachen, die durch eine horizontale Halbebene (auf der Seite des Gegenverkehrs) und durch eine um 15° oberhalb der Horizontalen ansteigende Halbebene (auf der Seite des Randstreifens der Fahrbahn) begrenzt wird.
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Diese Zahlenwerte sind natürlich keineswegs verbindlich.
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Darüber hinaus kann die Lampe als Variante Abdeckelemente umfassen, die um den Lampenkolben herum angeordnet sind und die beispielsweise aus lichtabsorbierenden Metallstreifen bestehen.
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Nach einem Aspekt der Erfindung befinden sich zwei der drei radialen Übergangshalbebenen zwischen den drei Zonen 11, 12, 13 des Reflektors in den Sektoren S1 und S2, die durch die lichtundurchlässigen Streifen 21 und 22 abgedeckt sind.
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Im einzelnen ist die Übergangshalbebene PT12 zwischen der Zone 11 und der Zone 12 des Reflektors im dargestellten Beispiel um +25° oberhalb der Horizontalen geneigt, während die Übergangshalbebene PT23 zwischen den Zonen 12 und 13 um 20° unterhalb der Halbebene, auf der der Lampe gegenüberliegenden Seite, geneigt ist.
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Außerdem ist eine Übergangshalbebene PT31, auf der gleichen Seite wie die Halbebene PT12, um –30° unterhalb der Horizontalen geneigt.
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Diese Werte sind natürlich keineswegs verbindlich. Sie sind insbesondere vorgesehen, um die Symmetrie der Oberfläche, bezogen auf die axiale Vertikalebene y0z, zu optimieren und die Anpassung des Scheinwerfers für Linksverkehr zu vereinfachen.
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Es folgt nun eine Beschreibung der Struktur und der optischen Funktion der einzelnen Zonen 11, 12, 13 des Reflektors 1.
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Zone 11 (Fig. 4 und Fig. 5)
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Die Aufgabe dieser Zone besteht hauptsächlich darin, für die Reichweite des Lichtbündels in einem Bereich unterhalb und in der Nähe der geneigten rechten Halbgrenze zu sorgen, um den rechten Randstreifen der Fahrbahn in Entfernungen in einer Größenordnung von 40 Metern und mehr ausreichend auszuleuchten.
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Diese Zone wird durch eine Grundfläche SB1 definiert, auf der Lichtstreuungsrippen angebracht sind.
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Für die Anbringung dieser Rippen wird vorzugsweise das Verfahren angewendet, das im Dokument
EP 0 645 578 A2 auf den Namen der Anmelderin beschrieben wird.
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Die Grundfläche ist vorteilhafterweise ein Paraboloidteilstück mit modifiziertem Boden, das im Dokument
FR 2 609 148 A1 auf den Namen der Anmelderin eingehender beschrieben wird, auf das zu weiteren Einzelheiten verwiesen werden kann.
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An dieser Stelle ist jedoch darauf hinzuweisen, daß diese Flächen vertikale Abschnitte enthalten, die als Parabeln ausgeführt sind. Die Brennweite f1 dieser Parabeln liegt vorzugsweise in einer Größenordnung von 27 mm, während ihr Brennpunkt F1 auf der Achse 0z liegt und im Verhältnis zum Mittelpunkt, entlang 0z, des durch die Lampe erzeugten Lichtbogens nach hinten versetzt ist. Dieser Versatz liegt vorzugsweise zwischen etwa 2 und 6 mm.
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Die horizontale Erzeugende einer solchen Grundfläche, die in 4 veranschaulicht wird, ist ihrerseits wiederum eine Parabel mit gleicher Brennweite (27 mm) und gleichem Brennpunkt (wie vorstehend angegeben versetzt), deren Mittelteil (Boden) jedoch modifiziert ist, um eine Konvergenz der reflektierten Strahlen herbeizuführen. Die Parametrierung dieses Bodenteils ist so bestimmt, daß der Halbwinkel dieser Konvergenz, und damit auch der in der Ferne daraus resultierenden Divergenz, vorzugsweise in einer Größenordnung von 20° liegt. Darüber hinaus befindet sich, wie in 4 zu erkennen ist, der Übergang zwischen dem modifizierten Teil und dem nicht modifizierten Teil vorzugsweise in einer seitlichen Entfernung in einer Größenordnung von 50 mm, bezogen auf die optische Achse.
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Die modifizierte mittlere Teilzone 111 der Zone 11 wird ohne weitere Bearbeitung verwendet, das heißt, es handelt sich um eine glatte, kontinuierliche und ableitbare Fläche (ohne Absätze oder Abwinklungen).
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Die rein parabolische äußere Teilzone 112 der Zone 11 erstreckt sich zwischen der mittleren Teilzone 111 und der Seitenkante des Reflektors und wird mit einer bestimmten Anzahl von (auf der Erzeugenden von 4 nicht dargestellten) Rippen versehen, deren Aufgabe darin besteht, eine ganz bestimmte Streuung des Lichts herbeizuführen, wie dies im folgenden beschrieben wird.
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In dieser Teilzone 112 befinden sich vorzugsweise acht wie folgt definierte Rippenbereiche:
- – Oberhalb einer horizontalen Trennebene P156, die im Verhältnis zur axialen Ebene x0z nach oben versetzt ist, und bis zur Übergangshalbebene PT12 zur Zone 12 ist ein Bereich 1125 vorgesehen, der vertikale Rippen S15 enthält, deren Profil vorzugsweise symmetrisch, bezogen auf eine mittlere Vertikalebene gestaltet ist (beispielsweise zylindrische Rippen). Der Radius dieser Rippen wird so bestimmt, daß eine Lichtstreuung erfolgt, die homogen mit der Streuung ausfällt, die durch den oberhalb der Halbebene PT12 angeordneten angrenzenden Teil der Zone 12 erzeugt wird, die weiter unten zu beschreiben ist.
- – Der Rippenbereich 1126, der zwischen der horizontalen Ebene P156 und einer anderen horizontalen Ebene P164 liegt, die unterhalb der Ebene P156, aber oberhalb der axialen Ebene x0y angeordnet ist, umfaßt andere vertikale Rippen S16, die dichter ausgeführt sind, aber eine ähnliche Streuung wie die Rippen S15 bewirken.
- – Zwischen der Ebene P164 und einer Ebene P1442, die um 7,5° nach unten, bezogen auf die Ebene P164, um einen Punkt C41 geneigt ist, der in der besagten Ebene P164, etwas im Innern der Teilzone 112 der Zone 11 liegt, umfaßt ein Rippenbereich 11242 Rippen S142, die entsprechend einem Krümmungsmittelpunkt gekrümmt sind, der sich im Punkt C41 befindet.
- – Zwischen der Ebene P1442 und einer Ebene P1441, die zu dieser parallel verläuft und unter ihr angeordnet ist, umfaßt ein Rippenbereich 1124 gerade Rippen S14, deren Richtungen um 7,5°, bezogen auf die vertikale Ebene y0z, geneigt sind.
- – Zwischen der Ebene P1441 und einer Ebene P143, die um 7,5° nach unten, bezogen auf die Ebene P1441, um einen Punkt C42 geneigt ist, der in der besagten Ebene P1441, etwas im Innern der Teilzone 112 liegt, umfaßt ein Rippenbereich 11241 Rippen S141, die entsprechend einem Krümmungsmittelpunkt gekrümmt sind, der sich im Punkt C42 befindet.
- – Zwischen der geneigten Ebene P143 und einer Ebene P132, die zu dieser parallel verläuft und nach unten versetzt ist, umfaßt ein Rippenbereich 1123 gerade Rippen S13, deren Richtungen um 15°, bezogen auf die Vertikale, geneigt sind.
- – Zwischen der Ebene P132 und einer Ebene P121, die parallel zu dieser verläuft und nach unten versetzt ist, umfaßt ein Rippenbereich 1122 Rippen S12, die in der Fluchtlinie der Rippen S13 angeordnet sind.
- – Zwischen der Ebene P121 und der Übergangshalbebene PT31 zur Zone 13 umfaßt schließlich ein Rippenbereich 1121 Rippen S11, die in der Fluchtlinie der Rippen S12 und S13 angeordnet sind.
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Die Profile der um 7,5° geneigten Rippen S14 und der um 15° geneigten Rippen S13, S12 und S11 werden so bestimmt, daß eine Streuung unterhalb und entlang der geneigten Halbgrenze der genormten Hell-Dunkelgrenze herbeigeführt wird und daß vorrangig die Beleuchtung in der Nähe der genormten Meßpunkte 75R und 50R des Projektionsschirms berücksichtigt wird.
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Dabei haben die Rippen S11 bis S14 vorzugsweise ein nicht symmetrisches Profil, wie es in 3 schematisch als Projektion dargestellt ist, mit einem Teil ST' mit einem kleineren Krümmungsradius, dessen Aufgabe darin besteht, eine größere Lichtstreuung nach außen (das heißt zur rechten Seite des Projektionsschirms) herbeizuführen, und einem Teil ST'' mit einem größeren Krümmungsradius, dessen Aufgabe darin besteht, eine geringere Lichtstreuung nach innen zu bewirken, um eine signifikante Lichtmenge im mittleren Bereich des Lichtbündels, unterhalb und in der Nähe der mittleren Biegung der Hell-Dunkelgrenze, zu bewahren.
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Außerdem haben die Rippen mit kreisförmiger Führung S142 und S141 Profile, die sich von oben nach unten verändern, so daß sie sich kontinuierlich, ohne Absätze und ohne Sprünge an die folgenden Rippen anschließen:
- – an die Rippen S16 und S14 für die Rippen S142,
- – an die Rippen S14 und S13 für die Rippen S141.
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6a der Zeichnungen zeigt, anhand einer Schar von Isocandela-Kurven auf einem prozentual abgestuften Schirm, die Photometrie des Lichtbündelteils, der durch die glatte Teilzone 111 erzeugt wird. Dieser Lichtbündelteil steigt leicht oberhalb der horizontalen Achse an, um die Zone unterhalb der genormten geneigten Halbgrenze Hc auszufüllen.
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6b zeigt wiederum die Lichtverteilung, die mit der gesamten Zone 11 erzielt wird. Dabei ist festzustellen, daß sich die maximale Lichtkonzentration, die die Reichweite dieses Lichtbündelteils definiert, rechts von der Biegung der Hell-Dunkelgrenze und unmittelbar unterhalb der geneigten Halbgrenze befindet, was gezielt auf eine ausreichende Ausleuchtung der Fahrbahngrenze bzw. des Randstreifens abgestimmt ist und zum Sichtkomfort beiträgt.
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Zone 12 (Fig. 7 und Fig. 8)
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Diese Zone hat die Aufgabe, eine besonders ausgeprägte horizontale Streuung des Lichts zu bewirken, um dem Lichtbündel die große Breite zu geben, die zum Sichtkomfort beiträgt.
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Diese Zone umfaßt vorzugsweise eine Grundfläche SB2 (auf der Rippen ausgebildet sind, wie weiter unten noch zu beschreiben ist), die entweder aus einem einer Teilfläche mit Selbsterzeugung einer horizontalen Hell-Dunkelgrenze, wie sie insbesondere in der
FR-A-2 536 503 definiert wird, oder aus einer Teilfläche mit Selbsterzeugung einer horizontalen Hell-Dunkelgrenze mit modifiziertem Boden, wie sie in der
FR-A-2 609 148 definiert wird, oder aus einer Teilfläche mit Selbsterzeugung einer Hell-Dunkelgrenze mit modifizierten Zwischenzonen besteht, wie sie in einem der Dokumente
FR-A-2 639 888 und
FR-A-2 664 677 definiert wird. Zu weiteren Einzelheiten bezüglich der Konstruktion der Flächen wird auf die Beschreibung dieser Dokumente verwiesen.
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Im ersten Fall sind die vertikalen Abschnitte der Fläche Teilstücke von Parabeln mit veränderlichen Brennpunkten, so daß alle Bilder der Lichtquelle unterhalb oder dicht an einer horizontalen Hell-Dunkelgrenze plaziert werden, die durch die horizontale Achse hh des Projektionsschirms definiert ist.
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Im zweiten oder dritten Fall sind die vertikalen Abschnitte der Fläche Parabeln. Ihre Brennweite beträgt vorzugsweise etwa 24 mm, während ihr Brennpunkt vorteilhafterweise im Verhältnis zu dem durch die Lampe erzeugten Lichtbogen nach hinten versetzt ist.
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Was die horizontale Erzeugende einer solchen Fläche betrifft, so handelt es sich im ersten Fall um eine Parabel, im zweiten Fall um eine Parabel mit modifizierter Bodenzone, um eine Konvergenz der reflektierten Strahlung und damit in großer Entfernung eine Streuung zu gewährleisten, und im dritten Fall um eine Parabel, die in ihrer mittleren Zone durch eine Gesamtheit von nacheinander divergierenden und/oder konvergierenden und/oder parabolischen Zonen modifiziert ist.
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Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um eine Grundfläche, die entsprechend der in
11b des Dokuments
FR-A-2 664 677 veranschaulichten Parametrierung ausgeführt ist. Mit anderen Worten: Die Grundfläche SB2 der Zone
12 umfaßt, in ihrem linken Teil und von links nach rechts in
7 (das heißt in ihrem rechten Teil und von rechts nach links in
8), eine zwischen den Ebenen X1 und X2 angeordnete Teilzone
121, deren horizontale Erzeugende parabolisch ist, eine Teilzone
122, deren horizontale Erzeugende modifiziert ist, um, von außen nach innen, von einer horizontalen Nullablenkung (Punkt X2) auszugehen, durch einen Punkt mit maximaler horizontaler Konvergenz (Punkt X2) zu verlaufen und zu einem Punkt mit horizontaler Nullablenkung (Punkt X4) zurückzukehren, und eine Teilzone
123, deren horizontale Erzeugende modifiziert ist, um, von außen nach innen, von der horizontalen Nullablenkung des Punkts X4 auszugehen, durch einen Punkt mit maximaler horizontaler Divergenz (Punkt X5) zu verlaufen und zu einem Punkt mit horizontaler Nullablenkung zurückzukehren, der in der axialen Vertikalebene x0z liegt.
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Diese verschiedenen Profile der horizontalen Erzeugenden der Grundfläche bilden zusammen eine kontinuierliche und ableitbare Linie (das heißt ohne Steigungsunterbrechung).
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Der rechte Teil der Erzeugenden dieser Grundfläche ist symmetrisch oder nicht symmetrisch ausgeführt, jedoch mit den gleichen Veränderungen bezüglich der horizontalen Ablenkung, wobei die entsprechenden Zonen mit 124, 125 und 126 und die entsprechenden Kennpunkte mit x6 bis x10 bezeichnet werden.
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Darüber hinaus erfolgt die Parametrierung der Gleichung dieser Grundfläche vorteilhafterweise so, daß die in den Teilzonen 122, 125 herbeigeführte maximale horizontale Konvergenz etwa 25 bis 30° beträgt und daß die in den Teilzonen 123 und 124 herbeigeführte maximale horizontale Divergenz bei etwa 20° liegt.
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Die Zone 12 enthält eine spezifische Rippung, wie nachstehend zu beschreiben sein wird.
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Zunächst werden die Teilzonen 122 bis 125 mit modifzierter horizontaler Erzeugender als solche belassen. Sie sind auf ihrer gesamten Ausdehnung glatt (kontinuierlich und ableitbar).
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Die beiden Randteilzonen 121 und 126, deren Grundflächen Parabeln sind, umfassen dagegen jeweils einen Satz Rippen mit vertikaler Führung, deren Aufgabe darin besteht, eine größere horizontale Streuung des Lichts herbeizuführen.
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Diese Rippen, die mit S121 bzw. S126 bezeichnet werden, haben vorzugsweise, vor der Projektion auf die Fläche, ein Profil, dessen Radius zwischen 20 und 40 mm liegt und deren Breite vorzugsweise 6 bis 8 mm beträgt.
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Im übrigen können diese Rippen S121 und S126, gemäß den Lehren der vorerwähnten
EP-0 645 578 , veränderliche Profile aufweisen, so daß sich vertikal aufeinander ausgerichtete Rillen ohne Unterbrechung aneinander anschließen, wodurch optische Anomalien, wie etwa blendende Störstrahlungen, vermieden werden können.
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Als Variante können nicht nur die Teilzonen 121 und 126, sondern auch Teile der Teilzonen 122 und 125 gerippt sein, die an die besagten Teilzonen 121 und 126 angrenzen und die sich zwischen den horizontalen Ebenen mit den Maßen X2 und X8 erstrecken, die die Teilzonen 121 und 122 bzw. die Teilzonen 126 und 125 und die Linien mit maximaler Konvergenz trennen, die durch die Maße X3 und X8 in Höhe der Achse 0x verlaufen, die zu den Teilzonen 122, 125 gehören. Mit anderen Worten: Es wird auch eine Rippung auf den Teilen der Teilzonen 122 und 125 ausgebildet, in denen die horizontale Ablenkung von einem Nullwert zu einem maximalen Konvergenzwert übergeht, wobei diese Rippen komplexe Formen aufweisen können und mit den Bezugsnummern S122 und S125 bezeichnet werden. Dadurch wird die horizontale Streuung des Lichts verstärkt.
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9a zeigt anhand einer Schar von Isocandela-Kurven den Verlauf des Lichtbündelteils, der durch die Zone 12 des Spiegels ohne Abdeckscheibe erzeugt wird. Dabei ist eine erhebliche Streuung des Lichts unter der horizontalen Hell-Dunkelgrenze hh festzustellen.
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9b zeigt den Verlauf des Lichtbündelteils, der gemeinsam durch die Zonen 11 und 12 des Spiegels erzeugt wird, mit einer ausgeprägten seitlichen Streuung und einer angemessenen Ausfüllung unter der geneigten Halbgrenze Hc in der Nähe der Achse.
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Zone 13 (Fig. 10 bis Fig. 12)
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Diese Zone, die sich im unteren Teil des Spiegels zwischen den Übergangsebenen PT23 und PT31 befindet, ist vorteilhafterweise eine wie die Grundfläche der Zone
12 konstruierte Fläche, und zwar entsprechend den Lehren der
FR-A-2 664 677 , insbesondere ihrer
11b.
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Im Unterschied zur Zone 12 umfaßt die Zone 13 jedoch keine Rippen, so daß in dem erzeugten Lichtbündelteil ein Lichtfleck mit großer Konzentration in der Achse der Fahrbahn belassen wird.
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Im vorliegenden Beispiel ist die Gleichung der Zone 13 mit Parametern X1' bis X10' ausgeführt, deren Definition derjenigen der Parameter X1 bis X10 der Grundfläche der Zone 12 entspricht, wobei diese Parameter Werte aufweisen können, die mit den Werten der Parameter der Zone 12 identisch oder verschieden sein können.
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Die Grundbrennweite der Fläche der Zone
13 (Parameter f
0 im Dokument
FR-A-2 664 677 ) ist vorteilhafterweise kleiner als die für die Zone
12 verwendete Brennweite, wobei sie vorzugsweise etwa 21 mm beträgt.
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Außerdem ist es vorteilhaft, daß die Achse dieser Fläche (Achse 0z' in
11, entsprechend der Achse 0x in der
FR-A-2 664 677 ), um einen Abstand d im Verhältnis zur gemeinsamen Achse 0z der Lampe und der Flächen der Zonen
11 und
12 nach unten versetzt ist.
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Dabei ist festzustellen, daß in einer Lichtbogenlampe der zwischen den Elektroden erzeugte Lichtbogen die mit S bezeichnete Hauptlichtquelle bildet, wobei jedoch die im unteren Teil der Lampe, unterhalb des Lichtbogens, vorhandenen Salze ebenfalls eine gewisse Lichtmenge erzeugen, die eine mit S' bezeichnete sekundäre Störlichtquelle bildet.
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Durch einen Versatz der Achse der Fläche der Zone 13 nach unten, so daß sie sich in der Nähe dieser sekundären Lichtquelle S' erstreckt, wird die Erzeugung von Bildern dieser Lichtquelle verhindert, die deutlich oberhalb der Hell-Dunkelgrenze übergreifen und die Fahrer der entgegenkommenden Fahrzeuge blenden könnten. Bei den zur Zeit im Handel erhältlichen Entladungslampen wird vorzugsweise ein Versatz d von etwa 1,5 mm gewählt.
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Der Basisbrennpunkt F3 der Fläche der Zone 13 liegt vorzugsweise auf der Achse 0z', unmittelbar vor der sekundären Lichtquelle S'.
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Darüber hinaus werden die Parameter der Fläche der Zone 13 vorzugsweise so gewählt, daß die vorgegebene horizontale Ablenkung, von der Mitte zu den Seitenkanten dieser Zone, allmählich von einem Nullwert zu einer maximalen Divergenz in einer Größenordnung von 35°, danach zu einer maximalen Konvergenz in einer Größenordnung von 55° und anschließend wieder zu einer Nulldivergenz in Höhe der seitlichen Teile mit Parabelprofil verläuft.
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Bei diesem Verhalten ist der durch die Zone 13 erzeugte Lichtbündelteil so gestaltet, wie dies in 12 veranschaulicht ist, mit einer starken Konzentration entlang der Achse und zugleich mit einer ausgeprägten Streuung, die zum Sichtkomfort beiträgt.
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Bei Bedarf kann die Breite dieses Lichtbündelteils natürlich noch weiter vergrößert oder die Intensität in seinen verbreiterten Bereichen verstärkt werden, indem auf der Oberfläche Rippen angeordnet werden, beispielsweise in den Bereichen mit maximaler Konvergenz und Divergenz.
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Dank der Verwendung von Zonen 11, 12, 13, die, wie vorstehend beschrieben, eine spezifische Funktion erfüllen, kann ein Lichtbündel erzielt werden, das eine große Breite (ausgeprägte horizontale Streuung) und zugleich einen ausgeprägten Konzentrationsfleck in der Achse der Fahrbahn (Reichweite) ohne Zuhilfenahme der Abdeckscheibe aufweist.
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Darüber hinaus wird die Gestaltung des Reflektors vereinfacht, da die einzelnen Zonen nicht mehr einem geometrischen Teil des Lichtbündels entsprechen (bisheriger Stand der Technik), sondern vielmehr einem funktionellen Teil dieses Lichtbündels (horizontale Streuung, Reichweite).
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Die vorliegende Erfindung ist natürlich keineswegs auf die vorstehend beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern der Fachmann kann daran alle dem Erfindungsgedanken entsprechenden Varianten oder Änderungen vornehmen.