DE19811570A1 - Licht.- bzw. Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Licht- bzw. Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer Lichtquelle und einer Lichtaustrittsfläche bzw. einer Lichtaustrittsebene, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Um bei Licht- bzw. Beleuchtungseinrichtung dieser Art unter Beibehaltung einer optimalen Ausleuchtung der Fahrbahn die Signalbildfunktion der Einrichtung blendfrei zu gestalten, ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Lichtaustrittsebene aus einem einen Teil der verfügbaren Lichtausbeute der Lichtquelle nahezu ungeschwächt durchlassenden mittleren Bereich (10), sowie einem den besagten Bereich ringförmig umgebenden äußeren Bereich (20) besteht, welcher den verfügbaren Restanteil der Lichtausbeute lediglich geschwächt durchläßt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Licht- bzw. Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahr­ zeuge mit einer Lichtquelle und einer Lichtaustrittsfläche bzw. einer Lichtaustrittsebene, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei Beleuchtungseinrichtungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, unterscheidet man grundsätzlich zwischen Projektionstyp und Reflexionstyp. Die grundsätzliche Bauform bei einer Beleuchtungseinrichtung nach dem Reflexionstyp ist, daß am Fuße der Brenn- bzw. Lichtquelle dieselbe von einem parabolischen Reflektor umgeben ist. Vor dem Reflektor d. h., in denjenigen Halbraum, in den das Licht abgestrahlt wird, ist eine Halteeinrichtung, welche in der Regel mit einer Linse versehen ist, angeordnet. Dabei wird versucht, das Licht gleichförmig aus der Reflektorzone auszukoppeln und auf das Linsensystem zu bringen. Weitere bekannte Varianten bestehen darin, zwischen Reflektor und Linse einen zylinder­ förmigen Mantel vorzusehen, der Streulicht einfängt. Wesentlich ist dabei, daß die Schein­ werferprojektionslinse bei bekannten Scheinwerfern oder Beleuchtungseinrichtungen das gesamte verfügbare Licht einsammelt und nach vorne werfen soll. Die lichtemittierende Flä­ che bzw. die Lichtaustrittsfläche oder Lichtaustrittsebene wird durch die Außenfläche der Scheinwerferlinse gegeben.

Einem Fahrzeugscheinwerfer kommt zum einen die Aufgabe zu, insbesondere in Fahrtrich­ tung eine Ausleuchtung der Fahrbahn bei Dunkelheit zu gewährleisten und gleichzeitig für entgegenkommende Fahrzeuge das Signalbild für ein herannahendes Fahrzeug darzustel­ len. Mit dieser Doppelaufgabe bedacht sind im Stand der Technik vielfaches Scheinwer­ feranordnungen bekannt, bei denen darauf geachtet wird, das Licht möglichst gut zu bün­ deln. Dies wiederum zeigt vielfache Nachteile. Zum einen wird zwar der nach vorne gerich­ tete Raum vor dem Fahrzeug bei Dunkelheit für den Fahrzeugführer selbst gut ausgeleuch­ tet, jedoch ist die zum Ausleuchten verwendete Lichtmenge bzw. Lichtenergie auch diejeni­ ge, die das Signalbild darstellt. Dies führt dazu, daß ein gut ausleuchtender Scheinwerfer in den meisten Fällen den Gegenverkehr blendet.

Aus diesem Grund sind im Stand der Technik Scheinwerferanordnungen zur Vermeidung von Blendeffekten bekannt.

Aus der DE 196 25 923 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, welcher nach dem Projektionstyp arbeitet. Der Scheinwerfer besteht dabei aus einem Reflektor, einer Licht­ quelle, einer Blende und einer nachgeschalteten Linse. Der Lichtstrom wird dabei in seiner vertikalen und horizontalen Grundeinstellung bezüglich einer Scheinwerferlängsachse durch vertikale und horizontale Verschiebung der Linse eingestellt. Dabei kann die besagte Linse exzentrisch zur Scheinwerferlängsachse gelagert sein und im wesentlichen um die Scheinwerferlängsachse drehbar angeordnet sein. Hierbei steht die besagte Lichtstromver­ teilung als solches im Vordergrund. Insgesamt wirft der Scheinwerfer die gesamte Licht­ menge nach vorne aus. Es wird dabei, wie auch in anderen bekannten Systemen versucht, möglichst viel der Lichtmenge auf die Fahrbahn in einem nach unten gerichteten Winkel abzustrahlen. Hierdurch versucht man, die Blendung des Gegenverkehrs durch eine ent­ sprechende Abwendung des Lichtkegels zu erreichen.

Aus der DE 197 15 693 A1 ist eine Leuchte für ein Fahrzeug bekannt, bei welchem eine Abschirmung in dem Lichtweg zwischen Reflektor und Linse angeordnet wird, die eine Ab­ schattung bzw. Veränderung der Lichtverteilung bewirkt. Dabei soll erreicht werden, daß der Lichtstrahlim Randbereich eine verringerte Schärfe aufweist. Dies heißt mit anderen Wor­ ten, daß der Lichtstrahl von einem inneren Kernbereich nach außen hin diffus gestreut wird.

Da das Abschirmelement jedoch im direkten Lichtweg platziert ist, wird ein nicht unwesentli­ cher Teil des verfügbaren Kernlichtes, also nicht des Streulichtes, abgeschattet und steht für die reine Ausleuchtfunktion nicht mehr zur Verfügung.

Aus der DE 41 02 586 A1 ist ein Scheinwerfer bekannt, der mit einer Korrektureinrichtung zum Korrigieren einer Lichtverteilungscharakteristik versehen ist, welche durch eine Nei­ gung eines Karosserieteils bezüglich einer Fahrbahn verursacht wird. Hierzu werden Ab­ deckmittel verwendet, die sich mit der Neigung des Fahrzeuges oder des Karosserieteiles verändern. Eine solche Bauart wird bei Motorrädern eingesetzt. Aber auch hier wird die Blendung in den Gegenverkehr nicht vermieden.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 06 23 780 A2 ist eine Fahrzeugscheinwerfer­ projektionslinse bekannt, die zur Erzeugung eines Abblendlichtmusters so ausgestaltet ist, daß die konvexe Abstrahlfläche der Linse unterschiedlich abbildende Abschnitte aufweist, wobei ein oberhalb der Horizontalebene durch die optische Achse liegender oberer Ab­ schnitt und ein unterhalb dieser Horizontalebene liegender unterer Abschnitt vorgesehen ist, wobei zumindest zwei untere Abschnitte vorgesehen sind, von denen einer eine über die Horizontalebene zum seitlichen Linsenrand hin anstehende obere Begrenzung aufweist, bzw. eine kontinuierlich verschieden abbildende Oberfläche vorgesehen ist. Auch hierbei wird der Lichtstrahl insgesamt in Segmente aufgeteilt. Dies führt lediglich zur einer Auffä­ cherung des eigentlichen Lichtkegels. Die Vermeidung einer Blendwirkung ist auch hierbei nicht gewährleistet.

Ausgehend von dieser Problematik liegt der vorliegenden Erfindung somit die Aufgabe zu­ grunde, eine Licht- bzw. Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, daß unter Beibehaltung einer optimalen Ausleuchtung der Fahrbahn die Signalbildfunktion der Einrichtung blendfrei ist.

Die gestellte Aufgabe wird bei einer Licht- bzw. Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lichtaustrittsebene aus einem einen Teil der verfügbaren Lichtausbeute der Lichtquelle nahezu ungeschwächt durchlassenden mittleren Bereich, sowie einem den be­ sagten mittleren Bereich ringförmig umgebenden äußeren Bereich besteht, welcher den verfügbaren anderen Teil der Lichtausbeute lediglich geschwächt durchläßt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen abhängigen An­ sprüchen angegeben.

Kern der Erfindung besteht darin, daß der mittlere Bereich vorzugsweise bzw. in einem Ausführungsbeispiel auch mit Linse versehen, den Hauptanteil des verfügbaren Lichtes zur Ausleuchtung der Fahrbahn auf dieselbe richtet, und der äußere Bereich das verbleibende Rest- und/oder Streulicht verwendet, welches Gegenverkehr als Signalbild zugewandt ist. Durch die Verwendung des gestreuten, nicht mehr in den Hauptlichtkegel zurückreflektier­ ten Lichtanteiles durch einen äußeren Ringbereich, der das besagte Licht dem Gegenver­ kehr zuwendet, ist dasselbe blendfrei abgeschwächt. D.h., dasjenige Licht, was über den äußeren Ringbereich der Lichtaustrittsebene emittiert, stellt lediglich das Signalbild dar.

Die weitergehende blendfreie Abschwächung dieses besagten Lichtteiles in dem besagten ringförmigen Außenbereich kann dadurch erreicht werden, daß die Innenflächen abschwä­ chend bzw. eine definierte Transmittanz aufweisend verspiegelt sind.

Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Beleuchtungseinrichtung die gesamte verfügbare Lichtausbeute der Lichtquelle benutzt. Im Kernbereich, d. h., im besag­ ten mittleren Bereich, wird zur Ausleuchtung der Fahrbahn, beispielsweise durch eine Linse, der Hauptlichtanteil dem Gegenverkehr abgewendet und auf die Fahrbahn zur Ausleuch­ tung gelenkt. Lediglich der äußere Bereich ist dem Gegenverkehr ungewandt und verwen­ det nur noch den Restlichtanteil, deren Intensitätsschwächung auch, wie bereits ausgeführt, durch eine metallische Teilbedampfung erreicht werden kann.

Somit entsteht auf sehr einfache Weise eine Aufteilung des Lichtes von der Lichtquelle derart, daß zum einen die Fahrbahn optimal und für den Gegenverkehr blendfrei, ausge­ leuchtet wird und zum anderen, das dem Gegenverkehr zugewandte Signalbild der Be­ leuchtungseinrichtung blendfrei abgeschwächt ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung kann die Beleuchtungseinrichtung von Reflexionstyp sein, so daß hinter der Lichtquelle ein Reflektor angeordnet ist.

Weitergehend kann der Reflektor zur Lichtquelle derart positioniert sein, daß die Kern­ lichtreflexion auf den mittleren Bereich der Lichtaustrittsfläche projizierbar ist, und die übrige Streulichtausbeute den äußeren Bereich beleuchtet.

Wie gesagt, kann der mittlere Bereich durch eine Linse gebildet werden, bzw. eine solche enthalten.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist der äußere Bereich derart verspiegelt, daß der besagte Streulichtanteil denselben von der Lichtquelle ausgehend durchscheinend durch­ leuchtet und bei von vorne kommendem Licht verspiegelt scheint.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgender näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 Schnitt durch eine erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung.

Fig. 2 Frontansicht.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgestalteten Scheinwerfer. Derselbe ist innerhalb eines Lampengehäuses 30 angeordnet. Die wesentlichen Elemente sind die Lampe 1, die zentriert in einem Reflektor 2 angeordnet ist. Dabei wird das von der Lampe 1 emittierte Licht über den Reflektor 2 im wesentlichen auf die davor angeordnete Linse 11 gerichtet. Die besagte Linse 11 ist im sogenannten erfindungsgemäßen mittleren Bereich der gesamten Lichtaustrittsfläche angeordnet. Die gesamte Lichtaustrittsfläche wird jedoch von der gesamten Abdeckung 21 realisiert, was in nachfolgend beschriebener erfin­ dungsgemäßer Weise geschieht. Innerhalb des Lampengehäuses 30 ist jedoch nicht nur das vom Reflektor 2 auf die Linse 11 gerichtete Licht das gesamt verfügbare Licht, sondern innerhalb des Lampengehäuses 30 ist auch sogenanntes Restlicht vorhanden, welches aus dem Reflektor 2 nicht auf die Linse 11 gerichtet wird, sondern diffus innerhalb des Lampen­ gehäuses 30 gestreut wird. In bekannten Beleuchtungseinrichtungen werden hierzu zwi­ schen Reflektor und Linse zylinder-mantelförmige Elemente angeordnet, die dieses ausge­ koppelte Licht wieder in den Strahlengang der Linse zurückführen. Dies ist jedoch bei dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer bzw. bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrich­ tung anders realisiert. Das quasi vagabundierende Restlicht, welches innerhalb des Lam­ pengehäuses 30 gestreut wird und von der Linse 11 zumindest nicht mehr direkt, d. h., auf den vorbestimmten Focus gebracht wird, soll ganz bewußt die teilverspiegelte Ringfläche 22 der Abdeckung 21 erreichen.

D.h., das Kernlicht des Reflektors 2 wird auf die Linse 11 projiziert, während dem das Streulicht auf die teilverspiegelte Ringfläche 22 trifft. Die Teilverspiegelung ist dabei so vor­ gesehen, daß das im Lampengehäuse 30 vorhandene Restlicht durchaus die teilverspiegel­ te Ringfläche 22 durchscheinen kann. Die Teilverspiegelung der Ringfläche 22 ist dabei so ausgelegt bzw. so zu verstehen, daß das im Lampengehäuse 30 vorhandene Restlicht die besagte verspiegelte Ringfläche durchdringen kann und lediglich ein wenig abgedämpft wird. Die besagte Verspiegelung in diesem Maße gibt jedoch in Frontansicht, d. h., von au­ ßerhalb des Lampengehäuses auf dasselbe bzw. die Abdeckung geblickt, einen Spiegelef­ fekt wieder, so daß man von außerhalb des Lampengehäuses nicht in dasselbe hineinse­ hen kann.

Die Kontur 23 der Abdeckung 21 bildet lediglich einen Ring, in welchem entweder die Linse 11 eingelassen ist oder der einen Übergang vom übrigen Bereich der Abdeckung in den Linsenbereich beinhaltet. Die Linse 11 kann jedoch auch in die Abdeckung mit eingearbei­ tet werden, so daß Linse 11 und Abdeckung 21 einstückig sind. D.h., innerer Bereich 10 und äußerer Bereich 20 der Abdeckung 21 gehen dann stoffschlüssig ineinander über.

Abb. 2 zeigt nur schematisch die Anordnung der Beleuchtungseinrichtung in einem Einbauschacht 40. Der Einbauschacht 40 kann sich dabei beispielsweise im Frontbereich des Kraftfahrzeuges beidseitig neben den Kühlerschlitzen befinden. Zu erkennen ist deut­ lich die Abgrenzung der eigentlichen Lampenabdeckung 21 im mittleren Bereich 10, der die Linse beinhaltet, sowie den erfindungsgemäßen äußeren Ringbereich 20. Der äußere Ringbereich 20, d. h., die Fläche zwischen den beiden dargestellten dicken Kreislinien, ist dabei in der erfindungsgemäßen Weise verspiegelt. Dies bewirkt, daß das vom Reflektor 2 auf die Linse projizierte Kernlicht der Lampe durch den mittleren Bereich 10, d. h., die dahin­ ter oder davor angeordnete Linse das Lampengehäuse verläßt. Dieser Lichtkegel dient zur Ausleuchtung der Fahrbahn und ist auf dieselbe gerichtet, d. h., aus dem Gegenverkehr­ sichtfeld abgeblendet. Durch die entsprechend verspiegelte Ringfläche 20 wird das Rest­ licht innerhalb des Lampengehäuses gedämpft nach außen emittiert. D.h., für den Gegen­ verkehr ergibt sich eine hell erleuchtete, abgeblendete mittlere Kreisfläche sowie eine mit einer zweiten effektiven Beleuchtungsstärke emittierende Kreisringfläche außerhalb. Der den mittleren Bereich verlassende Lichtkegel 10 ist dem Gegenverkehr abgeblendet, ist jedoch als deutlich hellere Kreisfläche erkennbar. Die äußere Ringfläche ist abgedämpft, so daß sich insgesamt ein Signalbild für den Gegenverkehr ergibt. D.h., alles Licht ist entspre­ chend aufgeteilt, der mittlere Bereich lediglich auf die Fahrbahn fokussiert, d. h., abgeblen­ det, und die Kreisringfläche als Signalbild dem Gegenverkehr in lichtgedämpfter Weise zu­ gewandt.

Dadurch wird die besagte Funktion erzielt, daß Kernreflexionslicht zum Ausleuchten der Fahrbahn zu verwenden und das übrige Licht zur blendfreien Signalbildung.

Des weiteren ist zu erkennen, daß Stege 11 in der Kontur der Abdeckung angeordnet sind die lediglich zur Befestigung des in Fig. 1 dargestellten Kreisringes 23 zur Aufnahme der Linse 11 dienen. Die Darstellung der Stege 11 ist lediglich schematisch und bedarf im übri­ gen hier keiner weiteren Ausführung.

Claims (6)

1. Licht- bzw. Beleuchtungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer Licht­ quelle und einer Lichtaustrittsfläche bzw. einer Lichtsaustrittsebene, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lichtaustrittsebene aus einem einen Teil der verfügbaren Lichtausbeute der Lichtquelle nahezu ungeschwächt durchlassenden mittleren Bereich (10), sowie ei­ nem den besagten Bereich ringförmig umgebenden äußeren Bereich (20) besteht, welcher den verfügbaren Restanteil der Lichtausbeute lediglich geschwächt durchläßt.

2. Licht- bzw. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht- bzw. die Beleuchtungseinrichtung vom Reflexionstyp ist und hinter der Lichtquelle ein Reflektor (2) angeordnet ist.

3. Licht- bzw. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (2) zur Lichtquelle derart positioniert ist, daß die Kernlichtreflexion auf den mittleren Bereich (10) der Lichtaustrittsfläche projizierbar ist und die übrige "Streulichtausbeute" den äußeren Bereich (21) beleuchtet.

4. Licht- bzw. Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Bereich (10) mit einer Linse (11) versehen ist bzw. gebildet ist.

5. Licht- bzw. Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Bereich derart verspiegelt ist, daß der besagte Streulichtanteil denselben von der Lichtquelle ausgehend durch­ scheinend durchleuchtet, und von vorne verspiegelt scheint.

6. Licht- bzw. Beleuchtungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung bzw. Aufteilung der Licht­ austrittsebene bzw. Lichtaustrittsfläche in einen mittleren Bereich (10) sowie einen um denselben ringförmig angeordneten äußeren Bereich (20) derart vorgesehen ist, daß der mittlere Bereich abgeblendet die Fahrbahn ausleuchtet, und der äußere Bereich ein gestreutes gedämpftes dem Gegenverkehr zugewandtes Signalbild ergibt.