[0001] Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor, einer
Lichtquelle in einem Brennpunkt des Reflektors, einer Projektionslinse und einer zwischen
dem Reflektor und der Projektionslinse angeordneten Blendenwelle, welche um eine horizontale
und quer zur optischen Achse verlaufende Drehachse in zwei oder mehr Drehstellungen
verstellbar ist, und wobei die Mantelfläche der Blendenwelle für jede Drehstellung
zumindest jeweils eine Brennlinie aufweist, welche eine Hell-Dunkel-Grenze einer Lichtverteilung
erzeugt, wobei die Blendenwelle zwischen einer Brennlinie für eine abgeblendete Lichtverteilung
und einer Brennlinie für eine Fernlichtverteilung, wobei die Brennlinie für Fernlicht
einen geringeren Normalabstand zu der Drehachse aufweist, als die Brennlinie für abgeblendetes
Licht, keine Brennlinie bzw. keine Mantelfläche oberhalb der Drehachse aufweist. Blendenwellen
zur Erzeugung von unterschiedlichen Lichtbildern für Fahrzeugscheinwerfer sind hinlänglich
bekannt. Bei solchen Blendenwellen folgt häufig auf eine Brennlinie (oder einen Mantelbereich
mit mehreren solchen Brennlinien) für abgeblendetes Licht, z.B. auf eine Brennlinie
für Abblendlicht oder auf eine Brennlinie für Autobahnlicht eine Brennlinie oder ein
Brennlinienbereich für Fernlicht. Auf diese Fernlichtverteilung wird durch Drehen
der Blendenwelle um ihre Drehachse umgeschaltet. Zwischen dem Bereich für abgeblendetes
Licht und jenem für Fernlicht befindet sich keine optisch wirksame Brennlinie, in
der Praxis wird hier, auch um die Masse der Blendenwelle zu reduzieren, das Material
der Blendenwelle stark reduziert.
EP 1 806 531 A1 offenbart einen gattungsgemäßen Scheinwerfer.
[0002] Bei einem Verdrehen der Blendenwelle aus der Stellung für abgeblendetes Licht in
die Stellung für Fernlicht wird vorerst die Brennlinie für abgeblendetes Licht aus
ihrer Position, in welcher sie scharf abgebildet wird, nach hinten in Richtung Reflektor
und nach unten weggedreht. Entsprechend gelangt mehr Licht in den Außenraum und die
Hell-Dunkellinie wird auch nicht mehr scharf abgebildet. Schließlich wird die Blendenwelle
in eine Position gedreht, in welcher eine Fernlichtverteilung erzeugt wird. Dadurch,
dass die Brennlinie für Fernlicht deutlich tiefer liegt als jene für angeblendetes
Licht und somit nicht im Fokus der Linse bzw. des Reflektors liegt, wird auch diese
Brennlinie im Lichtbild nicht scharf abgebildet, was aber ein erwünschter Effekt ist.
[0003] Ein Problem, welches durch die Ausgestaltung der Blendenwelle bei einem Umschalten
zwischen dem abgeblendeten Lichtbild und jenem für Fernlicht auftritt, ist jenes,
dass in der Mitte der Systems, d.h. in der Mitte der Blendenwelle - gesehen in Hinblick
auf ihre Längserstreckung entlang der Drehachse - mehr Licht über die Blendenwelle
gelangen kann als im Randbereich. Dies hängt auch damit zusammen, dass der Reflektor
grundsätzlich das austretende Licht in einem mittleren Bereich konzentriert. Als Folge
entsteht in der Mitte des Lichtbildes, oberhalb der unscharfen Hell-Dunkellinie ein
heller Lichtfleck, welcher das Lichtbild stört und als unangenehm empfunden wird.
[0004] Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine eingangs erwähnte Blendenwelle zuschaffen,
bei welcher dieser Lichtfleck im Lichtbild nicht auftritt oder in der Helligkeit stark
reduziert ist.
[0005] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß in einem mittleren Bereich
der Blendenwelle, in Bezug auf die Längserstreckung der Blendenwelle entlang ihrer
Drehachse gesehen, anschließend an die Brennlinie für abgeblendetes Licht, ein sich
von der Brennlinie für abgeblendetes Licht und in etwa in Umfangs- bzw. Drehrichtung
der Blendenwelle eines gedachten Zylindermantels des Vorsprungs weg erstreckender
Vorsprung vorgesehen ist, wobei der Normalabstand des gedachten Zylindermantels zu
der Drehachse kleiner oder gleich ist als der Normalabstand der zylinderförmigen Mantelfläche
der Blendenwelle, in welcher jener Abschnitt der Brennlinie für abgeblendetes Licht
liegt, welcher den geringsten Abstand zu der Drehachse aufweist.
[0006] Durch das Vorsehen eines erfindungsgemäßen Vorsprunges kann jener Bereich des Lichtbildes,
in dem der unerwünschte Lichtfleck auftritt, abgeschattet werden, d.h. es werden jene
aus dem Reflektor über den mittleren Bereich der Blendenwelle austretenden Lichtstrahlen,
welche den Lichtfleck erzeugen, abgeschattet. Durch die spezielle erfindungsgemäße
Anordnung des Vorsprungs innerhalb eines gedachten Zylindermantels und somit unterhalb
oder maximal auf Höhe des Fokus (bzw. der Brennlinie) der Linse wird der Vorsprung
im Lichtbild aber nicht scharf abgebildet, sodass dieser einerseits den Lichtfleck
stark verringert oder ganz entfernt, andererseits aber selbst keine unerwünschten
Effekte (wie eine scharfe Linie) generiert.
[0007] Erfindungsgemäß ist in Umfangrichtung von der Brennlinie für abgeblendetes Licht
weglaufend der Vorsprung von dem gedachten Zylindermantel in Richtung Drehachse weggekrümmt.
[0008] Der Vorsprung liegt somit mit seinen am weitesten von der Drehachse entfernten Bereichen
maximal auf dem gedachten Zylindermantel, und bei einem Fortschreiten in Umfangsrichtung
zu der Brennlinie für Fernlicht hin nimmt der Abstand dieser Bereiche zu der Drehachse
noch ab. Dadurch ergibt sich ein harmonischer Verlauf im Lichtbild in dem Bereich
des unerwünschten Lichtflecks bei einem Umschalten von abgeblendetem Licht auf Fernlicht
Anders ausgedrückt ist es von Vorteil, wenn das vordere Ende des Vorsprungs (Nase)
einen geringeren Abstand zur Wellenmitte bzw. zur Drehachse der Blendenwelle aufweist
als das hintere Ende (jenes Ende, welcher der Brennlinie für abgeblendetes Licht zugewandt
ist).
[0009] Die Oberfläche des Vorsprungs liegt nicht im Brennpunkt bzw. auf der Brennlinie der
Linse sondern darunter oder maximal auf Höhe der Brennlinie der Linse.
[0010] Weiters ist bei einer konkreten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Scheinwerfers
vorgesehen, dass der Vorsprung an seiner Basis, welcher an die Brennlinie für abgeblendetes
Licht angrenzt, breiter ist als an seiner der Basis gegenüberliegenden, zur Brennlinie
für abgeblendetes Licht parallel verlaufenden Kante.
[0011] Diese Ausgestaltung reflektiert die typische Gestalt des unerwünschten Lichtflecks
im Lichtbild wieder, welcher ebenfalls in einem tiefer gelegenen Bereich breiter ist
als in seinem höher gelegenen Bereich.
[0012] Die Größe des Lichtflecks und entsprechend auch die Größe des Vorsprungs hängt im
Wesentlichen von der Ausgestaltung des Reflektors ab. Typischer Werte für die Ausdehnung
des Vorsprungs sind ca. +/-10° an der Basis, während das "freie" Ende des Vorsprungs
sich in diesem Fall über ca. +/- 4° nach links/rechts erstreckt. Somit lässt sich
ein Lichtfleck mit maximal derselben Erstreckung abdecken. Im Idealfall sollte der
Vorsprung gleich groß oder aber etwas größer sein als der Lichtfleck, um diesen vollständig
verdecken zu können. Als zweckmäßig haben sich um ca. 1° - 2° größere Werte für den
Vorsprung im Vergleich zu den Werten für den Lichtfleck erwiesen.
[0013] Die Schenkel, welche die Basis mit der gegenüberliegenden Kante verbinden, verlaufen
bei einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung im Wesentlichen geradlinig. Eine solche
Gestalt des Vorsprungs lässt sich einfach herstellen und ist optisch einfacher zu
berechnen.
[0014] Die Flanken können, wenn erforderlich, aber auch eine nach innen oder außen gekrümmte
Kontur aufweisen.
[0015] Normalerweise ist der Lichtfleck in Hinblick auf die optische Achse des Systems symmetrisch,
entsprechend ist es zweckmäßig, wenn auch der Vorsprung in Bezug auf die optische
Achse des Scheinwerfers symmetrisch ist.
[0016] Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 ein Projektionssystem mit einer erfindungsgemäße Blendenwelle in einer perspektivischen
Ansicht von schräg vorne,
Fig. 2 das Projektionssystem aus Figur 1 mit abgenommener Zusatzblende,
Fig. 3a eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Blendenwelle in der Stellung
für Abblendlicht,
Fig. 3b die Blendenwelle aus Figur 3a und in der Stellung aus Figur 3a, von Vorne,
mit Blickrichtung entgegen der Lichtaustrittsrichtung,
Fig. 3c eine beispielhafte Abblendlichtverteilung erzeugt mit einem Projektionssystem
aus Figur 1,
Fig. 4a eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Blendenwelle in der Stellung
für Autobahnlicht,
Fig. 4b eine Vorderansicht der Blendenwelle in der Stellung für Autobahnlicht,
Fig. 4c eine beispielhafte Autobahnlichtverteilung,
Fig. 5a eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Blendenwelle bei "beginnendem"
Fernlicht, d.h. in einer Zwischenstellung bei der Umschaltung auf Fernlicht,
Fig. 5b die Blendenwelle in der Stellung aus Figur 5a in einer Vorderansicht,
Fig. 5c die Lichtverteilung bei "beginnendem" Fernlicht,
Fig. 5d einen Schnitt durch ein beispielhaftes Projektionssystem zur Korrektur des
in Fig. 5c dargestellten Fehlers in der Lichtverteilung bei beginnendem Fernlicht,
Fig. 5e eine Detailansicht der Blendenwelle entsprechend der Darstellung aus Figur
5d,
Fig. 6a eine perspektivische Ansicht der Blendenwelle in der Stellung für Fernlicht,
Fig. 6b eine Vorderansicht der Blendenwelle in der Stellung aus Figur 6a,
Fig. 6c eine beispielhafte Fernlichtverteilung,
Fig. 7a eine perspektivische Ansicht der Blendenwelle in der Stellung für Teilfernlicht,
Fig. 7b eine Vorderansicht der Blendenwelle in der Stellung aus Figur 6a,
Fig. 7c eine beispielhafte Teilfernlichtlichtverteilung,
Fig. 8a eine perspektivische Ansicht der Blendenwelle in der Stellung für symmetrisches
Abblendlicht,
Fig. 8b Vorderansicht der Blendenwelle in der Stellung aus Figur 8a,
Fig. 8c eine beispielhafte symmetrische Abblendlichtverteilung,
Fig. 9a einen Schnitt durch die Blendenwelle entlang der Linie A-A aus Figur 3b,
Fig. 9b einen Schnitt durch die Blendenwelle entlang der Linie B-B aus Figur 3b,
Fig. 9c einen Schnitt durch die Blendenwelle entlang der Linie C-C aus Figur 3b,
Fig. 9d eine erfindungsgemäße Blendenwelle in einer Vorderansicht mit einer Modifikation
für Kurvenlichtscheinwerfer mit verschwenkbarer Linse,
Fig. 9e schematisch zwei Abblendlichtverteilungen bei verschwenkter Linse für Kurvenlicht,
Fig. 10a eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Blendenwelle im Bereich eines
für Teilfernlicht zuständigen Abschnittes der Blendenwelle,
Fig. 10b den Bereich aus Figur 10a in einer vergrößerten Darstellung,
Fig. 10c eine schematische Darstellung einer Teilfernlichtverteilung,
Fig. 10d eine schematische Darstellung von Rillen in der Blendenwelle aus Figur 10a,
und
Fig. 10e - 10i verschiedene Rillenquerschnitte.
[0017] Figur 1 zeigt einen Fahrzeugscheinwerfer (Projektionssystem) 1 mit einer erfindungsgemäßen
Blendenwelle 11. Der Scheinwerfer 1 verfügt über eine Linse 4 (siehe Figur 5d), die
beispielsweise in einem Linsenhalter (nicht dargestellt) angebracht ist. Der Linsenhalter
und somit die Linse 4 kann um eine vertikale Achse 300 verschwenkbar sein. Eine Reihe
der vorgestellten Weiterentwicklungen der Erfindung an der Blendenwelle 11 sind auch
für Projektionssysteme mit nicht verschwenkbarer Linse von Bedeutung; falls eine Modifikation
insbesondere oder ausschließlich für eine um eine vertikale Achse 300 verschwenkbare
Linse 4 relevant ist, wird darauf explizit im Text hingewiesen.
[0018] Der Scheinwerfer 1 verfügt weiters über eine Lichtquelle 4a und einen Reflektor 3,
der in der gezeigten Variante in einem Adapter 2 verbaut ist. An diesem Adapter 2
sind alle relevanten Teile befestigt, etwa ein Antriebsmittel 5 (beispielsweise eine
Schrittmotor) zum Drehen der Blendenwelle 11 um ihre Drehachse 100. Die Drehachse
100 liegt mittig zu der Blendenwelle, d.h. nicht exzentrisch.
[0019] Die Lichtquelle 4a bzw. die Mitte der Wendel der Lichtquelle ist in einem ersten
Brennpunkt des Reflektors angebracht, die Blendenwelle 11 ist derart angeordnet, dass
Brennlinien der Blendenwelle 11 durch einen zweiten Brennpunkt des Reflektors verlaufen.
Die Linse 4 ist derart angeordnet, dass ein Brennpunkt der Linse bzw. ihre Brennlinie
durch den zweiten Brennpunkt des Reflektors verläuft.
[0020] Das Bezugszeichen 10 bezeichnet die gesamte Blendenanordnung in dem Scheinwerfer
1, welche neben der Blendenwelle 11 auch noch eine (Zusatz-)Blende bzw. einen Abschatter
6 umfasst. Dieser Abschatter 6 absorbiert Lichtstrahlen, welche unterhalb der Blendenwelle
11 austreten würden. Die Oberkante 6' des Abschatters 6 verläuft vorzugsweise in Höhe
oder etwas oberhalb der Drehachse 100 der Welle.
[0021] Die Blendenwelle 11 ist am Adapter 2 drehbar gelagert. Hierzu bildet bei der gezeigten
Variante der Adapter 2 einen Teil einer Lagerschale 8 und der Abschatter 6 den zweiten
Teil 7 dieser Lagerschale. Ein Kugellager 9 für die Drehachse 100 der Blendenwelle
11 ist in dieser Lagerschale gehalten.
[0022] Die Lagerung kann grundsätzlich auch direkt, also ohne Kugellager, am Adapter erfolgen,
z.B. über eine Clips-Verbindung, etc. Bei Verwendung von geeigneten Materialien kann
der Verschleiß am Adapter, der durch das Drehen der Welle entsteht, minimiert werden.
[0023] Die Welle selbst kann aus Temperatur beständigem Kunststoff, Keramik, Metall und
dergleichen bestehen.
[0024] Figur 2 zeigt noch einmal die Anordnung aus Figur 1, mit abgenommenem Abschatter
6.
[0025] Die Blendenwelle 11 ist um die horizontale und quer zur optischen Achse 200 verlaufende
Drehachse 100 in zwei oder mehr Drehstellungen verstellbar ist, wobei die Mantelfläche
12 der Blendenwelle 11 für jede Drehstellung zumindest jeweils eine Brennlinie aufweist,
welche eine Hell-Dunkel-Grenze einer Lichtverteilung erzeugt.
[0026] Figur 3a zeigt beispielsweise einen Bereich der Mantelfläche 12 mit mehreren Brennlinien
20 zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtverteilung in Form eines Abblendlichtes
sowie mit mehreren Brennlinien 21 zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtverteilung
in Form eines Autobahnlichtes. Weiters zu erkennen ist noch eine Brennlinie 22 zur
Erzeugung einer Fernlichtverteilung.
[0027] In Figur 3b ist zu erkennen, dass sich die Blendenwelle 11 in einer Position befindet,
in welcher eine der Brennlinien 20 für Abblendlicht aktiv ist, d.h. diese Brennlinie
erzeugt im Lichtbild die Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung. In Figur 3c ist eine
entsprechende Abblendlichtverteilung 1000 mit Hell-Dunkel-Grenze 1001 dargestellt.
[0028] Figur 4a zeigt die Welle 11 wie aus Figur 3a, um ein Stück weiter gedreht, sodass
nun eine der Brennlinien 21 für eine andere abgeblendete Lichtverteilung wie z.B.
Autobahnlicht aktiv ist. Figur 4c zeigt eine solche Autobahnlichtverteilung 2000 mit
der Hell-Dunkel-Grenze 2001, welche von der Brennlinie 21 erzeugt wird.
[0029] Blendenwellen zur Erzeugung von unterschiedlichen Lichtbildern für Fahrzeugscheinwerfer
sind hinlänglich bekannt. Auf Grund der sich auch in Lichtaustrittsrichtung erstreckenden
Ausdehnung einer solchen Blendenwelle ergibt sich im Gegensatz zu einer ebenen Blende,
welche in Lichtaustrittsrichtung gesehen eine vernachlässigbare Ausdehnung aufweist
(geringe Dicke, dünne Blende), das Problem, dass über den Reflektor reflektiertes
Licht in einen oberen, unerwünschten Bereich der Mantelfläche der Blendenwelle gelangt
und von dort als unerwünschtes Streulicht, das unter Umständen zu einer Blendung oder
zu gesetzlich nicht erlaubten Werten im Lichtbild führen kann, in den Außenraum abgestrahlt
wird. Diese Problematik existiert auch bei dünnen Blendenwellen mit geringem Durchmesser,
da auch diese eine gewisse Ausdehnung in Lichtaustrittsrichtung aufweisen.
[0030] Insbesondere tritt diese Problematik bei abgeblendeten Lichtverteilungen auf. "Abgeblendete"
Lichtverteilung sind beispielsweise Abblendlicht (symmetrisches, asymmetrisches),
Autobahnlicht, Stadtlicht. Diese Lichtverteilungen sind z.B. in der ECE/SAE-Regelung
definiert.
[0031] Die Problematik von unerwünschtem Streulicht wird in der
US 2009/0154187 A1 thematisiert, welche eine eingangs erwähnte Blendenwelle zeigt. Die in diesem Dokument
gezeigte Blendenwelle weist Rillen auf, welche in Abständen zueinander über einen
Teil der Mantelfläche der Blendenwelle verteilt sind und sich über zumindest eine
vollständige Hälfte der Blendenwelle (entlang der Drehachse gesehen) erstrecken. Allerdings
hat sich herausgestellt, dass auch mit einer solchen Blendenwelle die Problematik
des Streulichtes bei abgeblendeten Lichtverteilungen nicht zufrieden stellend behoben
werden kann.
[0032] Um diese Problematik zu lösen, sodass die gesetzlichen Lichtwerte für abgeblendetes
Licht erreicht werden können bzw. es zu (nahezu) keinem unerwünschten Streulicht mehr
kommt, weist die Mantelfläche 12 der Blendenwelle 11 im Bereich der zumindest einen
Brennlinie 20, 21 für abgeblendetes Licht Rillen 30, 31, 32, 33, 34, 35 auf, welche
in etwa parallel zu der Drehachse 100 der Blendenwelle 11 verlaufen, wobei in Dreh-
bzw. Umfangsrichtung der Blendenwelle 11 betrachtet, benachbarte Rillen 30, 31; 31,
32; 32, 33; 33, 34; 34, 35 unmittelbar aneinander angrenzen und durch eine gemeinsame
Kante 40, 41, 42, 43, 44 voneinander getrennt sind. Diese Rillen sind in Figur 3a
und 4a zu erkennen und insbesondere in Figur 8a und im Detail in den Figuren 9a, 9b
und 9c dargestellt.
[0033] Die in den Figuren gezeigte Blendenwelle 11 verfügt über Bereiche für Abblendlicht
als auch Autobahnlicht, entsprechend ist es günstig, wenn in beiden Bereichen die
Rippen wie dargestellt vorgesehen sind.
[0034] Durch die Rippen wird Licht, welches von zu steil oben auf die Blendenwelle gelangt,
von den Rippen "eingefangen" und beispielsweise in den Scheinwerfer hinein zurückgestreut,
sodass es zu keiner unerwünschten Streustrahlung mehr kommen kann bzw. diese deutlich
reduziert werden kann (Figuren 9a - 9c). Figur 9a zeigt einen Strahl, der auf einen
Bereich der Mantelfläche der Blendenwelle auftrifft, welche glatt ist, also keine
Rillen aufweist, dieser Strahl wird in den Außenraum des Scheinwerfers abgelenkt,
während der auf die Rippen treffende Strahl in den Scheinwerfer zurück gelenkt wird.
[0035] "Erwünschtes", flacher zu der Blendenwelle gelangendes Licht wird entweder von der
Blende absorbiert oder gelangt über die Brennlinie in den Außenraum, sodass einen
Hell-Dunkel-Grenze (HD-Grenze, HD-Linie) entsprechend der optisch wirksamen Brennlinie
in der aktuellen Stellung der Blendenwelle im Lichtbild abgebildet wird. Durch die
Rippung auf der Mantelfläche kommt es dabei nicht zu einer völlig scharf abgebildeten
HD-Linie. In der Regel kann der Antrieb für die Blendenwelle diese nicht so genau
positionieren, dass immer eine Kante zwischen zwei Rippen Teil der Brennlinie ist,
sondern es kann die Blendenwelle auch in einer Zwischenstellung zwischen zwei Kanten
positioniert sein (d.h. es befindet sich keine Kante in der optisch optimalen Position,
in der sie scharf abgebildet werden würde). Dies führt zu einer geringfügig verwaschenen,
nicht mehr ganz scharfen HD-Linie, was aber für das Auge ohnehin günstiger ist, sodass
dies kein Problem darstellt um im Gegenteil sogar von Vorteil ist.
[0036] Weiters kann die Welle eine schwarze, Licht absorbierende Oberfläche besitzen, wodurch
das Streulicht weiter verringert werden kann.
[0037] Die Blendenwelle 11 weist in Umfangsrichtung, d.h. in Drehrichtung gesehen, in einem
definierten Drehwinkel-Bereich δ (Figur 8a, Figur 9a), eine Mantelfläche 12 mit einer
Ausgestaltung zur Bildung eines Brennlinienbereiches für mehrere Brennlinien 20, 21
für abgeblendetes Licht auf, wobei mehrere Rillen in diesem Drehwinkel-Bereich δ der
Mantelfläche 12 angeordnet sind.
[0038] Theoretisch würde genau eine (scharfe) Brennlinie ausreichen, vorausgesetzt, dass
der Antrieb für die Blendenwelle diese immer ganz exakt positionieren würde. Nachdem
dies aber unrealistisch ist, sollte der Drehwinkel-Bereich, in welchem sich Brennlinien
für abgeblendetes Licht befinden, zumindest etwas größer als die Positioniergenauigkeit
des Antriebes sein.
[0039] Um aber eine ausreichende Prozesssicherheit zu erlangen, ist es günstig, den Drehwinkel-Bereich
noch größer zu gestalten, da auch noch andere Fehler (neben der Ungenauigkeit bei
der Positionierung) auftreten können. Bei Verwendung eines Schrittmotors kann dieser
im Betrieb Schritte verlieren und steht bis zur nächsten Referenzierung (referenziert
wird beispielsweise bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs) permanent um beispielsweise
1° falsch. Durch einen ausreichend großen Drehwinkel-Bereich, in welchem sich die
Brennlinien gleicher Art befinden, ist dieser Schrittverlust aber unproblematisch.
[0040] Eine genaue Positionierung der Blendenwellen wäre nur mit sehr genauen und entsprechend
teuren Antrieben möglich, was aber nach dem oben Gesagten gar nicht notwendig ist
und den Scheinwerfer nur unnötig verteuern würde. Dadurch, dass die Blendenwelle nämlich
über mehrere benachbarte Brennlinien gleicher Art (also z.B. mehrere Brennlinien für
Abblendlicht, etc.) verfügt, ist es zur Erzeugung von Abblendlicht nur notwendig,
dass die Blendenwelle so positioniert wird, dass eine der Brennlinien für Abblendlicht
aktiv ist.
[0041] Die benötigten Brennlinien werden an der "Mantel"fläche der Blendenwelle verteilt.
Bei 6 Arten von Brennlinien hat jede Art beispielsweise ein 60°-Segment der Mantelfläche
zur Verfügung (bei gleichmäßiger Verteilung; auch andere Verteilungen möglich). Verwendet
man nur einen kleinen Winkelbereich für eine Art von Brennlinie, so hat man viel nutzlose
Fläche am Mantel der Blendenwelle, was unvorteilhaft ist. Daher bietet es sich an,
vollen 60° für eine Brennlinie auszunutzen, wodurch man auch Betriebssicherheit gewinnt.
[0042] In Figur 8a ist z.B. der Winkelbereich für abgeblendetes Licht mit δ bezeichnet,
dieser setzt sich aus einem Winkelbereich =δ1, in welchem sich Brennlinien für Abblendlicht
befinden, und einem Bereich δ2 mit Brennlinien für Autobahnlicht zusammen
[0043] Der minimale Durchmesser der Welle wird hauptsächlich durch die Höhe der HD-Linie
bei Fernlicht definiert. Bei einem konkreten Scheinwerfer mit einer bestimmten Linse
benötigt man, um z.B. ein 6° über H-H hohes Fernlicht zu erzeugen, eine Blendenwelle
mit mindestens 12 mm Durchmesser. Hinzuzurechnen ist dann noch der Platz, den die
Drehachse in Anspruch nimmt. Bei angenommenen 5 mm Durchmesser für die Drehachse (Drehwelle)
erreicht die Blendenwelle einen Durchmesser von ca. 17 mm.
[0044] Beispielsweise grenzen benachbarte Rillen unmittelbar aneinander und sind durch eine
Kante voneinander getrennt. Dadurch existiert zwischen den Rillen kaum oder praktisch
keine Mantelfläche, welche unerwünschte Streustrahlung produzieren könnte.
[0045] Im Detail ist diese Situation noch einmal in den Figuren 9a - 9c dargestellt, welche
Schnitte durch die Blendenwelle 11 nach Figur 3b entsprechend den Linien A-A, B-B
und C-C zeigen.
[0046] Von Vorteil ist es, wenn die Kanten 40, 41, 42, 43, 44 spitze Kanten sind. Es sollte
also danach getrachtet werden, möglichst spitze Kanten zu produzieren, d.h. möglichst
scharfkantige Übergänge zwischen benachbarten Rillen zu erzeugen, um möglichst wenig
Streustrahlung zu produzieren. In der Praxis sind dieser Scharfkantigkeit natürlich
gewisse Grenzen gesetzt, je nach Material können auch mehr oder weniger stark abgerundete
Kanten entstehen, also abgerundete Übergänge zwischen den Rillen, wobei dann danach
zu trachten ist, die entsprechenden Radien klein zu gestalten.
[0047] Die Kante 45 begrenzt die letzte Rille 35.
[0048] Einfach in der Fertigung und auch hinsichtlich der optischen Berechnungen ist es,
wenn die Rillen 30, 31, 32, 33, 34, 35 wie dargestellt parallel zueinander verlaufen.
[0049] Prinzipiell können die Rillen auch entlang einer gekrümmten Kurve z.B. entsprechend
der Brennlinie der Linse, welche ja ebenfalls gekrümmt ist, verlaufen. Damit lässt
sich der beste optische Effekt in Form einer schärferen HD-Linie erreichen, die Fertigung
ist aber sehr aufwändig.
[0050] Die Rillen 30, 31, 32, 33, 34, 35 sind vorzugsweise in einem, entlang der Drehachse
100 gesehen, im Wesentlichen mittleren Bereich 12m der Blendenwelle 11 angeordnet
(siehe Figur 8b). Der Reflektor "konzentriert" das Licht im Wesentlichen in einem
mittleren Bereich, sodass die stärkste Streustrahlung im Wesentlichen aus dem mittleren
Bereich der Blendenwelle stammt. Es ist daher nicht unbedingt notwendig, außerhalb
des mittleren Bereiches der Blendenwelle Rillen vorzusehen, und eine Schwärzung der
Welle ist in diesen Bereichen in der Regel vollkommen ausreichend.
[0051] Noch einmal zurück kommen auf Figur 3b und Figur 4b ist zu erkennen, dass die Brennlinien
für abgeblendetes Licht 20, 21 jeweils einen ersten Brennlinienabschnitt 20a, 21a
aufweisen, welcher geradlinig und parallel zu der Drehachse 100 verläuft, sowie einen
zweiten Brennlinieabschnitt 20b, 21b, welcher ebenfalls geradlinig und parallel zu
der Drehachse 100 verläuft. Die beiden Abschnitte 20a, 20b; 21a, 21b sind über einen
geradlinig und schräg zur Drehachse 100 verlaufenden dritten Brennlinienabschnitt
20c, 21c verbunden, und der erste Brennlinienabschnitt ist 21a einen größeren Normalabstand
zu der Drehachse 100 auf als der zweite Brennlinienabschnitt 20b.
[0052] Die Rillen 30, 31, 32, 33, 34, 35 erstrecken sich, ausgehend von dem schräg zur Drehachse
100 verlaufenden Brennlinienabschnitt 20c; 21c, über eine Distanz d in den ersten
und/oder den zweiten Brennlinienabschnitt 20a, 21a; 20b, 21b, vorzugsweise in beide
Brennlinienabschnitte hinein, wie dargestellt.
[0053] Die Distanz d der Erstreckung in die Brennlinienabschnitte 20a, 21a; 20b, 21b hinein
entspricht in etwa einem Winkelbereich von +/- 10° (gemessen vom Mittelpunkt der Lichtquelle).
Grundsätzlich hängt dieser Zahlenwert aber von dem Reflektor ab, hat dieser ein kleines
Maximum, d.h. eine starke Konzentration des Lichtes in die Mitte, dann kann auch eine
Erstreckung von 10° durchaus ausreichend sein. Hat der Reflektor einen sehr breiten
Maximumsbereich, so können auch mehr als 30°, z.B. 45° zu beiden Seiten notwendig
sein.
[0054] In Hinblick auf die Reduzierung der Streustrahlung optimal ist es, wenn die Rillen
30, 31, 32, 33, 34, 35 außerdem den schräg verlaufenden Brennlinienabschnitt 20c;
21c vollständig durchsetzen.
[0055] Figur 5d zeigt einen Vertikalschnitt parallel zu der optischen Achse durch ein erfindungsgemäßes
Projektionssystem und Figur 5e zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der Blendenwelle
11. Figur 5e zeigt die Rillen in einem Schnitt entsprechend Figur 5d im Detail. In
Hinblick auf die zu erzielenden optischen Eigenschaften ist es wie gezeigt von Vorteil,
wenn eine Rille 30, 31, 32, 33, 34, 35 zumindest abschnittsweise - d.h. zumindest
in einem Abschnitt entlang ihrer Längserstreckung (parallel zu der Drehachse) - jeweils
von zwei einander gegenüberliegenden, unter einem Winkel γ aufeinander zulaufenden
Flächen, welche vorzugsweise zumindest teilweise als Ebenen ε1, ε2 ausgebildet sind,
gebildet ist. Ein von oben kommender Lichtstrahl kann so auf optimale Weise von einer
Ebene der Rille auf die andere Ebene der Rille reflektiert und schlussendlich in den
Scheinwerfer zurück reflektiert werden.
[0056] Die beiden Ebenen einer Rille können einander spitz schneiden, d.h. die aufeinander
zulaufenden Flächen sind bis zu ihrem Schnittbereich als Ebenen ausgebildet. In der
Regel weisen die "Ebenen" aber abgerundete Übergangsbereich auf, dies ergibt sich
bei der Herstellung, gehen also in einer kontinuierlichen Form ineinander über, wie
dies in Figur 5e gut zu sehen ist. Im Grunde handelt es sich somit nicht um aufeinander
zulaufende Ebenen, sondern um aufeinander zulaufende Flächen, welche teilweise als
Ebenen ausgebildet sind und in ihrem Übergangsbereich von der ebenen Gestalt abweichen.
Optisch optimal sind scharfe Übergänge, tatsächlich ist dies für die Funktion aber
nebensächlich. Rillen mit abgerundeten Übergängen lassen sich in fertigungstechnischer
Hinsicht (einfacheres Entformen) besser herstellen.
[0057] Ebenfalls fertigungstechnisch von Vorteil ist es, wenn die in Lichtaustrittsrichtung
gesehen vordere Ebene ε2 einer Rille 30, 31, 32, 33, 34, 35 unter einem größeren Winkel
zu der Mantelfläche 12 verläuft als die hintere Ebene ε1 der Rille. In Hinblick auf
die Fertigung ist insbesondere die hintere Ebene ε1 von Bedeutung, welche unter einem
flacheren Winkel zum Mantel stehen sollte, während die vordere Ebene ε2 aus optischer
Sicht möglichst steil zur Mantelfläche stehen sollte, wodurch möglichst viel Streulicht
vernichtet wird.
[0058] Hierbei ist jener Winkel gemeint, welcher zwischen der betrachteten Ebene und der
Tangentialfläche an die Mantelfläche liegt, welche Tangentialfläche die Schnittgerade
enthält, welche sich beim Schneiden der betrachteten Ebene mit der Mantelfläche ergibt.
[0059] Der Winkel zwischen zwei Ebenen einer Rille selbst beträgt beispielsweise in etwa
45° im Brennlinienbereich für Autobahnlicht und beispielsweise annähernd 90° im Brennlinienbereich
für Abblendlicht (Figur 5e).
[0060] Noch einmal auf Figuren 4a und 4b zurückkommend ist weiters zu erkennen, dass im
Bereich der Mantelfläche der Blendenwelle, in welchem die Brennlinien für abgeblendetes
Licht in Form von Autobahnlicht liegen, eine zwei Rillen 33, 34, 35 trennende Kante
43, 44 in gleichem Normalabstand zu der Drehachse 100 wie der erste Abblendlicht-Brennlinienabschnitt
21a und parallel zu der Drehachse 100 verläuft.
[0061] Im Bereich der Mantelfläche der Blendenwelle hingegen, in welchem die Brennlinien
für abgeblendetes Licht in Form von Abblendlicht liegen, weist eine zwei Rillen 30,
31, 32, 33 trennende Kante 40, 41, 42 zumindest abschnittsweise einen größeren Normalabstand
zu der Drehachse 100 auf als der erste Abblendlicht-Brennlinienabschnitt 20a, wie
dies insbesondere in den Figuren 3a und 3b sowie Figur 8a und Figur 9c gut zu erkennen
ist. Von Vorteil ist es dabei, wenn die Kanten 40, 41, 42 vorerst parallel zu der
Drehachse 100 mit demselben Normalabstand wie der erste Brennlinienabschnitt 20a für
abgeblendetes Licht verlaufen und anschließend über einen schrägen Kantenabschnitt
zu dem Kantenabschnitt mit größerem Normalabstand von der Drehachse 100 ansteigen
(Figur 9c). Die gesamte Linie ist durch die gesetzlichen Vorschriften definiert.
[0062] Bei der gezeigten konkreten Ausgestaltung der Blendenwelle sind die beiden oben genannten
Bereiche der Mantelfläche der Blendenwelle in Drehrichtung hintereinander angeordnet,
sodass durch Drehen der Blendenwelle von Abblendlicht auf Autobahnlicht umgeschaltet
werden kann.
[0063] Durch die unterschiedlichen Abstände der Kanten wie oben beschrieben ergeben sich
auch die unterschiedlichen Verläufe der Hell-Dunkel-Linien 1001, 2001 für Abblendlicht
1000 bzw. Autobahnlicht 2000.
[0064] Wie aus den Figuren zu erkennen, sind mehrere Kanten 43, 44 mit gleichem und mehrere
Kanten 40, 41, 42 mit größerem Normalabstand zu der Drehachse 100 als der erste Brennlinienabschnitt
20a, 21a für abgeblendetes Licht vorgesehen, sodass in den Bereichen für abgeblendetes
Licht unerwünschtes Streulicht vermieden werden kann. Ein besonders exaktes Positionieren
der Blendenwelle ist nicht notwendig. Der Winkel α zwischen zwei Kanten (siehe Figur
9b) entspricht ungefähr der Positioniergenauigkeit des verwendeten Antriebes, welche
bei konkreten, verwendeten Antrieben bei ca. 2° liegt.
[0065] Der Winkel kann aber auch noch größer gewählt werden, bei einer konkreten Ausgestaltung
beträgt dieser ca. 5° und wurde so gewählt, dass bei einer Stellung der Blendenwelle
exakt in der Mitte zweier Rillen das Lichtbild noch akzeptabel ist. Der Antrieb positioniert
genauer.
[0066] Ausgehend von einer Blendenwelle 11 in einer Stellung entsprechend Figur 3a und 3b,
welche eine Abblendlichtverteilung (Figur 3c) erzeugt, gelangt man durch Drehen der
Welle in eine Position nach Figur 4a/4b zu einer Autobahnlichtverteilung wie in Figur
4c gezeigt.
[0067] Wird die Blendenwelle 11 in eine Stellung wie in Figur 6a und 6b gezeigt gedreht,
so wird die Lichtverteilung von einer abgeblendeten Lichtverteilung (in diesem Fall
einer Autobahnlichtverteilung) auf eine Fernlichtverteilung 4000 mit einer Hell-Dunkel-Grenze
4001 entsprechend Figur 6c umgeschaltet.
[0068] Die Hell-Dunkel-Grenze wird durch die Brennlinie 22 der Blendenwelle gebildet, und
die Hell-Dunkel-Grenze wird in diesem Fall nicht scharf im Lichtbild abgebildet, was
erwünscht ist und sich dadurch ergibt, dass die Brennlinie 22 der Blendenwelle 11
bereits deutlich unterhalb der Brennlinie der Linse liegt.
[0069] Die Brennlinie 22 für Fernlicht ist symmetrisch zu einer in Lichtaustrittsrichtung
verlaufenden vertikalen Fläche und verläuft in einem konkaven Bogen. Die Brennlinie
22 für Fernlicht weist außerdem einen geringeren Normalabstand zu der Drehachse 100
auf als die Brennlinie 21 für abgeblendetes Licht
[0070] Die Brennlinie 22 für Fernlicht und die letzte Brennlinie 21 für abgeblendetes Licht
liegen mehr als 90° in Drehrichtung, typischerweise sogar mehr als 120° auseinander.
[0071] Zwischen dieser letzten Brennlinie 21 für eine abgeblendete Lichtverteilung 2000
und der Brennlinie 22 für eine Fernlichtverteilung 4000 weist die Blendenwelle keine
Brennlinie bzw. keine Mantelfläche auf, d.h. es befindet sich zwischen diesen Brennlinie
kein oder nur wenig Blendenmaterial oberhalb der Drehachse, in jedem Fall aber in
einem größeren Abstand zu der Brennlinie der Linse als die Brennlinie für Fernlicht
von der Brennlinie für Fernlicht beabstandet ist.
[0072] Es folgt also auf eine Brennlinie (oder einen Mantelbereich mit mehreren solchen
Brennlinien) für abgeblendetes Licht, z.B. auf eine Brennlinie für Abblendlicht oder
auf eine Brennlinie für Autobahnlicht eine Brennlinie oder ein Brennlinienbereich
für Fernlicht. Auf diese Fernlichtverteilung wird durch Drehen der Blendenwelle um
ihre Drehachse umgeschaltet. Zwischen dem Bereich für abgeblendetes Licht und jenem
für Fernlicht befindet sich keine optisch wirksame Brennlinie, in der Praxis wird
hier, auch um die Masse der Blendenwelle zu reduzieren, das Material der Blendenwelle
stark reduziert.
[0073] Bei einem Verdrehen der Blendenwelle aus der Stellung für abgeblendetes Licht in
die Stellung für Fernlicht wird vorerst die Brennlinie für abgeblendetes Licht aus
ihrer Position, in welcher sie scharf abgebildet wird, nach hinten in Richtung Reflektor
und nach unten weggedreht. Entsprechend gelangt mehr Licht in den Außenraum und die
Hell-Dunkellinie wird auch nicht mehr scharf abgebildet. Schließlich wird die Blendenwelle
in eine Position gedreht, in welcher eine Fernlichtverteilung erzeugt wird, in welcher
also die Brennlinie 22 optisch aktiv ist (Figur 6a, Figur 6b). Dadurch, dass die Brennlinie
22 für Fernlicht deutlich tiefer liegt als jene für angeblendetes Licht und somit
nicht im Fokus der Linse bzw. des Reflektors liegt, wird auch diese Brennlinie im
Lichtbild nicht scharf abgebildet, was aber ein erwünschter Effekt ist.
[0074] Ein Problem, welches durch die Ausgestaltung der Blendenwelle bei einem Umschalten
zwischen dem abgeblendeten Lichtbild und jenem für Fernlicht auftritt, ist jenes,
dass in der Mitte der Systems, d.h. in der Mitte der Blendenwelle - gesehen in Hinblick
auf ihre Längserstreckung entlang der Drehachse - mehr Licht über die Blendenwelle
gelangen kann als im Randbereich. Dies hängt auch damit zusammen, dass der Reflektor
grundsätzlich das austretende Licht in einem mittleren Bereich konzentriert. Als Folge
entsteht in der Mitte des Lichtbildes, oberhalb der unscharfen Hell-Dunkellinie ein
heller Lichtfleck, welcher das Lichtbild stört und als unangenehm empfunden wird.
[0075] Dieser Lichtfleck ist in Figur 5c dargestellt und mit dem Bezugszeichen 3002 bezeichnet.
[0076] Damit nun dieser Lichtfleck 3002 im Lichtbild nicht auftritt oder in der Helligkeit
stark reduziert ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in einem mittleren Bereich
der Blendenwelle 11, in Bezug auf die Längserstreckung der Blendenwelle 11 entlang
ihrer Drehachse 100 gesehen, anschließend an die Brennlinie 21 für abgeblendetes Licht,
ein sich von der Brennlinie 21 für abgeblendetes Licht und in etwa in Umfangs- bzw.
Drehrichtung der Blendenwelle 11 eines gedachten Zylindermantels 50 weg erstreckender
Vorsprung 60 vorgesehen ist, wobei der Normalabstand des gedachten Zylindermantels
50 zu der Drehachse 100 kleiner oder gleich ist als der Normalabstand der zylinderförmigen
Mantelfläche 51 der Blendenwelle 11, in welcher jener Abschnitt der Brennlinie 21
für abgeblendetes Licht liegt, welcher den geringsten Abstand zu der Drehachse 100
aufweist.
[0077] Der Vorsprung ist in den Figuren 3a, 3b, 4a, 4b sowie in den Figuren 5a und 5b gut
zuerkennen. Die Figuren 5a und 5 zeigen eine Zwischenstellung der Blendenwelle 11
beim Umschalten zwischen abgeblendetem Licht und Fernlicht mit in den Strahlengang
wanderndem Vorsprung 60. Figur 5d zeigt den Vorsprung 60 in einem Vertikalschnitt
durch den Scheinwerfer und Figur 5e zeigt eine vergrößerte Darstellung der Welle im
Bereich des Vorsprungs 60, welche auch die Zusammenhänge in Hinblick auf die Zylindermäntel
50, 51 zeigt.
[0078] Durch das Vorsehen eines erfindungsgemäßen Vorsprunges 60 kann jener Bereich des
Lichtbildes, in dem der unerwünschte Lichtfleck 3002 auftritt, abgeschattet werden,
d.h. es werden jene aus dem Reflektor über den mittleren Bereich der Blendenwelle
austretenden Lichtstrahlen, welche den Lichtfleck erzeugen, abgeschattet.
[0079] Figur 5d zeigt einen Strahl S1, der auch ohne Vorsprung 60 von der Blendenwelle 11
abgeschattet wird. Höher austretende Strahlen S2 - S4, welche den Lichtfleck 3002
erzeugen würden, werden durch den Vorsprung 60 an einem Austreten aus dem Scheinwerfer
gehindert, während der höher, aber flacher austretende Strahl S5, der aber im Lichtbild
unkritisch ist, problemlos über der Welle austreten kann.
[0080] Durch die spezielle erfindungsgemäße Anordnung des Vorsprungs innerhalb eines gedachten
Zylindermantels 50 und somit unterhalb des Fokus (bzw. der Brennlinie) der Linse wird
der Vorsprung 60 im Lichtbild aber nicht scharf abgebildet, sodass dieser einerseits
den Lichtfleck stark verringert oder ganz entfernt, andererseits aber selbst keine
unerwünschten Effekte (wie eine scharfe Linie) generiert.
[0081] Der Vorsprung 60 liegt mit seiner lichttechnisch wirksamen Oberfläche maximal auf
Höhe des gedachten Zylindermantels 50, d.h. dass kein Punkt des Vorsprungs 60 weist
einen größeren Abstand zur Drehachse 100 auf als der gedachte Zylindermantel 50.
[0082] Vorzugsweise ist in Umfangrichtung von der Brennlinie 21 für abgeblendetes Licht
weglaufend der Vorsprung 60 von dem gedachten Zylindermantel 50 in Richtung Drehachse
100 weggekrümmt, wie dies in Figur 5e gut zu erkennen ist.
[0083] Der Vorsprung liegt somit mit seinen am weitesten von der Drehachse entfernten Bereichen
maximal auf dem gedachten Zylindermantel, und bei einem Fortschreiten in Umfangsrichtung
zu der Brennlinie für Fernlicht hin nimmt der Abstand dieser Bereiche zu der Drehachse
noch ab. Dadurch ergibt sich ein harmonischer Verlauf im Lichtbild in dem Bereich
des unerwünschten Lichtflecks bei einem Umschalten von abgeblendetem Licht auf Fernlicht
[0084] Anders ausgedrückt ist es von Vorteil, wenn das vordere Ende 62 des Vorsprungs (Nase)
einen geringeren Abstand zur Wellenmitte bzw. zur Drehachse der Blendenwelle aufweist
als das hintere Ende 61 (jenes Ende, welcher der Brennlinie für abgeblendetes Licht
zugewandt ist).
[0085] Die Basis 61 der Nase 60 liegt also maximal auf Höhe der Brennlinie der Linse oder
darunter und ist zum ihrem Ende 62 hin zur Drehachse der Blendenwelle geneigt.
[0086] Weiters ist bei einer konkreten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Scheinwerfers
vorgesehen, dass der Vorsprung 60 an seiner Basis 61, welche an die Brennlinie 21
für abgeblendetes Licht angrenzt, breiter ist als an seiner der Basis 61 gegenüberliegenden,
zur Brennlinie 21 für abgeblendetes Licht parallel verlaufenden Kante 62 (Figur 5a,
5b).
[0087] Diese Ausgestaltung reflektiert die typische Gestalt des unerwünschten Lichtflecks
im Lichtbild wieder, welcher ebenfalls in einem tiefer gelegenen Bereich breiter ist
als in seinem höher gelegenen Bereich.
[0088] Die Größe des Lichtflecks und entsprechend auch die Größe des Vorsprungs hängt im
Wesentlichen von der Ausgestaltung des Reflektors ab. Typische Werte für die Ausdehnung
des Vorsprungs sind ca. +/- 10° an der Basis, während das "freie" Ende des Vorsprungs
sich in diesem Fall über ca. +/- 4° nach links/rechts erstreckt. Somit lässt sich
ein Lichtfleck mit maximal derselben Erstreckung abdecken. Im Idealfall sollte der
Vorsprung gleich groß oder aber etwas größer sein als der Lichtfleck, um diesen vollständig
verdecken zu können. Als zweckmäßig haben sich um ca. 1° - 2° größere Werte für den
Vorsprung im Vergleich zu den Werten für den Lichtfleck erwiesen.
[0089] Die Schenkel 63, 64, welche die Basis 61 mit der gegenüberliegenden Kante 62 verbinden,
verlaufen bei einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung im Wesentlichen geradlinig.
Eine solche Gestalt des Vorsprungs lässt sich einfach herstellen und ist optisch einfacher
zu berechnen.
[0090] Die Flanken können, wenn erforderlich, aber auch eine nach innen oder außen gekrümmte
Kontur aufweisen.
[0091] Normalerweise ist der Lichtfleck in Hinblick auf die optische Achse des Systems symmetrisch,
entsprechend ist es zweckmäßig, wenn auch der Vorsprung 60 in Bezug auf die optische
Achse 200 des Scheinwerfers 1 symmetrisch ist.
[0092] Anzumerken ist noch, dass der Vorsprung 60 nicht direkt im Fokus der Linse liegt
und somit nicht "scharf" abgebildet wird.
[0093] Bei einem Weiterdrehen der Blendenwelle 11 gelangt man von der Fernlichtverteilung
(Figuren 6a - 6c) zu einer Stellung der Blendenwelle zur Erzeugung einer Teilfernlichtverteilung
5000 mit dem Verlauf der Hell-Dunkel-Grenze entsprechend dem Bezugszeichen 5001 (Figur
7c). Der Verlauf der Brennlinie 23 zur Erzeugung einer solchen Teilfernlichtverteilung
ist in den Figuren 7a und 7b zu erkennen. Je nach Drehstellung der Welle kann der
rechte Schattenbereich in der Reichweite variiert werden. Die beiden horizontalen,
strichlierten Linien mit einem Abstand (Doppelpfeil) sollen dies veranschaulichen.
Dies wird dadurch möglich, dass die einzelnen Brennlinien in dem Bereich 12a der Mantelfläche
der Blendenwelle unterschiedliche Normalabstände zur Drehachse 100 aufweisen.
[0094] Die Blendenwelle 11 weist also, wie die Figuren 7a und 7b zeigen, einen Abschnitt
der Mantelfläche 12 zur Erzeugung von einer oder mehreren Brennlinien 23 für Teilfernlicht
auf. Jede der Brennlinien 23 für Teilfernlicht weist einen ersten geradlinigen Brennlinienabschnitt
23a auf, welcher in einem ersten Mantelbereich 12a der Blendenwelle 11 liegt, welcher
in Dreh- bzw. Umfangrichtung der Blendenwelle 11 gekrümmt, z.B. zylinderförmig ausgebildet
ist. Wie schon erwähnt, können die einzelnen Brennlinien in dem Bereich 12a der Mantelfläche
der Blendenwelle unterschiedliche Normalabstände zur Drehachse 100 aufweisen, wodurch
sich der rechte Schattenbereich in seiner Höhe variieren lässt.
[0095] Ein zweiter geradliniger Brennlinienabschnitt liegt in einem zweiten, beispielsweise
im wesentlichen ebenen Mantelbereich 12b der Blendenwelle 11, wobei der zweite Mantelbereich
12b einen geringeren Abstand zur Drehachse 100 aufweist als der gekrümmte Mantelbereich
12a. Die beiden Mantelbereiche 12a, 12b sind über eine Sprungfläche 12c miteinander
verbunden sind. Der Mantelbereich 12b steigt dann zum Rand der Blendenwelle hin an,
wie dies den Figuren zu entnehmen ist.
[0096] Die Sprungfläche 12c ist bei der gezeigten Variante eben ausgebildet. Eine ebene
Sprungfläche hat den Vorteil, dass durch Verdrehen der Blendenwelle die Hell-Dunkellinie
im abgeschatteten Bereich angehoben oder abgesenkt werden kann (dazu muss die Mantelfläche
entsprechend ausgebildet sein mit unterschiedlich hohen Brennlinien), gleichzeitig
bleibt aber der Übergang zu dem Fernlichtbereich in der Teilfernlichtverteilung unbeeinflusst,
d.h. in diesem Bereich ändert sich die Lichtverteilung bei einem Verdrehen der Blendenwelle
nicht. Außerdem steht die Sprungfläche 12c aus oben genanntem Grund vorzugsweise senkrecht
zu der Drehachse 100 steht, wie dies auch Figur 6a und 6b zu entnehmen ist.
[0097] Blendenwellen welche unter anderem eine oder mehrere Brennlinien für Teilfernlicht
aufweisen, sind bekannt, z.B. aus der
EP 2 157 362 A1, hier allerdings mit einer gekrümmten Sprungfläche. Bei Teilfernlicht wird aus der
"normalen" Fernlichtverteilung ein Bereich der Lichtverteilung ausgeblendet/abgeschattet,
in welchem sich Fahrzeuge oder Personen befinden. Fährt beispielsweise das Fahrzeug
mit Fernlichtverteilung, z.B. auf Grund hoher Geschwindigkeit auf der Autobahn, und
es taucht auf der eigenen Fahrbahn vor dem Fahrzeug ein Fahrzeug auf, so kann lediglich
jener Bereich der Lichtverteilung abgedunkelt werden, in welchem sich dieses aufgetauchte
Fahrzeug befindet. Ein Abblenden wie sonst üblich ist in diesem Fall nicht notwendig.
Genauso kann mittels Teilfernlichts bei Gegenverkehr dieser Bereich abgedunkelt werden,
in welchem sich das Gegenverkehrsfahrzeug befindet, während der restliche Bereich
der Lichtverteilung entsprechend der "normalen" Fernlichtverteilung beleuchtet wird.
[0098] Zur Erzielung einer solchen Lichtverteilung weist eine Blendenwelle zumindest zwei
Brennlinienabschnitte bzw. zwei Mantelbereiche wie oben beschrieben auf. In vertikaler
Richtung gehen die beiden Brennlinienabschnitte über einen Sprung ineinander über.
Zwangsläufig, in Folge der räumliche Ausdehnung der Blendenwelle in Lichtaustrittsrichtung
ergibt sich somit eine Sprungfläche in der Blendenwelle, welche je nach konkreter
Ausgestaltung der Brennlinien für Teilfernlicht entweder eben oder wie auch aus der
EP 2 157 362 A1 bekannt gekrümmt ausgebildet sein kann.
[0099] Bei einer ebenen, flächigen Blende ist ein derartiger Sprung in der Brennlinie für
das Lichtbild unproblematisch. Bei einer Blendenwelle zeigen sich hingegen in Folge
der räumlichen Ausdehnung der Blendenwelle und der dadurch entstehenden Sprungfläche
unerwünschte Effekte im Lichtbild, im Konkreten kommt es zu unerwünschten Abschattungseffekten
im Fernlichtbereich der Teilfernlichtverteilung, besonders beim Übergang an einer
vertikalen HD-Linie am Übergang zwischen dem abgeschatteten Bereich und dem Fernlichtbereich.
[0100] Figur 7c zeigt das gewünschte Lichtbild 5000 einer Teilfernlichtverteilung mit der
Hell-Dunkel-Grenze 5001 ohne unerwünschte Effekte im Lichtbild. Tatsächlich ergeben
sich aber durch die Sprungfläche unerwünschte Effekte, nämlich in Form von Abschattungen
nahe der vertikalen Linie in der Hell-Dunkel-Grenze. Eine Teilfernlichtverteilung
7000 mit einem solchen Effekt ist Figur 10c dargestellt, und zwar stellt der kreuzschraffierte
Bereich in der Lichtverteilung schematische jenen Teil im Lichtbild 7000 dar, welcher
abgeschattet ist.
[0101] Die Hell-Dunkel-Grenze 7001' der Teilfernlichtverteilung 7000 unterscheidet sich
von jener aus Figur 7c insofern, als hier die Welle sich in einer etwas anderen Drehstellung
befindet, mit einem tiefer liegenden rechten Schattenbereich und einem sich weiter
nach rechts links erstreckenden Schattenbereich; der weiter nach links sich erstreckende
Schattenbereich wird durch die Kurvenlichtfunktion des Scheinwerfers, z.B. durch Verschwenken
der Linse erreicht. Dies sei aber nur am Rande vermerkt, die eigentlich Problematik
wie in Figur 10c kreuzschraffiert dargestellt ergibt sich grundsätzlich bei im Grunde
jeder Stellung für Teilfernlicht.
[0102] In einer andersartigen Weiterbildung wird die Blendenwelle 11 nun dahingehend modifiziert,
um diese unerwünschten Abschattungen im Fernlichtbereich der Teilfernlichtverteilung
zu reduzieren oder ganz zu eliminieren, indem in der Sprungfläche 12c ein oder mehrere
Vertiefungen 70 vorgesehen sind.
[0103] Durch diese Vertiefungen 70 an der Sprungfläche 12c können Lichtstrahlen, welche
ansonsten abgeblockt werden und nicht in den Außenraum gelangen, kontrolliert in den
Außenraum gelangen und so den ansonsten in unerwünschter Weise abgeschatteten Bereich
beleuchten. Die Sprungfläche 12c mit den Vertiefungen 70 ist im Detail in den Figuren
10a und 10b dargestellt.
[0104] In optimaler Weise können Lichtstrahlen in den zu beleuchtenden Bereich in den Außenraum
des Scheinwerfers gelangen, wenn die zumindest eine Vertiefung 70 in Lichtaustrittsrichtung
verlaufend ausgebildet ist, insbesondere, wenn sich die Blendenwelle in einer Drehstellung
befindet, in welcher eine Brennlinie für Teilfernlicht optisch wirksam ist, d.h. deren
Brennlinie im Lichtbild als HD-Linie abgebildet wird (wobei nur in jenem Bereich,
in welchem Licht abgeschattet wird, die Hell-Dunkel-Linie scharf abgebildet wird).
[0105] Einfach in der Herstellung und für den kontrollierten Durchtritt der erwünschten
Lichtstrahlen von besonderem Vorteil ist es, wenn die eine oder mehreren Vertiefungen
70 als in Lichtaustrittsrichtung gerichtete, längliche, durchgehende Vertiefungen
70 ausgebildet sind, wie dies Figur 10a und 10b zu entnehmen ist.
[0106] Länglich bedeutet dabei, dass die Vertiefungen länger als breiter sind; die Vertiefungen
sind in Form von Rillen 70 in der Sprungfläche 12c ausgebildet; die Kanten oder Flächen
zwischen zwei Rillen befinden sich auf gleicher Höhe wie der Rest der Sprungfläche.
[0107] Vorzugsweise erstreckt sich die zumindest eine Vertiefung 70 von einem vorderen,
dem Reflektor 3 abgewandten Ende 78 der Blendenwelle 11 nach hinten in Richtung des
dem Reflektor 3 zugewandten Endes 79. Ein in eine Vertiefung/Rille eintretender Lichtstrahl
kann auf diese Weise die Vertiefung durchlaufen und am Ende 78 der Vertiefung 70 aus
dieser austreten und in den Außenraum des Scheinwerfers gelangen (Figur 10b).
[0108] Bei einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung hat sich herausgestellt, dass es
für eine Ausleuchtung des in unerwünschter Weise abgeschatteten Bereiches optimal
ist, wenn die zumindest eine Vertiefung 70 sich bis in etwa in die Mitte M - in Lichtaustrittsrichtung
gesehen - der Sprungfläche 12c Blendenwelle 11 erstreckt.
[0109] Eine Gerade G, wie in Figur 10b dargestellt, welche die Rillen 70 nach hinten, zur
Mitte hin begrenzt, ergibt sich durch Schneiden einer Ebene, welche durch die Drehachse
100 der Blendenwelle 11 und eine optisch wirksame Brennlinie für Teilfernlicht im
Bereich der gekrümmten Mantelfläche 12a verläuft. Hinter dieser Linie G sind Rillen
nicht notwendig, da sie keinen lichttechnischen Effekt erzeugen.
[0110] Bei einer konkreten Ausführungsform der Erfindung weisen die länglichen Vertiefungen
70 in Lichtaustrittsrichtung gesehen zunehmende Querschnittsflächen Q auf, wie dies
z.B. Figur 10d zeigt. Die Rillen werden beispielsweise zu ihrem freien, der Linse
zugewandten Ende hin breiter.
[0111] Weiters kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei benachbarte längliche Vertiefungen
70 unmittelbar aneinander angrenzen. Die Vertiefungen/Rillen sind in diesem Fall durch
eine scharfe Kante getrennt oder durch einen abgerundeten Übergang (der höchste Punkt
des Übergangs liegt auf der Sprungfläche bzw. ist Teil der Sprungfläche). Die Figuren
10e und 10f zeigen solchen Rillen mit scharfkantigen Übergängen.
[0112] Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass zumindest zwei benachbarte
längliche Vertiefungen 70 zueinander beabstandet sind. Die rillenförmigen Vertiefungen
sind durch einen Abstand voneinander getrennt, der auch entlang der Rillen variieren
kann. In der Regel ist die Fläche zwischen den Vertiefungen in diesem Fall eben (im
Falle einer ebenen Sprungfläche), oder es ist wieder ein abgerundeter Übergang vorgesehen.
[0113] Der Abstand zwischen zwei Rillen kann sich über die Länge der Rillen ändern, siehe
Figur 10d, wenn die Querschnitte Q zunehmen.
[0114] Abgerundete Bereich zwischen den Rillen 70 zeigt Figur 10g, während die Figuren 10h
und 10i Rillen mit flächen Übergängen zeigen.
[0115] Weiters ist bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die länglichen
Vertiefungen parallel zueinander verlaufen. Die Vertiefungen können aber auch beispielsweise
in Richtung der Linse auseinander laufen.
[0116] Bei einer Variante der Erfindung kann außerdem vorgesehen sein, dass die Vertiefungen
70 zumindest teilweise unterschiedlich tief ausgebildet sind, siehe z.B. Figur 10f.
[0117] Weiters kann vorgesehen sein, dass eine längliche Vertiefung 70 über ihre Länge gesehen
unterschiedliche Tiefen aufweist.
[0118] Beispielsweise wird in Richtung zu der Linse hin die Rille tiefer. Die Rillen können
auf der Reflektorseite weniger tief als auf der Linsenseite sein.
[0119] Weiters kann auch noch vorgesehen sein, dass unterschiedliche längliche Vertiefungen
unterschiedliche Tiefen aufweisen.
[0120] Unterschiedliche Rillen müssen nicht gleich tief sein, sondern auch hier kann es
Variationen geben, z.B. hat sich herausgestellt, dass es von Vorteil sein kann, wenn
die tiefste Rille am weitesten oben, d.h. mit dem größten Abstand zu der Drehachse
angeordnet ist (Figur 10f). Außerdem kann natürlich auch noch die Tiefe einer Rille
über ihre Länge variieren.
[0121] In vertikaler Richtung erstrecken sich die Vertiefungen 70 in der Sprungfläche 12c
über einen Bereich, welcher in etwa einem Drittel bis zwei Dritteln der Höhe der Sprungfläche
entspricht. Die "Höhe" der Sprungfläche ist dabei der Normalabstand zwischen der zweiten
Mantelfläche 12b und der höchsten Brennlinie in der ersten Mantelfläche 12a.
[0122] Um keine unerwünschten Beleuchtungseffekte in der Lichtverteilung zu erzeugen hat
es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Bereich, über welchen sich die Vertiefungen
70 in der Sprungfläche 12c erstrecken, von der ersten Mantelfläche 12a und/oder der
zweiten Mantelfläche (12b), vorzugsweise von beiden Mantelflächen 12a, 12b beabstandet
ist.
[0123] Die Rillen erstrecken sich in etwa gleich weit nach oben und unten. Die ganze Fläche
ist dabei nicht mit Rillen zu versehen. Die Rillen befinden sich vorzugsweise ungefähr
im mittleren Drittel der Fläche. Würde man die ganze Fläche rillen, träte der Effekt
einer Lichtkonzentration im abgedunkelten Bereich auf, insbesondere oberhalb des kreuz-schraffierten
Bereiches in Figur 10c auf.
[0124] Wie schon erwähnt kann eine Teilfernlichtverteilung mittels einer Kurvenlichtfunktion
(schwenken der Linse oder des gesamten Moduls) des Scheinwerfers noch horizontal bewegt
werden. Dadurch ist der Funktionsumfang noch weiter erhöht. Eventuell kann auch mittels
der LWR-Funktion (LWR = Leuchtweitenregulierung) des Scheinwerfers die Höhe des gesamten
Lichtbilds noch weiter variiert werden.
[0125] Die Figuren 8a und 8b zeigen eine gerade, durchgehende Brennlinie 24 der Blendenwelle,
das damit erzeugte Lichtbild 6000 mit zugehöriger Hell-Dunkel-Grenze 6001 ist in Fiur
8c dargestellt. Die hier gezeigte symmetrische Lichtverteilung beispielsweise für
eine Touristenlösung oder als Stadtlicht (bei niedrigen Geschwindigkeiten) verwendet
werden.
[0126] Die Figuren 9d und 9a zeigen schließlich noch andere Weiterbildungen an der Blendenwelle
11, die insbesondere bei (dynamischem) Kurvenlicht von Bedeutung ist. Diese Modifikation
ist nur in diesen Figuren dargestellt, in den Figuren 9b und 9c beispielsweise ist
diese nicht gezeigt.
[0127] Zur Erzeugung eines dynamischen Kurvenlichtes kann die Linse 4 um eine vertikale
Achse 300, welche vorzugsweise durch den Brennpunkt der Linse 4 bzw. einen Brennpunkt
des Reflektors 3 verläuft, nach links und rechts verschwenkt werden.
[0128] Zur Erzeugung eines dynamischen Kurvenlichtes ist es bekannt, die Linse eines Projektionsscheinwerfers
um eine vertikale Achse nach links und rechts verschwenkbar zu machen. Durch Verschwenken
der Linse wird auch das Lichtbild entsprechend dem Lenkeinschlag mit verschwenkt.
[0129] Befindet sich im Strahlengang eine Blendenanordnung, so hat sich gezeigt, dass insbesondere
in einer Stellung der Blendenanordnung zur Erzeugung von Abblendlicht bzw. von abgeblendetem
Licht allgemein es durch das Verschwenken der Linse zu unerwünschten Effekten in der
Lichtverteilung kommt, die sich insbesondere auf der Seite des Gegenverkehrs, wo ein
größerer Teil der Lichtverteilung abgeschattet wird, zeigen. Bei einem Scheinwerfer
für ein Rechtsverkehr-Fahrzeug kommt es also insbesondere bei einem Verschwenken der
Linse nach links, also in Richtung des Gegenverkehrs, zu solchen unerwünschten, zur
Blendung des Gegenverkehrs führenden Auswirkungen in der Lichtverteilung.
[0130] Figur 9e zeigt eine Abblendlichtfigur 1000' (Hell-Dunkel-Grenze 1001') mit einem
kreuz-schraffierten Bereich 1002', welcher in Folge eines Verschwenkens der Linse
beleuchtet sein würde und den Gegenverkehr möglicherweise blenden könnte.
[0131] Erfindungsgemäß weist nun die Blendenwelle 11, welche in Umfangsrichtung, d.h. in
Drehrichtung gesehen, in einem definierten Drehwinkel-Bereich δ, eine Mantelfläche
12 mit einer Ausgestaltung zur Bildung eines Brennlinienbereiches für zwei oder mehrere
Brennlinien 20, 21 für abgeblendetes Licht auf, wobei eine Brennlinie für abgeblendetes
Licht zumindest einen ersten Brennlinien-Abschnitt 20a, 21a zur Erzeugung einer Hell-Dunkelgrenze
eines Lichtbildes auf der Gegenverkehrsseite und zumindest einen zweiten Brennlinien-Abschnitt
20b, 21b zur Erzeugung einer Hell-Dunkelgrenze eines Lichtbildes auf der Fahrzeugseite
aufweist, in einem Bereich des zumindest einen ersten Brennlinienabschnittes 20a,
21a einer Brennlinie für abgeblendetes Licht zumindest eine Erhebung 80 gegenüber
diesen ersten Brennlinienabschnitten 20a, 21a von benachbarten Brennlinien 20, 21
für abgeblendetes Licht auf.
[0132] Die Erhebung 80 stellt eine Modifikation der Mantelfläche der Blendenwelle und somit
der Brennlinie dar, und es ergeben sich eine oder mehrere weitere Brennlinien 20'
mit Abschnitten 20a', 20b', 20c' und 20d'. Während die Brennlinienbereiche 20b' und
20c' im Wesentlichen gleich verlaufen wie jene der benachbarten Abschnitte 20b, 20c
bzw. 21b, 21c, verläuft der Bereich 20a' nur teilweise im Wesentlichen gleich wie
der Abschnitt 20a oder 21a und der Bereich 20a' ist dann im Bereich der Erhebung 80
zu einem abweichenden Brennlinienabschnitt 20d' modifiziert.
[0133] Punkte der Brennlinie 20d' in dem Bereich der Erhebung 80 haben einen größeren Abstand
zur Drehachse 100 als die andere Punkte der Brennlinie dieses Brennlinien-Abschnittes,
und der Abstand dieser Punkte zu der Drehachse der Blendenwelle nimmt zu bei einer
Annäherung an den Rand R der Blendenwelle.
[0134] Bei einem Verschwenken der Linse in Richtung jener Seite, welche keine Erhebung 80
aufweist (bei einem Scheinwerfer für Rechtsverkehr ergeben sich ohne Erhebung die
negativen Effekte bei einem Verschwenken der Linse nach links; die Erhebung wird auf
der rechten Seite angebracht), kann durch die Erhebung 80 das sich durch das Verschwenken
ergebende unerwünschte Licht ausgeblendet werden, sodass sich auch bei verschwenkter
Linse ein gesetzeskonformes Lichtbild ergibt.
[0135] Dreht man die Welle in eine Stellung (eine weitere Abblendlichtstellung der Welle),
wo die Erhebung in den Strahlengang kommt, kann dieser kreuz-schraffierte Bereich
von einer Beleuchtung abgeschnitten werden.
[0136] Dieses Abschneiden kann dynamisch erfolgen, da die Störungen ja nur bei Kurvenlicht
auftreten und vom Schwenkwinkel der Linse abhängen (der negative Effekt im Lichtbild
nimmt mit zunehmendem Schwenkwinkel der Linse zu). Bei geringer Linsenverschwenkung
muss nur ein kleinerer Teil abgeschnitten werden, das kreuzschraffierte Dreieck verläuft
also flacher und die Erhebung an der Welle muss sich nicht vollständig im Strahlengang
befinden.
[0137] Entsprechend kann es von Vorteil sein, wenn die Erhebung 80 in Längsrichtung der
Blendenwelle 11 gesehen, wie in Figur 9a und 9d dargestellt, beginnend in einem Abstand
von der Mitte der Blendenwelle 11, zum Rand R der Blendenwelle 11 hin ansteigt.
[0138] Durch die zum Rand hin ansteigende Erhebung kann die mit zunehmendem Schwenkwinkel
der Linse zunehmende Störung im Lichtbild kompensiert wird.
[0139] Die Erhebung 80 bzw. deren Brennlinie 20d' wird im Lichtbild nicht mehr scharf abgebildet.
Je weiter außen man die Welle betrachtet, umso unschärfer wird diese abgebildet, da
die Brennlinie der Linse keine Gerade sondern eine Kurve ist. Entsprechendes gilt
auch für die Erhebung.
[0140] Bei einem konkreten Scheinwerfer mit einer Brennlinie für asymmetrisches Abblendlicht
verläuft bei einer Brennlinie 20, 21 für abgeblendetes Licht der erste Brennlinienabschnitt
20a, 21a für die Hell-Dunkelgrenze der Lichtverteilung auf der Gegenverkehrsseite
geradlinig und parallel zu der Drehachse 100, und eine zweiter Brennlinienabschnitt
20b, 21b für die Hell-Dunkelgrenze auf der Fahrzeugseite verläuft ebenfalls geradlinig
und parallel zu der Drehachse 100, wobei der erste Brennlinienabschnitt 20a einen
größeren Normalabstand zu der Drehachse 100 aufweist als der zweite Brennlinienabschnitt
20b. In dem ersten Brennlinienabschnitt ist beispielsweise die Erhebung 80 vorgesehen;
in dem zweiten Abschnitt ist keine Erhebung vorgesehen.
[0141] Bei einem anderen Scheinwerfer für symmetrisches Abblendlicht bilden der erste Brennlinien-Abschnitt
für die Hell-Dunkelgrenze der Gegenverkehrsseite und ein zweiter Brennlinienabschnitt
für eine Hell-Dunkelgrenze auf der Fahrzeugseite eine durchgehende Gerade, parallel
zu der Drehachse der Blendenwelle. Bei einem solchen Scheinwerfer ist vorgesehen,
dass jeweils zumindest eine Erhebung in beiden Brennlinien-Abschnitten vorgesehen
ist, sodass dieser sowohl bei Rechts- als auch Linksverkehr als Abblendlichtscheinwerfer
mit verschwenkbarer Linse zur Erzeugung eines dynamischen Kurvenlichtes einsetzbar
ist.
[0142] Das symmetrische Abblendlicht dient als Stadtlicht oder als Touristenlösung. Speziell
bei einer Touristenlösung können auf beiden Seiten Erhebungen vorgesehen sein. Dadurch
werden beim Durchfahren von Links- und Rechtskurven die störenden (nicht erlaubten)
Strahlen ausgeblendet.
[0143] Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstand, in welchem die
Erhebung beginnt, von der Mitte der Blendenwelle in etwa so weit entfernt ist, wie
dies 5° im Lichtbild der Lichtverteilung entspricht (Figur 9e). Dies ist der Bereich,
ab welchem sich typischerweise bei einem Verschwenken der Linse die ersten unerwünschten
Lichteffekte im Lichtbild ergeben, welche entsprechend mit einer in diesem Bereich
ansetzenden Erhebung kompensiert werden können. Die Erhebung kann grundsätzlich aber
bereits schon in der Mitte der Welle (die Mitte der Welle in Bezug auf die Längserstreckung
der Welle entlang der Drehachse ergibt sich durch den Schnitt einer vertikalen Ebene
durch die optische Achse mit der Blendenwelle) beginnen, oder auch erst wesentlich
weiter außen beginnen.
[0144] Weiters ist wie dargestellt vorgesehen, dass die Erhebung 80 ihren größten Abstand
zu der Drehachse 100 im Randbereich oder am Rand R der Blendenwelle 11 aufweist.
[0145] Fährt das Fahrzeug in eine Kurve, wird die Blendenwelle langsam (dynamisch) so weiter
gedreht, dass die Erhebung immer weiter in den Strahlengang kommt. Dies erfolgt nicht
abrupt sondern je nach Schwenkwinkel der Linse. Bei vollem Lenkeinschlag (ca. 15°
- 20°) ist dann die gesamte Erhebung mit ihren höchsten Punkten im Strahlengang.
[0146] Entsprechend ist es zweckmäßig, wenn die Erhebung derart angeordnet ist, dass ihre
höchsten Punkte am Rand oder kurz vor Erreichen des Randes der Lichtverteilung abgebildet
werden. Beispielsweise könnte das Maximum der Erhebung auch in einem Bereich um ca.
45° in der Lichtverteilung abgebildet werden.
[0147] Ausgenommen den Schwenkwinkel der Linse beziehen sich Winkelangaben ausnahmslos auf
das projizierte Lichtbild. Wie sich diese Winkelangaben im Lichtbild dann auf der
Welle selbst darstellen, ist von der verwendeten Linse abhängig.
[0148] Beispielsweise steigt die Erhebung 80 linear zum Rand R hin an.
[0149] Grundsätzlich wichtig ist, dass die Mantelfläche der Blendenwelle in einem Bereich
zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtfigur mindestens eine "normale" Brennlinie
ohne Erhebung und mindestens eine Brennlinie mit einer Erhebung aufweist. Die Erhebung
ist einerseits nur bei einer (entgegen der Richtung des Gegenverkehrs) verschwenkten
Linse notwendig, d.h. bei Kurvenfahrt wird die Brennlinie mit der Erhebung aktiviert,
bei Geradeausfahrt hingegen wird die Erhebung nicht benötigt und ist sogar störend,
da sie dann Teile der Lichtverteilung abschneiden würde, die notwendig sind, um die
Vorgaben an das Lichtbild zu erfüllen.
[0150] Aus fertigungstechnischen Gründen - eine einzelne Brennlinie mit Erhebung ist schwierig
herzustellen - ist nun vorgesehen, dass die Erhebung 80 in Umfangsrichtung eine räumliche
Ausdehnung aufweist (Figur 9a). Die Erhebung 80 ist also nicht in Form einer schmalen
Brennlinie ausgebildet, sondern die Erhebung weist in Dreh- bzw. Umfangsrichtung der
Welle eine Ausdehnung auf.
[0151] Dies ist aber nicht nur in Hinblick auf die Fertigung von Bedeutung, sondern auch
in Hinblick auf das Lichtbild. Typischerweise wird die räumliche Ausdehnung nicht
in einer stufenförmigen Erhebung realisiert sein, sondern über ein kontinuierliches
Ansteigen in Umfangrichtung bis zu ihren höchsten Punkten hin (Grat). Entsprechend
kann auch ein Zuschalten der Erhebung bei einem Verschwenken der Linse "sanft", ohne
abrupte Sprünge in der Lichtverteilung erfolgen.
[0152] In obigem Sinne ist es daher auch, wenn in Schnittebenen durch die Erhebung 80 normal
auf die Drehachse 100 die Erhebung konvex gekrümmt ist. Insbesondere von Vorteil ist
es, wenn die konvexe Krümmung einem Kreissegment entspricht, da hier auch bei ungenauer
Positionierung durch den Antrieb optisch gleiche Ergebnisse erreicht werden können.
Ein Kreissegment ist außerdem einfach zu fertigen. Die Krümmung könnte aber auch elliptisch
sein.
[0153] Desweiteren wäre auch ein trapezförmiger Verlauf denkbar, die Realisierbarkeit hängt
dann aber mit der Positioniergenauigkeit des Antriebs zusammen.
[0154] Bei einer Variante der Erfindung, die ein einfaches Ansteuern der Blendenwelle erlaubt,
ist vorgesehen, dass die in Schnittebenen durch die Erhebung 80 normal auf die Drehachse
100 jeweils am höchsten gelegenen Punkte der Erhebung 80 bei einer Projektion in eine
Horizontalebene durch die Drehachse 100 eine Gerade bilden.
[0155] Das bedeutet, wenn man die höchsten Punkte der Schnitte entlang der Längserstreckung
der Welle miteinander verbindet - diese bilden den Grat der Erhebung -, dass diese
auf einer Geraden liegen; diese Gerade ist vorzugsweise parallel zu einer Brennlinie
für abgeblendetes Licht und insbesondere vorzugsweise parallel zu der Drehachse.
[0156] Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die in Schnittebenen durch die Erhebung 80
normal auf die Drehachse 100 jeweils am höchsten gelegenen Punkte der Erhebung 80
bei einer Projektion in eine Horizontalebene durch die Drehachse 100 eine gekrümmte
Kurve bilden.
[0157] Bei einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist weiters vorgesehen, dass sich
die Erhebung über den gesamten ersten Brennlinienabschnitt oder - bei einem Scheinwerfer
für Rechts- und Linksverkehr - über die gesamte Brennlinie erstreckt (nicht dargestellt).
[0158] Der Abstand, in welchem die Erhebung von der Mitte der Blendenwelle (in Längsrichtung
gesehen) beginnt, ist in diesem Fall also Null.
[0159] Bei einer Variante der Erfindung weisen die höchsten Punkte der Erhebung alle denselben
Abstand zur Drehachse 100 der Blendenwelle 11 auf. Die Erhebung ist somit im Wesentlichen
als Gerade ausgebildet, d.h. eine oder mehrere gerade Brennlinie(n) für abgeblendetes
Licht liegt höher, also mit größerem Abstand zur Drehachse, als die anderen, "normalen"
Brennlinien für Abblendlicht, welche bei Geradeausfahrt aktiviert sind.
[0160] Die genaue Kontur der Erhebung hängt vor allem vom Reflektordesign ab. Denkbar ist
auch eine gestufte Erhebung. Oder eine von der Mitte der Welle nach außen betrachtet
zuerst ansteigende und dann wieder abfallende Erhebung.
[0161] Der hier vorgestellte Scheinwerder erfüllt die gesetzlichen Vorschriften wie ECE
(Europa), SAE (USA, Kanada) und JIS (Japan).