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EP 0 094 519 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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15.10.1986 Patentblatt 1986/42 |
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Anmeldetag: 20.04.1983 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)4: F21M 3/12 |
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Abgeblendeter Fahrzeugscheinwerfer
Non dazzling vehicle headlamp
Projecteur non-éblouissant pour véhicule
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Benannte Vertragsstaaten: |
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FR GB |
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Priorität: |
18.05.1982 DE 3218703
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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23.11.1983 Patentblatt 1983/47 |
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Anmelder: Hella KG Hueck & Co. |
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D-59538 Lippstadt (DE) |
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Erfinder: |
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- Ernst, Hans-Otto, Dr.
D-4780 Lippstadt (DE)
- Röhling, Wilhelm
D-4780 Lippstadt (DE)
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Entgegenhaltungen: :
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen abgeblendeten Fahrzeugscheinwerfer, bei dem
ein Reflektor verwendet wird, der in den axialen Längsschnitten jeweils einen Abschnitt
von Ellipsen bildet, die in einem Scheitelpunkt und dem dazugehörigen Brennpunkt deckungsgleich
sind und deren Exzentrizität von dem vertikalen axialen Längsschnitt zu dem horizontalen
axialen Längsschnitt zunimmt. In der Vertikalebene des zweiten Brennpunktes der sich
im vertikalen axialen Längsschnitt des Reflektors ergebenden Ellipse ist ein Blendschirm
angeordnet, der mit seiner oberen Kante die Hell- Dunkel-Grenze erzeugt. In dem zweiten
Brennpunkt der sich im horizontalen axialen Längsschnitt des Reflektors ergebenden
Ellipse ist eine konvexe Sammellinse angeordnet, die mit ihrer Brennebene in dem Brennpunkt
der sich im vertikalen axialen Schnitt des Reflektors ergebenden Ellipse liegt. Ein
derartiger in der DE-A-24 46 521 beschriebener Scheinwerfer erzeugt ein Lichtbild,
welches in vertikaler Richtung stark gebündelt ist, während es in der Horizontalen
gestreut ausfällt. Die seitliche Streuung ist jedoch noch so gering, daß Gegenstände
am seitlichen Fahrbahnrand, wie z.B. Verkehrsschilder, nicht genügend ausgeleuchtet
werden. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird in der DE-A-24 25 335 bereits vorgeschlagen,
daß zwischen der konvexen Sammellinse und dem die Hell-Dunkel-Grenze erzeugenden Blendschirm
seitlich und oberhalb der Reflektorachse jeweils ein Reflektorabschnitt angeordnet
ist, die für eine stärkere Ausleuchtung der Seitenbereiche sorgen sollen. Nachteilig
bei die ser Scheinwerferausführung ist, daß die zwischen Blendschirm und Konvexlinse
angeordneten seitlichen Reflektorabschnitte nur unter großem Aufwand exakt und funktionssicher
in Relation zu dem Hauptreflektor befestigt werden können. Außerdem ist der Abstand
zwischen der Sammellinse und dem Blendschirm in der Praxis durch den Unterschied der
Exzentrizität zwischen den sich im horizontalen und im vertikalen Längsschnitt des
Hauptreflektors ergebenden Ellipsenabschnitten vorbestimmt. Dieser Abstand ist in
der Praxis zu klein, un eine genügend große Reflexionsfläche zu erhalten.
[0002] In der US-A-1 393 573 ist ein Fahrzeugscheinwerfer offenbart, der einen ellipsoidförmigen
Reflektor aufweist, dessen öffnung von einer Lichtscheibe abgedeckt ist. Diese Lichtscheibe
weist in ihrem Zentrum eine bikonkave Sammellinse auf, die sowohl das von dem Reflektor
reflektierte als auch das direkt aus der Glühlampe ausfallende Licht parallel richtet.
Die um die Sammellinse herum liegende Kreisringfläche weist Ringprismen auf, welche
das direkt aus der Glühlampe auf die Lichtscheibe auftreffende Licht ebenfalls parallel
richten. Ein solcher Scheinwerfer erzeugt ein stark gebündeltes Fernlicht und ist
nicht anwendbar als abgeblendeter Fahrzeugscheinwerfer.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, die Lichtverteilung der vorstehend beschriebenen bekannten
Scheinwerfer so zu verbessern, daß eine erhöhte Ausleuchtung der Fahrbahnränder und
der Bereiche unmittelbar vor dem Fahrzeug erreicht wird. Darüber hinaus soll der Scheinwerfer
konstruktiv derart verbessert werden, daß die die seitliche Fahrbahnausleuchtung bewirkenden
Bauteile einfacher und mit einer größeren Toleranz gefertigt und montiert werden können.
[0004] Die Erfindung bezieht sich daher auf einen Scheinwerfer mit einem schalenförmigen
Reflektor, dessen innenliegende Reflexionsfläche in den axial en Längsschnitten jeweils
einen Abschnitt von Ellipsen bildet, von denen ein Scheitelpunkt und der dazugehörige
Brennpunkt deckungsgleich sind und deren Exzentrizität von dem vertikalen axialen
Längsschnitt zu dem horizontal en axialen Längsschnitt zunimmt und mit einem in der
Vertikalebene des zweiten Brennpunktes der sich im vertikalen axialen Längsschnitt
des Reflektors ergebenden Ellipse angeordneten und die Hell-Dunkel-Grenze erzeugenden
Blendschirm und einer im zweiten Brennpunkt des sich im horizontalen axialen Längsschnittes
de s Reflektors ergebenden Ellipse angeordneten konvexen Sammellinse, deren Grundfläche
rechteckig ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Grundfläche
der Linse ein hochkant stehendes Rechteck ist, dessen Seiten in einem Verhältnis >
1,2:1 stehen und daß seitlich der Linse eine Frismenscheibe angeordnet ist, die das
direkt aus der Glülampe austretende Licht in der Vertikalen sammelt und insgesamt
nach unten lenkt und in der Horizontalen zur Linsenachse hin ablenkt.
[0005] Durch die schmalere Ausgestaltung der Konvexlinse kann die Prismenscheibe breiter
ausgestaltet werden, so daß direktes Licht aus einem größeren Raumwinkel auf sie auftrifft.
Die Anordnung der Prismenscheibe neben der Konvexlinse hat gegenüber dem Stand der
Technik noch den weiteren Vorteil, daß die beleuchtete optische Abschlußscheibe, die
neben der Lichtlenkung auch noch die Funktion einer Signalfläche hat, vergrößert wird.
Scheinwerfer haben bekanntlich nicht nur die Aufgabe, das vor dem Fahrzeug befindliche
Feld auszuleuchten, damit der Fahrzeuglenker gut sieht, sondern haben darüber hinaus
auch noch die Funktion einer Signalleuchte, die dem Begegnungsverkehr das Annähern
eines Fahrzeugs signalisiert.
[0006] Weiterhin ist es vorteilhaft, die Sammellinse als eine plankonvexe Sammellinse auszuführen
und sie mit ihrer Planfläche zumindest in etwa in dem äußeren Brennpunkt des sich
im horizontalen axialen Schnitt der Reflexionsfläche des Reflekfors ergebenden Ellipsenabschnitts
anzuordnen. Damit kann die Linse besonders schmal ausgeführt werden, und die Abbildung
der Blendenkante erfolgt im mittleren Bereich de Linse, wodurch eine schärfere Abbildung
erreich wird.
[0007] Wegen der hohen Temperaturen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die konvexe
Sammellinse aus Glas auszuführen. Die Prismenscheibe wird wegen der einfacheren und
genaueren Herstellbarkeit vorteilhafterweise aus Kunststoff hergestellt. Weiterhin
ist es vorteilhaft, auf beiden Seiten der Konvexlinse eine Prismenscheibe anzuordnen,
damit die Lichtverteilung vor dem Fahrzeug soweit wie erforderlich und vorteilhaft
symmetrisch ist. Damit das Licht direkt aus der Glühlampe auf die beiden seitlich
der Linse angeordneten Prismenscheiben möglichst rechtwinklig auftrifft, stehen diese
in einem stumpfen Winkel zueinander. Weiterhin ist es vorteilhaft, die beiden Prismenscheiben
einteilig auszufüren und die Linse in eine zentrale Öffnung der Prismenscheibe einzukleben.
[0008] Die Zeichnung veranschaulicht ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel, und zwar zeigt
Figur 1 einen vertikalen axialen Längsschnitt und
Figur 2 einen horizontalen axialen Längsschnitt durch den Scheinwerfer, während
Figur 3 einen Schnitt nach der Linie A-A darstellt.
[0009] Figur 1 zeigt den eine Halbellipse bildenden Reflektor 1 mit den Halbachsen a und
b sowie mit dem inneren Brennpunkt F und dem äuß eren Brennpunkt F1. In der Vertikalebene
des Brennpunkts F1 ist ein Blendschirm 2 angeordnet, dessen obere, im wesentlichen
horizontal verlaufende Kante die Hell-Dunkel-Grenze erzeugt.
[0010] In Figur 2 ist der horizontale Schnitt des Reflektors 1 dargestellt mit den Halbachsen
a1 und b1 und dem Brennpunkt F. Die Halbachsen a1 und b1 sind größer ausgeführt als
die Halbachsen a und b im vertikalen Schnitt. Di e Schnitte zwischen dem horizontalen
und vertikalen Schnitt des Reflektors weisen ebenfalls Halbellipsen auf, die kontinuierlich
ineinander übergehen. Alle Ellipsen haben einen deckungsgleichen Brennpunkt F und
einen deckungsgleichen Scheitelpunkt S. In dem äußeren zweiten Brennpunkt F2 der sich
im horizontalen axialen Längsschnitt ergebenden Ellipse des Reflektors 1 ist die konvexe
Sammellinse 3 angeordnet. Die Brennweite dieser Sammellinse 3 entspricht dem Abstand
zwischen F1 und F2.
[0011] Die konvexe Sammellinse 3 ist in der Grundfläche 4 rechteckig derart ausgeführt,
daß sie ein hochkant stehendes Rechteck bildet, dessen Seiten in einem Verhältnis
von > 1,2:1 stehen. An den Seitenflächen 5 und 5 der Linse sind flügelartig Prismenscheiben
7 und 8 angeordnet, die das direkt aus der im Brennpunkt F angeordneten Glühlampe
ausfallende Licht ablenken. Die Lichtstrahlen 9 werden durch Prismen 10 in etwa parallelverlaufend
gebündelt und das gesamte Lichtbühdel zur Fahrbahn hin geneigt. In vertikaler Ebene
werden die Strahlen 11 zur Mittelachse X des Scheinwerfers hin, die auch zugleich
Mittelachse des Reflektors 1 ist, durch Prismen 12 abgelenkt. Die Strahlen 11 verlauf
en jedoch auch nach der Ablenkung noch divergierend, so daß eine größere Seitenstreuung
erzielt wird.
[0012] Die flügelartig ausgebildeten Prismenscheiben 7 und 8 sind einteilig ausgeführt.
Dabei ist die Linse 3 in eine zentrale Öffnung der einteiligen Prismenscheibe eingesetzt.
1. Abgeblendeter Fahrzeugscheinwerfer mit einem schalenförmigen Reflektor (1), dessen
innenliegende Reflexionsfläche in den axialen Längsschnitten jeweils einen Abschnitt
von Ellipsen bildet, von denen ein Scheitelpunkt (S) sowie der dazugehörige Brennpunkt
(F) deckungsgleich sind und deren Exzentrizität von dem vertikalen axialen Längsschnitt
zu dem horizontalen axialen Längsschnitt zunimmt und mit einem in der Vertikalebene
des zweiten Brennpunktes (F1), der sich im vertikalen axialen Längsschnitt des Reflektors
ergebenden Ellipse angeordneten und die Hell-Dunkel-Grenze erzeugenden Blendschirm
(2) und einer im zweiten Brennpunkt (F2) des sich im horizontalen axialen Längsschnittes
des Reflektors (1) ergebenden Ellipse angeordneten konvexen Sammellinse (3), deren
Grundfläche (4) rechteckig ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche (4) der
Linse ein hochkant gestelltes Rechteck ist, dessen Seiten in einem Verhältnis > 1,
2: 1 stehen und daß seitlich der Linse (3) eine Prismenscheibe (7, 8) angeordnet ist,
die das direkt aus der Glühlampe austretende Licht (10, 11) in der Vertikalen sammelt
und insgesamt nach unten ablenkt und in der Horizontalen zur Linsenachse (X) hin ablenkt.
2. Abgeblendeter Fahrzeugsche inwerfer nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß
die Sammellinse (3) als eine plankonvexe Sammellinse ausgeführt ist und mit ihrer
Planfläche zumindest in etwa in dem äußeren Brennpunkt (F2) des sich im horizontalen
axialen Schnitt der Reflexionsfläche des Reflektors (1) ergebenden Ellipsenabschnitts
liegt.
3. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe
Sammellinse (3) aus Glas und die Prismenscheibe (7, 8) aus Kunststoff hergestellt
ist.
4. Fahrzeugscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß auf beiden Seiten (5, 6) der Linse (3) eine Prismenscheibe (7, 8) angeordnet ist.
5. Fahrzeugscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden seitlich der Linse (3) angeordneten Prismenscheiben (7, 8) in einem
stumpfen Winkel zueinander stehen.
6. Fahrzeugscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Prismenscheiben (7, 8) einteilig ausgeführt sind und die Linse (3)
in eine zentrale Öffnung der Prismenscheibe (7, 8) eingeklebt ist.
7. Fahrzeugscheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Prismenscheiben (7, 8) von dem Reflektor aus gesehen konkav gewölbt sind.
8. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prismenscheiben
(7, 8) einen Zylinderabschnitt bilden, dessen Mittelpunkt der Brennpunkt (F) des Reflektors
(1) ist.
1. Dipped vehicle headlight, with a dished reflector (1) whose internal reflector
surface in the axial longitudinal sections forms in each case respective segments
of ellipses whereof the vertices (S) and the associated focal points (F) are congruent,
and whereof the eccentricity increases from the vertical axial longitudinal section
to the horizontal axial longitudinal section, and with an anti-dazzle shield (2) which
produces the light-dark boundary and which is situated in the vertical plane of the
second focal point (F1) of the ellipse formed in the vertical axial longitudinal section
of the reflector, and with a convex condensing lens (3) whose base (4) is rectangular
and which is situated at the second focal point (F2) of the ellipse formed in the
horizontal axial longitudinal section of the reflector (1), characterised in that
the base (4) of the lens is an upended rectangle whose sides are in a ratio of > 1.2:
1, and that laterally of the lens (3) there is arranged a prism disc (7, 8) which
collects the light (10,11) in the vertical plane issuing directly from the incandescent
lamp and deflects it as a whole downwards, and in the horizontal plane deflects it
towards the lens axis (X).
2. Dipped vehicle headlight according to claim 1, characterised in that the condensing
lens (3) is constructed as a piano-convex condensing lens and is situated with its
plane surface at least approximately at the outer focal point (F2) of the ellipse
sector formed in the horizontal axial section of the reflection surface of the reflector
(1 ).
3. Vehicle headlight according to claim 1 or 2, characterised in that the convex condensing
lens (3) is made of glass, and the prism disc (7, 8) is made of synthetic plastic
material.
4. Vehicle headlight according to one of the preceding claims, characterised in that
a prism disc (7, 8) is arranged at both sides (5,6) of the lens (3).
5. Vehicle headlight according to one of the preceding claims, characterised in that
the two prism discs (7, 8) arranged laterally of the lens (3) are situated at an obtuse
angle relatively to one another.
6. Vehicle headlight according to one of the preceding claims, characterised in that
the two prism discs (7,8) are made in one piece and the lens (3) is adhesively secured
in a central aperture of the prism disc (7, 8).
7. Vehicle headlight according to one of the preceding claims, characterised in that
the prism discs (7, 8) are concavely curved as seen from the reflector.
8. Vehicle headlight according to claim 7, characterised in that the prism discs (7,
8) form a cylinder segment whose centre point is the focal point (F) of the reflector
(1).
1 - Projecteur de véhicule à feu de croisement comprenant un réflecteur en cuvette
(1) dont la surface réfléchissante intérieure forme respectivement dans les coupes
longitudinales axiales, des segments d'ellipses dont les sommets (S) et les foyers
correspondants (F) sont en coïncidence, et dont l'excentricité croît de la coupe longitudinale
axiale verticale vers la coupe longitudinale axiale horizontale, un écran de feu de
croisement, disposé dans le plan vertical du deuxième foyer (F1) de l'ellipse formée
par la coupe longitudinale axiale verticale du réflecteur et qui forme la limite clairsombre,
et une lentille convergente convexe (3), disposée au deuxième foyer (F2) de l'ellipse
formée par la coupe longitudinale axiale horizontale du réflecteur (1), dont la surface
de base (4) est rectangulaire, caractérisé en ce que la surface de base (4) de la
lentille est un rectangle à grand axe vertical dont les côtés sont dans un rapport
> 1,2:1 et en ce que, latéralement à la lentille, est disposée une plaque à prismes
(7,8) qui, dans le plan vertical fait converger la lumière (10, 11) qui est directement
issue de la lampe à incandescence et la dévie globalement vers le bas, tandis que,
dans le plan horizontal, elle la dévie vers l'axe (X) de la lentille.
2 - Projecteur de véhicule à feu de croisement selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la lentille convergente (3) est constituée par une lentille convergente
plan-convexe dont la surface plane se trouve au moins approximativement au foyer extérieur
(F2) du segment d'ellipse formé par la coupe axiale horizontale de la surface réfléchissante
du réflecteur (1).
3 - Projecteur de véhicule selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé
en ce que la lentille convergente convexe (3) est fabriquée en verre et la plaque
à prismes (7) en matière plastique.
4 - Projecteur de véhicule selon l'une des revendications précédentes, caractérisé
en ce que, sur chacun des deux côtés (5,6) de la lentille (3) est disposée une plaque
à prismes (7, 8).
5 - Projecteur de véhicule selon une des revendications précédentes, caractérisé en
ce que les deux plaques à prismes (7, 8) disposées latéralement à la lentille (3)
forment entre elles un angle obtus.
6 - Projecteur de véhicule selon une des revendications précédentes, caractérisé en
ce que les deux plaques à prismes (7, 8) sont réalisées en une seule pièce et en ce
que la lentille (3) est collée dans une ouverture centrale de la plaque à prismes
(7, 8).
7 - Projecteur de véhicule selon une des revendications précédentes, caractérisé en
ce que les plaques à prismes (7, 8) sont bombées avec une forme concave, vu du réflecteur.
8 - Projecteur de véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plaques
à prismes (7, 8) forment un segment de cylindre dont le centre est le foyer (F) du
réflecteur (1).
