Scheinwerfer für Fahrzeuge

Abstract

 Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und einem Reflektor, der aus dem von der Lichtquelle ausgesandten Licht ein Lichtbündel bildet, das eine vorgegebene Lichtverteilung mit einer Hell-/Dunkelgrenze erzeugt, wobei der Reflektor als Freiflächenreflektor derart ausgebildet ist, daß eine erste vorgegebene Lichtverteilung in einer ersten Betriebsposition einstellbar ist und daß eine zweite vorgegebene Lichtverteilung durch translatorische Veränderung der relativen Lage der Lichtquelle zu dem Reflektor von der ersten Betriebsposition in eine zweite Betriebsposition einstellbar ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und einem Reflektor, der aus dem von der Lichtquelle ausgesandten Licht ein Lichtbündel bildet, das eine vorgegebene Lichtverteilung mit einer Hell-/Dunkelgrenze erzeugt.

[0002] Aufgrund der unterschiedlichen gesetzlichen Bestimmungen für die Lichtverteilung von Fahrzeugscheinwerfern und des Unterschieds zwischen Rechts- und Linksverkehr in den unterschiedlichen Ländern ist es bisher notwendig, für jedes weltweit vertriebene Fahrzeug zwei verschiedene Scheinwerfer, zu bauen.

[0003] Aus der DE 43 07 109 A1 ist ein Scheinwerter mit einem Reflektor bekannt, der durch Rotation des Reflektors um seine optische Achse zwischen Links- und Rechtsverkehr umgerüstet werden kann. Nachteilig an dem bekannten Scheinwerfer ist, daß bei Rotation des gesamten Reflektors die Lichtverteilung auf einer Seite die Hell-/Dunkelgrenze unerwünscht unterschreitet, so daß die Lichtverteilung nur für eine Verkehrsart optimal ausgerichtet werden kann.

[0004] Aus der DE 43 07 110 A1 ist ein Scheinwerfer mit einem Reflektor bekannt, der eine symmetrische Lichtverteilung für Rechts- und Linksverkehr aufweist, wobei eine Seite der Lichtverteilung durch Abschirmen eines ausgewählten Reflektorbereiches mit Hilfe einer zwischen Reflektor und Lichtquelle angeordneten Abschirmvorrichtung ausgeblendet wird. Nachteilig an diesem bekannten Scheinwerfer ist, daß ein Reflektorbereich nicht zur Lichtverteilung für Rechts- bzw. Linksverkehr beitragen kann.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einem Reflektor anzugeben, der auf einfache Weise eine homogene Lichtverteilung mit einer scharfen Hell-/Dunkelgrenze in verschiedenen Betriebsarten ermöglicht.

[0006] Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Reflektor als Freiflächenreflektor derart ausgebildet ist, daß eine erste vorgegebene Lichtverteilung in einer ersten Betriebsposition einstellbar ist und daß eine zweite vorgegebene Lichtverteilung durch translatorische Veränderung der relativen Lage der Lichtquelle zu dem Reflektor von der ersten Betriebsposition in die zweite Betriebsposition einstellbar ist.

[0007] Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch Veränderung des Abstandes zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor mindestens zwei unterschiedliche Typen von Lichtverteilungen erzeugbar sind, wobei die Lichtverteilungen den lichttechnischen Anforderungen vollkommen gerecht werden. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, daß durch eine translatorische Veränderung der Relativlage von Reflektor und Lichtquelle dieselbe eine neue Fokussierposition einnimmt, in der durch eine abgestimmte Ausbildung des Freiflächenreflektors eine andere vorgegebene Lichtverteilung erzeugbar ist.

[0008] Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Reflektor derart als Freiflächenreflektor ausgebildet, daß durch eine relative Verschiebung der Lichtquelle auf der optischen Achse des Reflektors eine zweite Lichtverteilung erzeugt werden kann. Durch einfache Justagemittel kann somit der Scheinwerfer mindestens zwei unterschiedliche Typen von Lichtverteilungen erzeugen. Beispielsweise kann der Scheinwerfer in einer ersten Betriebsposition als Scheinwerfer mit einer Lichtverteilung für Rechtsverkehr eingesetzt werden und in einer zweiten Betriebsposition, in der die Lichtquelle einen geringeren Abstand zur Bohrung des Reflektors einnimmt, zur Erzeugung einer Lichtverteilung für Linksverkehr dienen. Dadurch, daß der Fokuspunkt der Lichtquelle für die jeweiligen Betriebspositionen fest vorgegeben ist, kann eine einfache Einstellung für die jeweiligen Verkehrstypen vorgenommen werden.

[0009] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Reflektor eine erste Reflektorhälfte auf, die einen ersten Sektor zur Bildung eines asymmetrischen Anstiegs der Lichtverteilung für Rechtsverkehr und einen zweiten Sektor zur Bildung eines asymmetrischen Anstiegs der Lichtverteilung für Linksverkehr aufweist. Dabei bewirkt die Vorfokussierung, d.h. die Veränderung des Fokuspunktes in Richtung des Reflektors auf der optischen Achse, daß die von der Reflektorhälfte erzeugte Lichtverteilung verdreht wird so daß jeweils auf der anderen Seite einer Vertikalen ein asymmetrischer Anstieg erzeugt werden kann.

[0010] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Sektor zur Bildung des asymmetrischen Anstiegs für Linksverkehr in einem oberen Bereich der ersten Reflektorhälfte angeordnet. Hierdurch kann eine gezielte Steuerung durch eine eventuell den Scheinwerfer abdeckenden Optikscheibe vorgenommen werden, da sich die durch den oberen Bereich des Reflektors reflektierten Lichtstrahlen nicht kreuzen.

[0011] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

[0012] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

[0013] Es zeigen:

Figur 1:

einen Scheinwerfer im horizontalen Längsschnitt,

Figur 2a:

eine Aufteilung der linken Reflektorhälfte mit einer Mehrzahl von Teilflächen zur Erzeugung einer Lichtverteilung im Rechtsverkehr,

Figur 2b:

eine schematische Darstellung einer Lichtverteilung der durch die linke Reflektorhälfte nach Figur 2 a) erzeugten Lichtverteilung,

Figur 3a:

eine Aufteilung der linken Reflektorhälfte mit einer Mehrzahl von Teilflächen zur Erzeugung einer Lichtverteilung im Linksverkehr,

Figur 3b:

eine schematische Darstellung einer durch die linke Reflektorhälfte gemäß Figur 3a erzeugten Lichtverteilung im Linksverkehr,

Figur 4a:

eine Aufteilung der rechten Reflektorhälfte mit einer Mehrzahl von Teilflächen zur Erzeugung einer Lichtverteilung im Rechtsverkehr,

Figur 4b:

eine schematische Darstellung einer durch die rechte Reflektorhälfte nach Figur 4a erzeugte Lichtverteilung im Rechtsverkehr,

Figur 4c:

eine schematische Darstellung einer durch die rechte Reflektorhälfte nach Figur 4a erzeugten Lichtverteilung im Linksverkehr und

Figur 5:

eine Vorderansicht auf eine Optikscheibe für einen Scheinwerfer mit einer Lichtverteilung für Linksverkehr.

[0014] Figur 1 zeigt einen schematisch dargestellten Scheinwerfer (1), der als Abblendlichtscheinwerfer für Kraftfahrzeuge verwendet wird. Der Scheinwerfer (1) weist einen Reflektor (2) auf, in dem eine Lichtquelle (3) eingesetzt ist. Die Lichtquelle (3) kann vorzugsweise als Halogenlampe, insbesondere als H7-Lampe ausgebildet sein. Es kann auch eine geeignete Gasentladungslampe zur Anwendung kommen. Der Reflektor (2) weist eine zentrale, koaxial zu einer optischen Achse (A) angeordnete Bohrung (4), in der in an sich bekannter Weise die Lichtquelle (3) kraftschlüssig mit dem Reflektor (2) verbunden ist. Der Reflektor (2) ist ortsfest in einem Scheinwerfergehäuse (5) angeordnet, wobei die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers durch eine transparente Abdeckscheibe (6) aus Glas oder Kunststoff abgedeckt ist. Die Abdeckscheibe (6) kann als klare Abdeckscheibe ohne Streuwirkung ausgebildet sein. Alternativ kann die Abdeckscheibe (6) auch als Optikscheibe mit Streuwirkung ausgeführt sein. Der Reflektor (2) ist als Freiflächenreflektor ausgebildet, der aus mehreren Teilflächen besteht, so daß das von der Lichtquelle (3) ausgesandte Licht als ein Lichtbündel reflektiert und eine vorgegebene Lichtverteilung auf einem senkrecht vor dem Fahrzeug angeordneten Meßschirm (7) erzeugt wird.

[0015] Durch Verschiebung der Lichtquelle (3) aus einer Betriebsposition, in der eine erste Lichtverteilung erzeugt wird, entlang der optischen Achse (A) um einen Weg (Δs) ist der Scheinwerfer (1) in eine Betriebsposition bringbar, in der eine zweite Lichtverteilung erzeugt werden kann. Je nach Einstellung der Betriebsposition kann somit der Scheinwerfer (1) zur Erzeugung unterschiedlicher Lichtverteilungen eingesetzt werden. Beispielsweise kann durch Einstellung der Lichtquelle (3) in einer ersten Betriebsposition eine Lichtverteilung für Rechtsverkehr und in einer zweiten Betriebsposition eine Lichtverteilung für Linksverkehr erzeugt werden. Für den im folgenden beschriebenen Reflektor (2) beträgt der Weg Δs 2,5mm. Die Verringerung des Abstandes der Lichtquelle (3) von der Bohrung (4) des Reflektors (2) kann beispielsweise durch Aufsetzen eines Ringes auf die Lampenfassung der Lichtquelle (3) rückseitig des Reflektors (2) eingestellt werden. Durch einfache mechanische Justagemittel kann somit bei Fertigung des Scheinwerfers (1) eine fest vorgegebene Betriebsposition der Lichtquelle (3) eingestellt werden.

[0016] Im folgenden werden die Reflektoraufteilungen bzw. die sich daraus ergebenden Lichtverteilungen für eine erste Betriebsposition mit einer Lichtverteilung für Rechtsverkehr und einer zweiten Betriebsposition mit einer Lichtverteilung für Linksverkehr anhand der Figuren 2a bis 4c beschrieben. Der Reflektor (2) weist eine linke Reflektorhälfte (8) und eine rechte Reflektorhälfte (9) auf, wobei die Teilflächen der linken Reflektorhälfte (8) derart geformt sind, daß in der ersten Betriebsposition ein asymmetrischer Anstieg rechts der Vertikalen des Meßschirms (7) und in der zweiten Betriebsposition ein asymmetrischer Anstieg links der Vertikalen (V) des Meßschirms (7) erzeugt wird. Wie aus Figur 2a und Figur 2b zur ersehen ist, erzeugt ein oberer Bereich bzw. ein oberer Sektor (10) eine Basislichtverteilung links der Vertikalen (V) unterhalb der horizontalen Hell-/Dunkelgrenze. Beispielhaft für die Teilflächen sind die Wendelbilder der Lichtquelle (3) an den Reflektorpunkten a,b und c des oberen Bereichs (10) in der Lichtverteilung gemäß Figur 2b skizziert. Ein unterer Bereich (11) weist einen Sektor (12) auf, der einen asymmetrischen 15°-Anstieg (13) rechts der Vertikalen (V) erzeugt. Beispielhaft sind die an den Reflektorpunkten d und e reflektierten Wendelbilder dargestellt, deren obere Seiten die Hell-/Dunkelgrenze festlegen. In den beschriebenen Lichtverteilungsdarstellungen repräsentiert die gestrichelte Kontur die durch die beiden Reflektorhälften (8) und (9) in der jeweiligen Betriebsart erzeugte Lichtverteilung.

[0017] Wie aus Figur 3a und Figur 3b zu ersehen ist, erzeugt der obere Bereich (10) in der zweiten Betriebsposition den asymmetrischen Anstieg links der Vertikalen (V) und legt damit die Hell-/Dunkelgrenze auf der linken Seite fest. Der untere Bereich (11) der Reflektorhälfte (8) trägt zur Basislichtverteilung auf der rechten Seite der Vertikalen (V) bei. Wie die Wendelbilder an den Reflektorpunkten a', b', c', d' und e' zeigen, bewirkt die Vorfokussierung, d. h. die Verringerung des Abstandes der Lichtquelle (3) von der Bohrung (4) des Reflektors (2) um den vorgegebenen Weg Δs eine Lichtverteilung, die im Uhrzeigersinn um die optische Achse (A) verdreht ist.

[0018] Wie aus den Figuren 4 a) und 4 b) deutlich wird, trägt in der Betriebsposition für Rechtsverkehr ein oberer Bereich (14) der rechten Reflektorhälfte (9) zur Basislichtverteilung auf der rechten Seite der Vertikalen (V) bei. Ein unterer Bereich (15) der Reflektorhälffe (9) erzeugt Lichtbilder entlang der Hell-/Dunkelgrenze (16) auf der linken Seite der Vertikalen (V). Die Wendelbilder an den Reflektorpunkten a'', b'', c'', d'' und e'' verdeutlichen, daß im Unterschied zu den Wendelbildern, die durch die linke Reflektorhälfte (8) erzeugt werden, die Wendelbilder der rechten Reflektorhälfte (9) ausgehend vom oberen Bereich (14) der Reflektorhälfte (9) hin zum unteren Bereich (15) sich von einem rechten Rand der Lichtverteilung in Richtung eines linken Randes derselben erstrecken.

[0019] Aus Figur 4c in Verbindung mit Figur 4b ist zu ersehen, daß im Betrieb für Linksverkehr die Teilflächen der rechten Reflektorhälfte (9) eine horizontale Hell-/Dunkelgrenze (17) rechts der Vertikalen (V) erzeugen. Auf der linken Seite der Vertikalen (V) wird eine Basislichtverteilung erzeugt. Die Lichtverteilung der rechten Reflektorhälfte (9) im Betrieb für Rechtsverkehr erfährt somit eine Verdrehung um die optische Achse (A) entgegen dem Uhrzeigersinn, um durch Vorfokussierung in den Betrieb für Linksverkehr zu gelangen.

[0020] Alternativ kann durch Spiegelung die Funktionen der linken Reflektorhälfte (8) einerseits und der rechten Reflektorhälfte (9) andererseits auch ausgetauscht werden. Wichtig ist, daß die Teilflächen der Reflektorhälften (8) und (9) so ausgebildet sind, daß der Verlauf der Wendelbilder, angefangen von einer oberen Teilfläche einer Reflektorhälfte (8) bzw. (9) bis zu einer untersten Teilfläche derselben Reflektorhälften, einen gegensinnigen Bildverlauf von links nach rechts bzw. von rechts nach links auf dem Meßschirm (7) erzeugen.

[0021] In Figur 5 ist eine Ausführungsform einer Abdeckscheibe (6) als Optikscheibe (20) dargestellt, die einen Bereich (21) mit einer speziellen, auf den oberen Bereich (10) der linken Reflektorhälffe (8) abgestimmte Optik aufweist. Beispielsweise kann durch zusätzliche Ausbildung von entsprechend des asymmetrischen Anstiegs ausgerichteten Prismen der Anstiegswinkel im Betrieb bei Linksverkehr beeinflußt werden. Eine Streuung dieses Lichtbündels durch ein Lichtbündel, das an anderen Reflektorbereichen reflektiert wird, kann nicht eintreten. Durch das Vorsehen einer Optikscheibe (20) für den Betrieb im Linksverkehr des Scheinwerfers (1) kann eine Optimierung der Lichtverteilung erreicht werden.

Ansprüche

1. Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle und einem Reflektor, der aus dem von der Lichtquelle ausgesandten Licht ein Lichtbündel bildet, das eine vorgegebene Lichtverteilung mit einer Hell-/Dunkelgrenze erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (2) als Freiflächenreflektor derart ausgebildet ist, daß eine erste vorgegebene Lichtverteilung in einer ersten Betriebsposition einstellbar ist und daß eine zweite vorgegebene Lichtverteilung durch translatorische Veränderung der relativen Lage der Lichtquelle (3) zu dem Reflektor (2) von der ersten Betriebsposition in eine zweite Betriebsposition einstellbar ist.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (3) entlang einer optischen Achse (A) relativ zu dem Reflektor (2) verstellbar ausgebildet ist.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (2) in der ersten Betriebsposition eine Lichtverteilung für Rechtsverkehr erzeugt und daß durch Verringerung des Abstandes zwischen der Lichtquelle (3) und einer Bohrung (4) des Reflektors (2) um einen vorgegebenen Verstellweg (Δs) der Scheinwerfer (1) in die zweite Betriebsposition bringbar ist, in der eine Lichtverteilung für Linksverkehr erzeugt wird.

4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (2) eine erste Reflektorhälfte (8) aufweist, die zum einen einen ersten Sektor (12) zur Bildung eines asymmetrischen Anstieges einer Lichtverteilung für Rechtsverkehr und zum anderen einen zweiten Sektor (10) zur Bildung eines asymmetrischen Anstieges einer Lichtverteilung für Linksverkehr aufweist.

5. Scheinwerfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Sektor (10) in einem oberen Bereich der ersten Reflektorhälfte (8) angeordnet ist.

6. Scheinwerfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Reflektorhälfte (8) als linke Reflektorhälfte ausgebildet ist, die in Lichtaustrittsrichtung links der vertikalen Längsebene des Reflektors (2) angeordnet ist.

7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilflächen der linken Reflektorhälfte (8) derart ausgebildet sind, daß ausgehend von dem oberen Bereich (10) Wendelbilder erzeugt werden, die sich von einem linken Rand der Lichtverteilung bis zu einem rechten Rand derselben erstrecken.

8. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sektor (12) zur Bildung des asymmetrischen Anstiegs im Rechtsverkehr in einem unteren Bereich (11) der linken Reflektorfläche (8) angeordnet ist.

9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine gegenüberliegende zweite Reflektorhälfte als rechte Reflektorhälfte (9) mit solchen Teilflächen ausgebildet ist, daß in der ersten Betriebsposition eine Lichtverteilung mit einer waagerechten Hell-/Dunkelgrenze links der Vertikalen und in der zweiten Betriebsposition eine Lichtverteilung mit einer waagerechten Hell-/Dunkelgrenze auf der rechten Seite der Vertikalen erzeugt wird.

10. Scheinwerfer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wendelbilder, die durch die rechte Reflektorhälfte (9) ausgehend von einem oberen Bereich (14) hin zu einem unteren Bereich (15) erzeugt werden, sich in entgegengesetzter Richtung zu den Wendelbildern, die durch die linke Reflektorhälfte (8) ausgehend von dem oberen Bereich (10) hin zu dem unteren Bereich (11) erzeugt werden, erstrecken.

Zeichnung