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Patent Searching and Data


Title:
COMBINED HIGH PERFORMANCE AUTOMOBILE HEADLIGHT WITH VARIABLE LIGHT DISTRIBUTION, SERVING AS A FOG LIGHT, DIPPED BEAM LIGHT, HIGH BEAM LIGHT AND INDICATOR LIGHT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/013037
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a headlight which functions according to the projection principle, comprising a reflector (2) and a light source (1). Said light source is located at the focal point of the reflector and has a diaphragm (3) which is situated after the reflector in relation to the direction in which the light emerges and a lens (4) which is situated after the diaphragm as viewed from the light source. The diaphragm, which is located below the middle axis, has a reflective, optically effective surface on the side facing towards the light source, corresponding to the height and width dimensions of the diaphragm, and at the same time, is inclined towards the light source at a certain, preferably variable angle about the pivot axis with the lower edge of the diaphragm, thereby adopting the inventive angular diaphragm position. The position selected is such that the example light beams (S1/S4 and S5) stopped down according to the prior art are reflected into the reflector segments I and II that are effective in terms of the illumination and from there, are guided through the lens, via the focal point F2 or multiple focal points Fx of the focal line, to the projection surface (road).

Inventors:
GRESSER GERMAN (DE)
Application Number:
PCT/DE2000/002744
Publication Date:
February 22, 2001
Filing Date:
August 15, 2000
Export Citation:
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Assignee:
GRESSER GERMAN (DE)
International Classes:
B60Q1/12; F21V7/00; F21V11/16; F21V14/06; F21V14/08; F21V29/15; (IPC1-7): F21S8/10; B60Q1/12; F21V14/02; F21V14/08; F21W101/10
Foreign References:
FR2514106A11983-04-08
FR2531518A11984-02-10
DE3835403A11989-06-01
DE19526023A11997-01-23
GB1082497A1967-09-06
DE19530008A11997-02-20
DE19501173A11996-07-18
EP0900972A11999-03-10
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 411 (M - 1170) 21 October 1991 (1991-10-21)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 545 (M - 1054) 4 December 1990 (1990-12-04)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Scheinwerfer nach dem Projektionsprinzip mit Reflektor (2) und im Brennpunkt F1 angeordneter Lichtquelle (1) mit in der Lichtaustrittsrichtung gesehen nach dem Re flektor (2) angeordneter Blende (3) und von der Licht quelle (1) aus gesehen, nach der Blende (3) angeordne ter Linse (4), dadurch gekennzeichnet, daB die unter der Mittelachse (MA) befindliche Blende (3) eine auf der der Lichtquelle (1) zugewandten Seite in den Höhen <BR> <BR> undBreitendimensionender Blende(3)einespiegelnde<BR> optischwirksameFlächeaufweistundgleichzeitigin<BR> einembestimmten,vorzugsweisevariablemWinkelumdie Schwenkachse (6) mit der Unterkante der Blende (3) in Richtung zur Lichtquelle (1) hin geneigt ist und da mit die erfindungsgemäße schräge Blendenposition (3a) einnimmt, die so gewählt ist, dal die beispielhaften, nach dem Stand der Technik ausgeblendeten Lichtstrah len S1/S4 und S5 in die beleuchtungswirksamen Reflek torsegmente I und II reflektiert werden und von dort über den Brennpunkt F2 bzw die multiplen Brennpunkte Fx der Brennlinie (5) durch die Linse (4) zur Projek tionsfläche (StraBe) geführt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dal die der Lichtquelle (1) zugewandte Seite der Blende (3) einen hochhitzebeständigen, planparallelen Spiegel auf weist.
3. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daB Blende (3/3a) insgesamt aus einem planparallelen, hoch hitzebeständigen Spiegel besteht, dessen optisch wirk same Seite der Lichtquelle (1) zugewandt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dal die der Lichtquelle (1) zugewandte Seite der Blende (3/3a) aus Aluminium, Stahl, Kunststoff, Keramik oder ei nem anderen geeigneten Material besteht oder wahlweise insgesamt daraus besteht, mit einer hochspiegelnden op tisch wirksamen Oberfläche, die ggfs aufgedampft oder in anderer Weise aufgebracht ist, wie zum Beispiel eloxiert, aufgewalzt, aufgespritzt, aufgeklebt usw, soweit das Mate rial nicht selbst eine spiegelnde Oberfläche aufweist, wie z. B. poliertes Aluminium, verchromter Stahl oder Ahnliches.
5. Fortsetzung Patentansprüche.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit 4, dadurch gekenn zeichnet, daB die der Lichtquelle (1) zugewandte Seite der Blende (3/3a) ganz oder teilweise eine optisch wirk same Form aufweist wie zum Beispiel eine ellipsoide oder paraboloide Konkav/Konvexform, multifokale ellip soide/paraboloide Konkav/Konvexform oder ellipsoide mit paraboloiden sowie planparallelen Formen in geeig neter physikalischer Ausgestaltung kombiniert.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Neigung der Blende (3a) um die Schwenk achse (6) variabel einstellbar ist durch einen geeigne ten manuellen Betätigungsmechanismus, bevorzugt als Fern bedienung vom Fahrersitz aus.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit 5, dadurch gekenn zeichnet, dal die Neigung der Blende (3a) um die Schwenk achse (6) mittels elektomotorischem oder elektomagne tischem Stellmechanismus betätigt wird.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit 5, dadurch gekenn zeichnet, daB die Neigung der Blende (3a) um die Schwenk achse (6) vollautomatisch microprozessorgesteuert elek tromechanisch/elektromagnetisch einstellbar ist.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit 5, dadurch gekenn zeichnet, da8 die Blende (3/3a) oder Teile davon in der Mittelachse (MA) in Richtung Lichtquelle (1) mechanisch, elektromotorisch/elektromechanisch/elektromagnetisch verschiebbar ist und die Verschiebung von einem Micro prozessor geregelt wird.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit 9, dadurch gekenn zeichnet, daB Drehschwingungen der Blende (3a) um die Neigungsachse (NA) durch elektromotorische/elektromag netische oder andere geeignete Antriebselemente reali siert wird.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, dal die Drehschwingungen der Blende (3a) um die Neigungsachse (NA) vollautomatisch von einem Microprozessor geregelt werden bezüglich Schwingfre quenz sowie Winkelauslenkung und Richtung der Abstrah lungsachse der ReflexionsLichtstrahlen. Fortsetzung Patentansprüche 12) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit 11 dadurch gekenn zeichnet, daB das erfindungsgemäBe optisch wirksame Re flexionsteil (3a) von der Blende (3) getrennt ausgeführt wird, mit der reflektierenden Fläche zur Lichtquelle (1) gewandt und sich im Brennpunkt F2 (5) bzw den multiplen Brennpunkten F2x oder in deren Nähe montiert ist.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit ll, dadurch gekenn zeichnet, dal das optisch wirksame Reflexionsteil (3a) walzenförmig und drehbar gelagert sowie mit geeigneter Oberflächengestaltung ausgeführt ist und dabei die er findungsgemäBe, der Lichtquelle zugewandte, geeignet ge staltete Oberfläche mit optisch wirksamer Reflexions fläche plan, konkav, konvex oder kombiniert aufweist. Dieses walzenförmige Reflexionsteil (3a) (nicht gezei chnet) ist im oder nahe dem Brennpunkt F2 (5) oder den multiplen Brennpunkten F2x montiert.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit 10, dadurch ge kennzeichnet, dal neben den bekannten Halogenund Xenon lichtquellen auch andere Lichtquellen wie zum Beispiel Laser, Infrarotlichtquellen oder ähnliches eingesetzt wird.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 mit 14, dadurch gekenn zeichnet, dal die beschriebenen erfindungsgemäBen techni schen Prinzipien der optischen Doppelreflexion auch bei bekannten Reflexionsund Freiflächenscheinwerfern für Nebelund Abblendlicht eingesetzt werden.
Description:
Kombinierter Automobil-Hochleistungsscheinwerfer mit variab- ler Lichtverteilung als Nebel-, Abblend-, Fern-, und Kurvenlicht Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer nach dem Projektions- prinzip für Automobile oder andere Fahrzeuge mit optimiertem Wirkungsgrad und variabler Lichtverteilung als kombiniertes System für Nebel-, Abblend-, Fern-, und Kurvenlicht.

Die Konstruktion von Scheinwerfern nach dem Projektionsprin- zip ist seit dem ll. Mai 1965 durch die Offenlegungsschrift des Deutschen Patentamtes Nr. 1 472 500 bekannt.

Dieser Scheinwerfer weist einen Reflektor (2) mit darin an- geordneter Lichtquelle (1) auf. In Lichtaustrittsrichtung ge- sehen nach dem Reflektor (2) ist eine Blende (3) zur Bildung der Abblend-, und Nebellicht-Helldunkel-Grenze im von der Lampe (1) und dem Reflektor (2) abgestrahlten Lichtbündel angeordnet.

In Lichtaustrittsrichtung gesehen nach der Blende (3) ist ei- ne Projektionslinse (4) zur optimalen, möglichst parallel aus- gerichteten Formung des Lichtbündels angeordnet.

Das Grundprinzip des Projektionsscheinwerfers, 1965 der Schein- werferindustrie vorgestellt, aber nicht weiterverfolgt, seit 1982 jedoch aufgegriffen, ist heutzutage Stand der Technik und wird weltweit serienmäBig in Automobilen als Abblendlicht-und Nebelscheinwerfer, neuerdings auch mit kombiniertem Fernlicht und künftig als sogenanntes Kurvenlicht verwandt.

Allerdings hat das Projektionsprinzip mit Linse unter Verwen- dung einer Blende den offensichtlichen Nachteil eines nicht optimalen Wirkungsgrades im Sinne der Nutz-Lichtausbeute als Quotient von maximaler Lichtemission der Lampe zum Lichtstrom des Scheinwerfers auf der Bildfläche, das heißt der Straße.

Sowohl bei Halogen-als auch bei Xenonsystemen ist gleicher- mayen der Nachteil vorhanden, daß etwa 50% des Lampenlicht- stroms von der Blende abgeschirmt wird und somit zur Aus- leuchtung der Straße verloren geht. Lichtverluste im opti- schen System durch die zu großen Dimensionen der Glühwendel bzw des Lichtbogens die nicht punktförmig im Brennpunkt des Reflektors sich befinden und deshalb starke Streustrahlen abgeben, die zusammen mit Reflexions-und Brechungsverlusten dem Nutzlichtstrom verloren gehen, kommen dazu. Der derzeitige Wirkungsgrad neuester Scheinwerferentwicklungen liegt als Stand der Technik aufgrund der obigen Lichtverluste bei ca 35% des Gesamtlampenlichtstromes. Dies entspricht ca 385 Lm bei einem Nennlichtstrom einer H1-Halogenlampe von 1100 Lm Somit gehen 65% des Lampenlichtstromes nutzlos verloren.

Dieses Problem haben selbstverständlich auch die Scheinwer- ferhersteller erkannt und versucht zu beseitigen. Als Ergeb- nis dieser Überlegungen hat die Firma Robert Bosch GmbH in der Patentschrift DE 36 20 789 C 2 im Hauptreflektor ein zu- sätzliches, unterhalb der horizontalen Mittelebene liegendes Hilfs-Reflektorelement vorgeschlagen, das diejenigen Licht- strahlen, die auf die Blende treffen und nutzlos vernichtet werden, auf den Hauptreflektor zurückreflektieren sollen, damit sie durch die Linse auf die Straße gelangen.

Schon die Zeichnung in der Patentschrift zeigt, daß dieses Reflektorelement nicht in der Lage ist eine nennenswerte Ver- besserung des Lichtstromes und damit eine Steigerung des Wir- kungsgrades zu erzielen. Lediglich diejenigen wenigen Licht- strahlen, die das Zusatz-Reflektorelement zufällig durch den Brennpunkt des Hauptreflektors schickt, können eine marginale Verbesserung bewirken. Ein Effekt, der kaum nachweisbar ist.

Demgegenüber haben Photometrische Messungen eines nach der vorliegenden Patentanmeldung gebauten, noch nicht einmal opti- mierten Prototyps die folgenden phänomenalen Lichtstrom- Verbesserungen gezeigt.

Lichtstrom-Vergleich Hl-Halogen-Standard-Scheinwerfer mit verbessertem System gemäß vorliegender Patentanmeldung : (Die MeBwerte sind dokumentiert und reproduzierbar) Isolinie Standard-Super-Verbess. Verbesserung Scheinw. Scheinw. nominal absolut (Lux) (Lumen) (Lumen) (Prozent) (Prozent) 30,0 25,23 66,91 265,2 165,2 20,0 48,54 115,24 237,4 137,4 15,0 68,09 158,26 232,4 132,4 10,0 102,76 241,99 235,5 135,5 5,0 174,73 348,64 199,5 99,5 2,0 285,72 415,85 145,5 45,5 1, 0 339,25 440,40 129,8 29,8 Total 385,71 480,72 124,6 24,6 Messung erfolgte im Lichtkanal einer deutschen Universität DaB der Gesamtlichtstrom bei identischem Reflektor und iden- tischer Hl-Halogenlampe mit Hilfe der Erfindung von 385,71 Lm auf 480,72 Lm verbessert wurde, bedeutet, daB der Wirkungsgrad des Systems von nominal 35,06 % auf 43,70 % gesteigert wurde.

Wenn der Ausgangswirkungsgrad von ca. 35% als Stand der Tech- nik mit 100% angesetzt wird, erhöht sich somit der verbesser- te Wirkungsgrad von 43,7 % um den absoluten Prozentsatz 24,6% auf nominal 124,6 % Der wesentliche Unterschied zur Patentschrift DE 36 20 789 C2 und die Ursache der eklatanten Wirkungsgradverbesserung ist die Verwendung eines geheimen physikalischen Prinzips, das im Gegensatz zum Stand der Technik hier gezielt eingesetzt wird.

Eine Erläuterung dieses physikalischen Wirkprinzips ist hier nicht erforderlich, da lediglich die technische Anwendung und praktische Nutzung in einem Produkt mit einem bestimmten Auf- bau patentiert werden soll.

Der hier zum Patent angemeldeten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfer so weiterzu- bilden und lichttechnisch zu optimieren, daß die von der Licht- quelle ausgesandte Lichtmenge zu einem möglichst großen Teil, möglichst bis zu 100% zur Bildung des Beleuchtungslichtbündels genutzt wird und damit der Wirkungsgrad auf das technisch höchstmögliche Optimum verbessert wird.

Als weitere Aufgabe soll die Formung und Reichweite des vom Scheinwerfer projizierten Lichtbündels variabel gestaltbar sein, damit dieser Scheinwerfer gleichzeitig universell ein- setzbar ist als Nebel-, Abblend-, Fern-, und Kurvenlicht. Das heiBt, alle oben genannten, unterschiedlichen Verwendungsmög- lichkeiten und die dafür erforderliche Lichtbündelformen wer- den mit einem einzigen Typ von Scheinwerfermodul realisiert.

Bislang ist Stand der Technik, daB für jede der besonderen Anforderungen in Bezug auf Ausformung, Reichweite und Blend- werte separate Scheinwerferkonstruktionen verwandt werden.

In den neuesten Entwicklungen gibt es lediglich eine Kombina- tion von Fernlicht mit Abblendlicht in einem gemeinsamen Scheinwerfermodul als ersten Schritt in die gleiche Richtung.

Abgesehen von stilistischen Problemen beim Fahrzeug-Design besteht der Nachteil wesentlich höherer Entwicklungs-und Fertigungskosten, wenn für jedes Fahrzeug drei oder vier ver- schiedene Scheinwerfermodule entwickelt und gebaut werden müssen für die Verwendung als Nebel-, Abblend-, Fern-, oder Kurvenlicht. Bei der vorliegenden Erfindung ist lediglich die Entwicklung eines einzigen Scheinwerfers erforderlich für alle vier Einsatzzwecke, wodurch die Autoindustrie ganz erhebliche Kosten bei der Entwicklung und Fertigung spart.

Als weiterer, ganz erheblicher Vorteil der Erfindung zählt, daB erfindungsgemäB sämtliche Scheinwerfer, nämlich Fern,- Abblend-, und Nebelscheinwerfer gleichzeitig gemeinsame Funktionen übernehmen können, sodass z. B. alle sechs Schein- werfer gemeinsam Abblendlicht ausstrahlen können und bei Bedarf alle sechs gemeinsam Fernlicht oder Nebellicht ab- geben. Das gleiche beim Kurvenlicht. Somit ist die Fahrbahn- beleuchtung um den dreifachen Wert gesteigert gegenüber der bisherigen Methode, bei der nur jeweils zwei Scheinwer- fer eingesetzt werden. Selbstverständlich können die ent- sprechenden Scheinwerferfunktionen microprozessorgesteuert automatisch sich der jeweiligen Fahrbahn, Umweltbedingung und Fahrgeschwindigkeit anpassen, zum Beispiel beim Kurven- licht oder zur Verminderung der Beleuchtungsstärke und Blendung im Stadtverkehr.

Weiterhin ermöglicht die vorliegende Erfindung im Gegen- satz zum Stand der Technik das Lichtbündel variabel in den Längen-und Breitendimensionen zu modulieren, im Optimalfall während der Fahrt vollautomatisch microprozessorgesteuert, wodurch völlig neue Möglichkeiten und scheinwerfertechni- sche Aspekte eröffnet werden. ; Diese Aufgaben werden durch die hier vorliegende Patentan- meldung entsprechend den Patentansprüchen optimal gelöst.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend näher er- läutert. Die Zeichnungen zeigen einen gattungsgemäßen Pro- jektionsscheinwerfer im vertikalen axialen Längsschnitt.

Der Scheinwerfer besteht aus dem Reflektor (2) in dessen Brennpunkt F1 oder multiplen Brennpunkten F1 bis Fx sich die Lichtquelle (1) befindet. Die Lichtquelle (1) kann wahl- weise eine bekannte Halogenlampe, Xenonlampe oder eine an- dere geeignete Lichtquelle zum Beispiel Laser oder Infra- rotstrahler o. ä. sein.

Im Brennpunkt oder in der Nähe des Brennpunktes F2 oder der multiplen Brennpunktlinie F2 bis Fx des bevorzugt ellipsoi- den oder multi-ellipsoiden Reflektors (2) befindet sich im unteren Bereich, unterhalb der Mittelachse, identisch mit dem Mittel-Lichtstrahl"S1"die Blende (3) zur Formung der Hell- dunkel-Grenze im Lichtbündel. GemäB dem Stand der Technik besteht die Blende (3) aus einem Aluminium-oder Blechteil mit einer scharfen Kante und spezieller, den optischen Erfor- dernissen enstsprechender, bekannter Formgebung an der Ober- seite. Sie wird mit mindestens drei Streben in der geforder- ten Position gehalten und steht dabei im Stand der Technik exakt senkrecht zu der Mittelachse (MA) des Projektionssystems.

Die Blende (3) ist im Regelfall unbeweglich fixiert. Lediglich in den neuesten Scheinwerfersystemen, bei denen Abblendlicht und Fernlicht kombiniert sind ist die Blende (3) komplett umklapp- bar oder wird in Form einer Walze ausgebildet, die durch Drehung verschiedene Formgebungen der Oberkante realisiert und damit sowohl eine Abblend-, als auch eine Fernlichtfuktion im Schein- werfer erfüllt.

Nach dem heutigen Stand der Technik bewirkt diese Blende (3) in üblicher, konventioneller Bauart eine Verschlechterung des Scheinwerfer-Wirkungsgrades um 40 bis 50% was erfindungsgemäB verbessert werden soll. Gleichzeitig soll eine Möglichkeit ge- schaffen werden, die gestattet, das Lichtbündel variabel zu modulieren sowohl in Bezug auf die Reichweite als auch die Lichtbündel-Formung um damit die geforderten Funktionen als Nebel-, Abblend-, Fern-, und Kurvenlicht zu erhalten.

Von der Lichtquelle aus gesehen hinter der Blende (3) befin- det sich die Projektionslinse (4) zur optischen Ausrichtung des zunächst divergenten Lichtbündels in möglichst parallele Lichtstrahlen mit Abbildung der Blende (3) als Helldunkel- grenze auf der Projektionsflache (StraBe). Die in der Zeich- nung dargestellten einzelnen Lichtstrahlen (S1 bis S6) sind beispielhaft aus dem Gesamtlichtbündel herausgegriffen und dienen zur Erläuterung des neuartigen Funktionsprinzips.

Die in der Zeichnung dargestellte Linie (6) ist eine soge- nannte"Schwenkachse"der Blende (3) die genau im oberen Rand der Blende (3) im oder nahe dem Brennpunkt F2 oder der multiplen Brennpunktlinie F2 bis Fx (5) winklig zur Schein- werfer-Mittelachse (S1) steht. (In der Zeichnung perspektivisch schräg dargestellt) Um diese Schwenkachse (6) ist die Blende (3) durch eine geeignete Aufhängung (nicht gezeichnet) beweg- lich gelagert, die ermöglicht, daB die Blende (3) eine nicht wie üblich vertikale Position, sondern wie dargestellt, zum Reflek- tor (2) geneigte Stellung einnimmt. (Blendenposition 3a) wo- durch die beispielhaften Lichtstrahlen S2, S4 und S5 auf den Reflektor (2) zurückreflektiert werden von der optisch wirk- samen, zum Beispiel verspiegelten Rückseite das heißt, der Lichtquelle (1) zugewandten Seite der Blende (3/3a) und da- durch die Lichtausbeute als Nutzstrahlen erhöhen.

Die Schrägstellung der Blendenposition (3a) wird gemäB den optischen Parametern und technischen Dimensionen des Schein- werfers gewählt und zwar so, daß die normalerweise ausgeblen- deten, von den Reflektorsegmenten III und IV erfaßten Licht- strahlen von der verspiegelten Blendenrückseite (3a) in die Reflektorsegmente I und II projiziert bzw reflektiert werden.

In einer optimalen Version kann die erforderliche geneigte Blendenposition (3a) in der Schwenkachse (6) variabel über Stellmotoren oder andere geeignete Schwenkvorrichtungen wie zum Beispiel mit Magnetspulen oder anderen elektronischen und elektromagnetischen/elektromechanischen Systemen eingestellt werden.

Für Nebel-und Kurvenlicht wird in einem bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiel die Blende (3a) zwischen zwei variabel einstell- baren Endpunkten um die Neigungsachse (NA) in Drehschwingungen versetzt mit einer variablen Winkelauslenkungvon 10 bis 20 Grad um damit die maximale Leuchtdichte auf andere Reflektorsegmente zu verteilen und damit die Formgebung und Dimension des Licht- bündels zu modulieren zum Beispiel um die Straßenränder besser auszuleuchten oder die Leuchtweite zu regulieren. Diese Blende- schwingungen können erfindungsgemä8 in vertikalen oder horizon- talen oder kombinierten Schwingungsachsen verlaufen. Die Ampli- tude und Frequenz ist microprozessorgesteuert elektronisch re- gelbar entsprechend den technischen und optischen Anforderun- gen. Bei einer Ausgestaltung des Scheinwerfers mit dieser Op- tion ist jedoch erforderlich, daB ein schmales Stück der optisch wirksamen Oberkante der Blende (3/3a) separat und starr mon- tiert ausgeführt wird und nur der untere Teil in der Achsen- position variabel veränderbar ist in Dreh-und Neigungswinkel.

Die Blende (3) hat erfindungsgemäB eine spiegelnde Beschich- tung auf der zur Lichtquelle (1) zugewandten Seite oder be- steht ganz aus einem optisch hochreflektierenden Material, das bewirkt, daß sämtliche Lichtstrahlen, die im unteren, abgeschirm- ten Bereich auf die Blende (3a) auftreffen, wieder zurückre- flektiert werden auf den Refelektor (2) und zwar in den Be- reich zwischen den Strahlpunkten S1 bis S6, wobei diese Strah- len dann auch als Nutzstrahlen durch die Projektionslinse (4) gehen.

In der erfindungsgemäBen Konstruktion des Scheinwerfers mit einer reflektierenden Oberfläche und optisch wirksamer Form- gebung auf der der Lampe (1) zugewandten Seite der Blende (3) läBt sich im optimalen Fall mit microprozessorgesteuerter Neigungsmodulation und Drehschwingung eine gezielte variable Lichtverteilung im Lichtbündel realisieren, die die grund- sätzlich inhomogene Verteilung in eine weitgehend homogene Verteilung umwandelt.

In den üblichen Scheinwerfern ist der Bereich der höchsten Leuchtdichte stark auf den den mittleren konzentrischen Bereich konzentriert mit an den Rändern exponentiell ab- fallenden Lux-Werten, wodurch eine stark inhomogene Licht- verteilung entsteht, was sehr nachteilig ist zum Beispiel bei Nebelscheinwerfern, wo besonders eine gute Ausleuchtung der Fahrbahnränder erforderlich ist. Ebenso beim Kurvenlicht, wo die lichtschwachen Außenbereiche nicht ausreichend in die Kurven hineinleuchten. Die Lichtbündelmodulation zur Veränderung der Lichtverteilung auf der Bildfläche (StraBe) wird wie folgt realisiert.

Zum einen durch die Veränderung des Neigungswinkel der Ref- flexionsblende (3a). damit kann zwischen Nebellicht und Auto- bahn-Abblendlicht gewählt werden im Sinne einer Reichweiten- Regulierung. Die Neigung des Reflexionsblende (3a) hat direkten Einfluss auf die Reichweite des Scheinwerfers, da die Lichtver- teilung damit je nach GröBe des Neigungswinkels zwischen den Punkten S1 bis S6 in den Reflektorsegmenten I und II verschoben werden kann. Bei einem groBen Winkel resultiert eine hellere Vorfeldausleuchtung der StraBe (Nebellicht), bei keinem Nei- gungs winkel werden die Lichtstrahlen nahe S2 konzentriert, wodurch eine höhere Reichweite des Abblendlicht erzielt wird.

(Autobahn-Abblendlicht) Das Verschieben der Achsenposition der Reflexions-Blende (3a) in Richtung der Lichtquelle (1) in der Mittelachse (MA) er- möglicht ergänzend die Homogenität der Lichtverteilung zu optimieren.

Die Ausleuchtung der StraBenränder und Realisierung des Kur- venlichts wird erreicht durch hochfrequente Drehschwingungen der Reflexions-Blende (3a) um die Neigungsachse (NA) wobei Änderungen des Schwingwinkels direkten Einfluss auf die Sei- tenausleuchtung haben. Bei gleichwinkligen Schwingungen der Reflexions-Blende (3a) nach rechts und links werden beide Fahrbahnränder ausgeleuchtet, indem das Reflektorsegment I und II angestrahlt werden. Bei Schwingung der Reflexions- Blende (3A) in Richtung der Lichtquelle (1) gesehen, nur nach links, wird das Reflektor-Segment II angestrahlt, wodurch eine Linkskurve ausgeleuchtet wird. Bei Schwingungen der Reflexions- Blende (3a) in Richtung der Lichtquelle (1) gesehen nur nach rechts, wird das Reflektor-Segment I angestrahlt und damit eine Rechtskurve ausgeleuchtet.

Um die Fahrbahnränder und die Kurven besser auszuleuchten, wird die oben beschriebene optisch wirksame Blendenrückseite (3a) um die Neigungsachse (NA) in hochfrequente Schwingungen versetzt wodurch die konzentrierten Mittellichtstrahlen ab- wechselnd auch auf die lichtschwachen Randbereiche verteilt werden und diese dadurch besser ausleuchten. Bei entsprechender Schwingfrequenz können damit alle Bereiche gleichmäßig mit der höchsten Leuchtdichte bestrichen werden und wobei ein durch- gehend homogenes Beleuchtungsfeld entsteht.

Um den erfindungsgemä8en Scheinwerfer als Fernlichtschein- werfer zu nutzen muB lediglich die Blende (3) in die Mit- telachse (MA) des Projektionssystem geklappt werden. Der Neigungswinkel beträgt dabei 90 Grad.

Bei optimaler Ausgestaltung bewirkt diese Erfindung eine in Versuchen nachgewiesene, bislang noch nicht dagewesene Verbes- serung des Lichtstromes bei jeder beliebigen Lichtquelle und somit Steigerung der Lichtstärke und Wirkungsgrades, was sich bei gleicher Lampenlichtleistung in deutlich verbesserter Helligkeit und Reichweite des Scheinwerfers bemerkbar macht.

Hinzu kommt die Verdreifachung der Leuchtdichte durch die multifunktionale Anpassung der Scheinwerfer für alle Beleuch- tungserfordernisse (sechs statt zwei Scheinwerfer) wodurch letzlich die Unfallgefahr bei Nachtfahrten erheblich verrin- gert wird. Insoweit wird auch ein volkswirtschaftlicher Gewinn durch reduzierte Unfall-Folgekosten erzielt.

Anlagen : Patentansprüche Seiten 9,10,11 2 Blatt Zeichnungen




 
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