DE4120786C2 - Abdeckscheibe für eine Fahrzeugleuchte nach dem Projektionsprinzip - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdeckscheibe für einen Fahrzeug­ scheinwerfer nach dem Projektionsprinzip gemäß dem Oberbe­ griff von Patentanspruch 1.

Derartige Projektionsfahrzeugscheinwerfer sind beispielsweise aus der US-PS 4 631 642 bekannt. Der Scheinwerfer dieser Art ist so konstruiert, daß, wie in Fig. 7 gezeigt, der von einer Lichtquelle, nämlich einer Glühlampe 2 emittierte Lichtstrahl durch einen Reflektor 3 reflektiert wird und der so reflek­ tierte Lichtstrahl durch eine Projektionslinse 4 gestrahlt wird. Der Reflektor 3, in welchem die Glühlampe 2 aufgenommen ist, sowie ferner ein Linsenhalter 5 und ein Projektionslinse 4 bilden eine Projektionseinheit. Das von der Projektionsein­ heit emittierte Licht tritt in einem im wesentlichen kreis­ förmigen Abschnitt durch die Abdeckscheibe hindurch. Diese Abdeckscheibe ist mit Linsenstufen versehen, die bei dem aus dieser Druckschrift bekannten Scheinwerfer in zwei rechteck­ förmigen Abschnitten gruppiert sind. Die beiden rechteckför­ migen Abschnitte überlagern teilweise den kreisförmigen Lichtdurchtrittsbereich der Abdeckscheibe.

Aus der DE 37 03 129 A1 ist ein weiterer Kraftfahrzeugschein­ werfer nach dem Projektionsprinzip bekannt, bei welchem ein separat von der Abdeckscheibe ausgebildetes Streuscheibenele­ ment zwischen einer Projektionslinse einer Projektionseinheit und der Abdeckscheibe angeordnet ist. Das Streuscheibenele­ ment ist am vorderen Endabschnitt eines Tubuselementes gehal­ tert.

Bei dem in Verbindung mit Fig. 7 beschriebenen Fahrzeug­ scheinwerfer nach dem Projektionsprinzip hat es sich als nachteilig erwiesen, daß ein in Fig. 8 dargestellter Fahr­ bahnbereich "A" relativ stark ausgeleuchtet ist, jedoch die Sichtverhältnisse in einem in dieser Figur durch das Bezugs­ zeichen "C" gekennzeichneten Übergangsbereich relativ schlecht sind. Mit dem Bezugszeichen "B" ist dabei der nicht ausgeleuchtete Bereich vor dem Fahrzeug bezeichnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abdeckscheibe für eine Fahrzeugleuchte nach dem Projektionsprinzip so aus­ zubilden, daß auch in einem an den stark ausgeleuchteten Fahrbahnbereich (Bereich mit hoher Leuchtdichte) angrenzenden Übergangsbereich verbesserte Sichtverhältnisse geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen­ den Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die in einem Abschnitt zwischen einem Projektionslicht- Durchlaßbereich der Abdeckscheibe und dem übrigen Bereich der Abdeckscheibe ausgebildeten lichtablenkenden optischen Mittel streuen nunmehr zusätzlich das Licht, wodurch der Hellig­ keitsunterschied zwischen dem stark ausgeleuchteten Fahrbahn­ bereich und dem nicht ausgeleuchteten Bereich vor dem Fahr­ zeug erheblich vermindert wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Motorradscheinwerfers nach dem Projektionsprinzip, welcher eine Ausführungs­ form dieser Erfindung darstellt;

Fig. 2 einen Horizontalschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4 eine Vorderansicht einer Abdeckscheibe, welche die daran ausgebildeten lichtablenkenden optischen Mit­ tel zeigt;

Fig. 5 ein Diagramm der Leuchtdichteverteilung des Scheinwerfers;

Fig. 6 eine Draufsicht auf den stark ausgeleuchteten Fahr­ bahnbereich und den nicht ausgeleuchteten Bereich vor dem Fahrzeug;

Fig. 7 einen Vertikalschnitt einer herkömmlichen Fahrzeug­ leuchte nach dem Projektionsprinzip; und

Fig. 8 eine Draufsicht auf den stark ausgeleuchteten Fahr­ bahnbereich und den nicht ausgeleuchteten Bereich einer herkömmlichen Fahrzeugleuchte nach dem Pro­ jektionsprinzip.

In diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein be­ hälterförmiges Scheinwerfergehäuse. Eine Abdeckscheibe 12 ist in eine Frontöffnung des Scheinwerfergehäuses 10 eingesetzt, wodurch eine Lampenkammer 14 definiert wird. Ein Reflektor 20 zur Bildung eines Fernlichtbündels, in welchen eine Glühlampe 22 fest eingesetzt ist, und eine Projektionseinheit 30 zur Bildung eines Abblendlichtbündels sind nebeneinander in dem Scheinwerfergehäuse 10 angeordnet.

Die Innenfläche des Reflektors 20 ist zu einer parabolischen Lichtreflexionsfläche 24 ausgebildet. Der Reflektor 20 weist ein Lampeneinsetzloch auf, das in seinem parabolischen hinte­ ren Endabschnitt ausgebildet ist, und die Glühlampe 22 wird von hinten in den Reflektor 20 in das Lampeneinsetzloch ein­ gesetzt. Der von einem Glühfaden 23 der Glühlampe 22 emit­ tierte Lichtstrahl, der von der Lichtreflexionsfläche 24 re­ flektiert wird, strahlt an die Abdeckscheibe 12 als ein pa­ ralleler Lichtstrahl, wo er in einer vorbestimmten Richtung gestreut wird durch eine in Fig. 4 gezeigte Gruppe lichtablenkender optischer Mittel S₁, die an der Abdeckschei­ be 12 ausgebildet sind. Eine Gruppe lichtablenkender opti­ scher Mittel S₁₁, die dafür vorgesehen ist, Licht nach oben rechts zu streuen, und eine Gruppe lichtablenkender optischer Mittel S₁₂, die dafür vorgesehen ist, Licht nach oben links zu streuen, sind an der Abdeckscheibe 12 bei dem oberen rech­ ten Bereich bzw. dem oberen linken Bereich ausgebildet. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist daher in diesem Fall die Leuchtdich­ teverteilung oberhalb der Horizontalebene H nach rechts und nach links ausgebreitet, wie bei den Punkten P₂ und P₂ ange­ deutet, im Vergleich zur Leuchtdichteverteilung P₁, welcher in dem Fall gebildet wird, in dem die Gruppen lichtablenken­ der optischer Mittel S₁₁ und S₁₂ die gleichen sind wie die Gruppe lichtablenkender optischer Mittel S₁. Dementsprechend ist die Sichtmöglichkeit hoch, wenn der Fahrer beispielsweise über Bodenwellen, insbesondere Bahnübergänge, fährt, und die Sichtmöglichkeit des Fahrers bei großem Abstand wird verbes­ sert.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Reflektor 20 an drei Punkten gelagert, und zwar an zwei Einstellschrauben 16 und 17, wel­ che mit der Rückwand des Scheinwerfergehäuses 10 derart in Eingriff stehen, daß sie vorwärts und rückwärts bewegt werden können, und an einem Kippgelenkpunkt 18, welcher einen Kugel­ gelenkaufbau aufweist, der von der Scheinwerfergehäuse- Rückwand nach vorne vorragt, welche die Gestalt eines Kugel­ gelenks aufweist. Das heißt, der Reflektor 20 kann durch Dre­ hen der Einstellschrauben 16 und 17 gekippt werden, so daß die optische Achse L₁ vertikal und horizontal gekippt werden kann.

Die Projektionseinheit 30 umfaßt einen ovoidischen Reflektor 31, der eine Glühlampe 32 aufnimmt, und einen Linsenhalter 37, welcher eine Projektionslinse 36 hält und in die Vorder­ öffnung des Reflektors 31 eingesetzt ist. Die Innenfläche des Reflektors 31 ist durch Vakuumabscheidung von Aluminium zu einer Lichtreflexionsfläche 34 ausgebildet. Ein Lampenein­ setzloch ist in dem hinteren Endabschnitt des Reflektors 31 ausgebildet. Eine Glühlampe 32 wird von hinten in den Reflek­ tor 31 in das Lampeneinsetzloch eingesetzt. Ein Glühfaden 33 der Glühlampe 32 ist bei dem ersten Brennpunkt f₁ der Lichtreflexionsfläche 34 positioniert. Das von der Lichtre­ flexionsfläche 34 reflektierte Licht kreuzt oder schneidet sich, wie in Fig. 3 gezeigt, bei der optischen Achse L₂ und schreitet zu der Projektionslinse 36 fort.

Eine ringflanschförmige Eingriffsaussparung 37a ist an der Innenwand des vorderen Endabschnitts des Linsenhalters 37 na­ he der Kante ausgebildet, und der flanschförmige Umfangsab­ schnitt 36a der Projektionslinse 36 ist mit Silikonklebemit­ tel mit der Eingriffsaussparung 37a in Kontakt gebracht. In diesem Zustand ist die Projektionslinse 36 an dem vorderen Endabschnitt des Linsenhalters 37 durch Anbringen eines ring­ förmigen Metallbandes 42 befestigt. Innerhalb des Linsenhal­ ters 37 blockiert eine Blende 38, die eine deutliche Trennung bildet, und welche einteilig mit dem Linsenhalter 37 ausge­ bildet ist, im wesentlichen die untere Hälfte des Lichtwe­ ges. Der Linsenhalter 37 und die Blende 38 sind als eine Ein­ heit durch Aluminiumspritzguß derart geformt, daß die Blende 38 eine Öffnung 39 in ihrem unteren Abschnitt aufweist, durch welche Luft zwischen Zwischenräume 39a und 39b strömt, die an der Vorder- und Rückseite der Blende 38 gelegen sind. Das heißt, in der Projektionseinheit 30 tritt eine Wärmekonvek­ tion auf durch das Vorsehen der Öffnung 39 der Blende 38, so daß die Wärmeabstrahlung erheblich verbessert wird. Das obere Ende der Blende 38 liegt in der Nachbarschaft des Brennpunk­ tes f₂, durch welchen die optische Achse L₂ verläuft, und liegt auch in der Nähe des Brennpunktes der Projektionslinse.

Ein Teil der Abdeckscheibe 12, welcher der Projektionseinheit 30 gegenübersteht, ist zu einem Projektionslicht-Durchlaßbe­ reich 12A ausgebildet, wie in Fig. 4 gezeigt. Der Bereich 12A hat die Gestalt eines Kreises mit größerem Durchmesser als die Projektionslinse 36, an welchem keine lichtablenken­ den optischen Mittel vorgesehen sind. Das von der Lichtrefle­ xionsfläche 34 reflektierte Licht wird der Projektionslinse 36 zugeführt, so daß es durch diese nach vorne projiziert wird. In diesem Fall wird eine deutliche Trennlinie in der resultierenden Leuchtdichteverteilung gebildet entsprechend der Konfiguration der oberen Kantenkontur der Blende 38. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Linsenhalter 37 mit einer Sperr­ wand 40 versehen, die sich von der unteren Kante der Öffnung 39 nach oben erstreckt. Die Sperrwand 40 sperrt das uner­ wünschte Licht; das heißt, die Sperrwand 40 ist dafür vorge­ sehen, die Schwierigkeit zu eliminieren, daß anderenfalls das von der inneren zylindrischen Wand des Linsenhalters 37 re­ flektierte Licht durch die Öffnung 39 hindurch an die Projek­ tionslinse 36 angelegt wird und also oberhalb der deutlichen Trennlinie erscheint. In dem von dem Projektionslicht- Durchlaßbereich 12A verschiedenen Bereich der Abdeckscheibe 12 ist eine Gruppe lichtabalenkender optischer Mittel S₂ vor­ gesehen, die in der Konfiguration der in der linken Hälfte der Abdeckscheibe 12 ausgebildeten Gruppe lichtablenkender optischer Mittel S₁ entspricht. Das heißt, die Vorderfläche der Abdeckscheibe 12 ist in der geometrischen Struktur homo­ gen. Folglich zeigt die Fahrzeugleuchte ein gleichförmiges Erscheinungsbild, selbst wenn sie abgeschaltet ist.

Eine Gruppe lichtablenkender optischer Mittel S₃ ist in dem segmentförmigen unteren Endabschnitt 12B des Projektions­ licht-Durchlaßbereichs 12A der Abdeckscheibe 12 derart ausge­ bildet, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, daß die Flächen der lichtablenkenden optischen Mittel zu dem unteren Ende des segmentförmigen unteren Endabschnittes 12B hin in der Krüm­ mung bezüglich einer Vertikalebene größer sind. Die vertikal verlaufende Gruppe lichtablenkender optischer Mittel S₃ wird durch eine Anzahl von Linsenelementen gebildet. Ferner er­ streckt sich die benachbart der Gruppe lichtablenkender opti­ scher Mittel S₃ positionierte Gruppe lichtablenkender opti­ scher Mittel S₄ in der gleichen Richtung wie die Gruppe lichtablenkender optischer Mittel S₃. Der Teilungsabstand der Linsenelemente ist ähnlich angeordnet. Daher zeigen die Grup­ pen lichtablenkender optischer Mittel S₃ und S₄ ein gleich­ förmiges Erscheinungsbild. Das dem Endabschnitt 12B, in dem die lichtablenkenden optischen Mittel ausgebildet sind, zuge­ führte Licht wird nach unten gestreut, wie durch die Licht­ strahlen 1₁ in Fig. 3 angezeigt, wenn es von dort austritt, wodurch der übermäßige Helligkeitsunterschied zwischen dem stark ausgeleuchteten Bereich und dem nicht ausgeleuchteten Bereich vermindert wird.

Fig. 6 zeigt den Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers gemäß der Erfindung. In Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen 50 ei­ nen Teil des Motorradkörpers. In diesem Fall wird ein parabo­ lischer Übergangsbereich C zwischen dem stark ausgeleuchteten Fahrbahnbereich A und dem nicht ausgeleuchteten Bereich B ge­ bildet; da jedoch ein Teil des Projektionslichtes in den Übergangsbereich C gelangt, das durch die Gruppe lichtablen­ kender optischer Mittel S₃ gestreut ist, wird die Helligkeit im Übergangsbereich C von dem stark ausgeleuchteten Fahrbahn­ bereich A zu dem nicht ausgeleuchteten Bereich B hin kleiner. Das heißt, der Helligkeitsunterschied im Übergangsbereich c ist kleiner als bei dem beim Stand der Technik. Genauer ge­ sagt, wird die Helligkeit im Übergangsbereich nicht abrupt verändert. Dementsprechend wird die Sichtmöglichkeit für den Fahrer selbst in dem nicht ausgeleuchteten Bereich B verbes­ sert, da er bis nahe an den Motorradkörper 50 hell ist.

Die Projektionseinheit 30 ist an drei Punkten gelagert. Das heißt, an zwei Einstellschrauben 46 und 47, welche mit der Rückwand des Scheinwerfergehäuses 10 derart in Gewindeein­ griff stehen, daß sie vorwärts und rückwärts bewegt werden können, und an einem Kippgelenkpunkt 48. Durch Drehen der Einstellschrauben 46 und 47 kann die optische Achse L₂ der Projektionseinheit 30 unabhängig von dem Reflektor 20 verti­ kal und horizontal gekippt werden. Obwohl die Erfindung oben anhand eines Fernlichtes eines Scheinwerfers beschrieben ist, ist sie nicht darauf oder dadurch beschränkt. Zum Beispiel kann das Grundkonzept der Erfindung auch auf ein Begrenzungs­ licht, Fahrtrichtungsanzeigelicht oder dergleichen angewendet werden.

Obzwar die Erfindung anhand des Motorrades beschrieben worden ist, ist das technische Konzept der Erfindung in gleicher Weise anwendbar auf Scheinwerfer für motorbetriebene Zweirä­ der und Automobile.

Claims (2)

1. Abdeckscheibe für eine Fahrzeugleuchte nach dem Projek­ tionsprinzip, mit:
einer Projektionseinheit (30) mit einer Lichtquelle (32), einem ovoidischen Reflektor (31), einem rohrförmigen Halter (37), der an dem Reflektor (31) befestigt ist, und einer Projektionslinse (36), die an dem Halter (37) an einer dem Reflektor (31) gegen­ überliegenden Seite befestigt ist,
einem Gehäuse (10) mit einer Frontöffnung zur Aufnahme der Pro­ jektionseinheit (30), und
einer Abdeckscheibe (12), welche im Bereich der Frontöffnung des Gehäuses (10) befestigt ist, wobei an der Abdeckscheibe (12) lichtablenkende optische Mittel (S₃) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die lichtablenkenden optischen Mittel (S₃) an der Abdeck­ scheibe (12) in einem segmentförmigen unteren Endabschnitt (12B) eines der Projektionseinheit (30) zugeordneten Projektionslicht- Durchlaßbereiches (12A) der Abdeckscheibe (12) ausgebildet sind, und
daß um jenen Projektionslicht-Durchlaßbereich (12A) herum Lin­ senstufen (S₄) ausgebildet sind,
wobei die lichtablenkenden optischen Mittel (S₃) durch eine An­ zahl von Elementen mit gekrümmten Oberflächen gebildet sind, welche bezügliche einer Vertikalebene eine stärkere Krümmung aufweisen als die lichtablenkenden optischen Mittel in den ver­ bleibenden Bereichen der Abdeckscheibe (12).

2. Abdeckscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von außen in der Aufsicht auf die Abdeckscheibe (12) die geo­ metrische Struktur der lichtablenkenden optischen Mittel (S₃) im segmentförmigen unteren Endabschnitt (12 B) ähnlich dem geometrischen Aufbau der Linsenstufen (S₄) ausgebildet ist.