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Dokumentenidentifikation DE602005001638T2 22.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001571392
Titel Kfz-Scheinwerfer
Anmelder ICHIKOH INDUSTRIES LTD., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Iwasaki, Kazunori, Isehara-shi Kanagawa-ken, 259-1192, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 602005001638
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 01.03.2005
EP-Aktenzeichen 050044676
EP-Offenlegungsdatum 07.09.2005
EP date of grant 18.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.2007
IPC-Hauptklasse F21S 8/10(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F21V 7/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F21S 8/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F21V 11/16(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   
IPC additional class F21W 101/10  (2006.01)  A,  L,  N,  20051017,  B,  H,  EP

Beschreibung[de]
QUER-REFERENZ ZU IN BEZUG STEHENDEN ANMELDUNGEN

Das vorliegende Dokument beansprucht die Priorität der gesamten Inhalte des japanischen Prioritäts-Dokuments 2004-057987, angemeldet in Japan am 2. März 2004.

HINTERGUND DER ERFINDUNG 1) Sachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Projektor-Scheinwerfer.

2) Beschreibung des Stands der Technik

Herkömmliche Scheinwerfer können in dem Japanischen Patent Nr. 3488960, der Japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2003-338209, der Japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2003-7109, der Japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 2002-197905, usw., vorgefunden werden.

Diese Scheinwerfer besitzen eine Lichtquelle, einen Hauptreflektor und eine Mehrzahl Teilreflektoren. Wenn die Lichtquelle eingeschaltet wird, erzeugt der Hauptreflektor ein Hauptlicht-Verteilungsmuster, und die Teilreflektoren nutzen effektiv einen Teil dieses Lichtes, was gewöhnlich ineffektiv wird, um dadurch Teil-Lichtverteilungsmuster zu erzeugen. Auf diese Art und Weise können die Scheinwerfer effektiv das Licht nutzen.

Allerdings sind die meisten dieser herkömmlichen Scheinwerfer so ausgelegt, dass sich das Hauptlicht-Verteilungsmuster und das Teil-Lichtverteilungsmuster überlappen, und sind nicht so aufgebaut, um eine linke, äußere Seite und eine rechte äußere Seite zu bestrahlen, die die toten Winkel des Hauptlicht-Verteilungsmusters sind, so dass das Licht nicht vollständig effektiv genutzt wird.

Eine Ausnahme ist der Scheinwerfer, der in dem Japanischen Patent Nr. 3488960 offenbart ist. Diese Veröffentlichung offenbart eine Technik, um das Teil-Lichtverteilungsmuster zu der linken Seite des Hauptlicht-Verteilungsmusters hin zu richten. Gerade bei dieser Technik wird allerdings nur ein begrenzter Teil des Teil-Lichtverteilungsmusters zu der linken Seite des Hauptlicht-Verteilungsmusters gerichtet, und es kann keine ausreichende Helligkeit (Lichtintensität und Lichtmenge) erhalten werden.

Das Japanische Patent Nr. 3488960 offenbart auch eine Technik, einen Teilreflektor so zu drehen, um das Teil-Lichtverteilungsmuster zu der linken Seite oder der rechten Seite des Hauptlicht-Verteilungsmusters hin zu richten. Allerdings erfordert diese Technik ein Drehen des Teilreflektors in einem weiten Bereich von links nach rechts, was die Effektivität herabsetzt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zumindest die Probleme bei der herkömmlichen Technologie zu lösen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Projektor-Scheinwerfer: einen Hauptreflektor, der eine Haupt-Reflexionsfläche enthält, die im Wesentlichen ein Rotationsellipsoid mit einem ersten Brennpunkt und einem zweiten Brennpunkt ist; eine Lichtquelle, die sich an oder im Wesentlichen nahe dem ersten Brennpunkt befindet; eine Projektorlinse, die ein vorgegebenes Lichtverteilungsmuster nach außen projiziert, wobei die Projektorlinse einen dritten Brennpunkt hat und die Projektorlinse so angeordnet ist, dass sich der dritte Brennpunkt an oder im Wesentlichen nahe dem zweiten Brennpunkt befindet; einen ersten Teilreflektor mit einer ersten Teilreflexionsfläche, die im Wesentlichen ein Rotationsellipsoid mit einem vierten Brennpunkt und einem fünften Brennpunkt ist, wobei der erste Teilreflektor so angeordnet ist, dass sich der vierte Brennpunkt an dem oder im Wesentlichen nahe dem ersten Brennpunkt befindet, und die erste Teilreflexionsfläche einen Teil von der Lichtquelle ausgegebenen Lichtes, der normalerweise unwirksam wird, auf den fünften Brennpunkt zu reflektiert; einen zweiten Teilreflektor mit einer zweiten Teilreflexionsfläche, die im Wesentlichen ein Rotationsellipsoid mit einem sechsten Brennpunkt und einem siebten Brennpunkt ist, wobei der zweite Teilreflektor so angeordnet ist, dass sich der sechste Brennpunkt an oder im Wesentlichen nahe dem fünften Brennpunkt befindet, und die zweite Teilreflexionsfläche von der ersten Teilreflexionsfläche reflektiertes Licht auf den siebten Brennpunkt zu reflektiert; einen dritten Teilreflektor mit einer dritten Teilreflexionsfläche, die im Wesentlichen ein Rotationsparaboloid mit einem achten Brennpunkt ist, wobei der dritte Teilreflektor so angeordnet ist, dass sich der achte Brennpunkt an oder im Wesentlichen nahe dem siebten Brennpunkt befindet, und die dritte Teilreflexionsfläche von der zweiten Teilreflexionsfläche reflektiertes Licht an einer linken äußeren Seite oder einer rechten äußeren Seite in Bezug auf das vorgegebene Lichtverteilungsmuster nach außen reflektiert.

Die anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden spezifisch in der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der Erfindung angegeben oder werden daraus ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Scheinwerfers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

2 zeigt eine Teilvorderansicht des Scheinwerfers, der in 1 dargestellt ist;

3 zeigt eine Draufsicht des Scheinwerfers, der in 2 dargestellt ist;

4 zeigt eine Seitenansicht des Scheinwerfers, der in 2 dargestellt ist;

5 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, die entlang der Linie V-V, die in 2 dargestellt ist, vorgenommen ist;

6 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, die entlang der Linie VI-VI, die in 2 dargestellt ist, vorgenommen ist;

7 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, die entlang der Linie VII-VII, die in 2 dargestellt ist, vorgenommen ist;

8 zeigt eine schematische Querschnittsansicht, die entlang der Linie VIII-VIII, die in 3 dargestellt ist, vorgenommen ist;

9 zeigt eine schematische Darstellung, um ein Abblend-Lichtverteilungsmuster und ein Teil-Lichtverteilungsmuster zu erläutern, wenn der Scheinwerfer, der in 1 dargestellt ist, an der linken Seite eines Fahrzeugs montiert ist;

10 zeigt eine schematische Darstellung, um ein Abblend-Lichtverteilungsmuster und ein Teil-Lichtverteilungsmuster zu erläutern, wenn der Scheinwerfer, der in 1 dargestellt ist, an der rechten Seite eines Fahrzeugs montiert ist; und

11 zeigt eine Vorderansicht des Fahrzeugs, bei dem die Scheinwerfer, die in 1 dargestellt sind, an der linken und der rechten Seite montiert sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Beispielhafte Ausführungsformen eines Scheinwerfers gemäß der vorliegenden Erfindung werden im Detail nachfolgend, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, beschrieben. Es sollte allerdings angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt ist.

Ein Aufbau des Scheinwerfers gemäß der Ausführungsform wird erläutert. In den Zeichnungen gibt VU-VD eine vertikale Linie an, die durch eine optische Achse Z-Z des Scheinwerfers hindurch führt, ebenso wie eine vertikale Linie auf einem Schirm. HL-HR ist eine horizontale Linie, die durch die optische Achse Z-Z hindurch führt, ebenso wie eine horizontale Linie auf einem Schirm. F ist eine Vorderseite eines Fahrzeugs C (eine Vorwärtsfahrrichtung des Fahrzeugs C). B ist eine Rückseite, U ist eine obere Seite, D ist eine untere Seite, L ist eine linke Seite des Fahrzeugs und R ist eine rechte Seite, wobei sich alle Angaben auf den Fahrer des Fahrzeugs beziehen. Die Angaben linke äußere Seite, rechte äußere Seite, linke untere Seite, rechte untere Seite, linke Seite und rechte Seite, wie sie in den Ansprüchen verwendet werden, haben dieselbe Bedeutung, wie sie vorstehend beschrieben ist und wie in den Zeichnungen.

Ein Scheinwerfer 1 gemäß der Ausführungsform umfasst, wie 11 zeigt, eine Scheinwerferanordnung 100L, die an der linken Seite montiert ist, und eine Scheinwerferanordnung 100R, die an der rechten Seite des Fahrzeugs C montiert ist. Die Scheinwerferanordnungen 100L und 100R haben nahezu denselben Aufbau, weshalb nur die Scheinwerferanordnungen 100L hier erläutert werden. Die Scheinwerferanordnung 100L umfasst ein Lichtgehäuse 101 und eine äußere Linse (Lichtlinse) 102, die eine Lichtkammer (nicht dargestellt) definiert, eine Fern-Scheinwerfereinheit (nicht dargestellt) und eine Abblend-Scheinwerfereinheit. Ein Teil der äußeren Linse 102, ein anderer als die Teile entsprechend zu der Projektorlinse 103 der Fahr-Scheinwerfereinheit, eine Projektorlinse 4 der Abblend-Scheinwerfereinheit und eine innere Linse 40 der Abblend-Scheinwerfereinheit sind zu einem vertikalen Prisma 104 gebildet, das als Blende auf der Lichtkammer dient. Ein Teil der Lichtkammer, ein anderer als die Teile entsprechend zu der Projektorlinse 103, der Projektorlinse und der inneren Linse 40, ist mit einer inneren Platte (oder einem inneren Gehäuse oder einer Verlängerung, nicht in 11 dargestellt) so abgedeckt, dass die Struktur innerhalb der Lichtkammer nicht von der Außenseite aus zu sehen ist.

Der Scheinwerfer 1 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 bis 10 beschrieben. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf die Scheinwerferanordnung 100L. Der Aufbau der Scheinwerferanordnung 100R ist im Wesentlichen symmetrisch zu derjenigen der Scheinwerferanordnung 100L, mit der Ausnahme des Aufbaus einiger Teile. Die Scheinwerferanordnung 100L ist ein Projektor-Typ. Die Scheinwerferanordnung 100L umfasst eine Lichtquelle (nicht dargestellt), einen Hauptreflektor 3, eine Projektorlinse (Kondensorlinse) 4, eine Blende 5, einen ersten Teilreflektor 6, einen zweiten Teilreflektor 7, einen dritten Teilreflektor 8 und einen vierten Teilreflektor 9.

Die Lichtquelle kann ein Entladungslicht sein, wie beispielsweise eine Hochdruckmetalldampfentladungslampe, die eine so genannte Metall-Halogenitlampe, eine Hoch-Intensitäts-Entladungslampe (HID) oder eine Halogenlampe umfasst. Die Lichtquelle ist abnehmbar an dem Hauptreflektor 3 über einen Sockelmechanismus (nicht dargestellt) befestigt. Eine Mitte F1 eines Licht abgebenden Abschnitts der Lichtquelle ist an einem ersten Brennpunkt F31 einer Haupt-Reflexionsfläche 30 des Hauptreflektors 3 angeordnet oder befindet sich nahe dazu. Die Mitte F1 und der erste Brennpunkt F31 sind im Wesentlichen an derselben Position angeordnet (wie 6).

Die innere konkave Fläche des Hauptreflektors 3 ist mit einem Aluminium-Dampfniederschlag oder einer Silberbeschichtung endbearbeitet, um so die Haupt-Reflexionsfläche 30 zu bilden, die im Wesentlichen ein Rotationsellipsoid ist (eine NURBS-Fläche oder eine Frei-Form-Fläche). Die Haupt-Reflexionsfläche 30 besitzt einen elliptischen, vertikalen Querschnitt und einen parabolischen oder einen modifizierten parabolischen, horizontalen Querschnitt, wie dies in 5 zu sehen ist. Dementsprechend besitzt die Haupt-Reflexionsfläche 30 den ersten Brennpunkt F31 und einen zweiten Brennpunkt (eine Kaustik auf dem horizontalen Querschnitt) F32. Der Hauptreflektor 3 ist fest durch einen Halter oder einen Rahmen gehalten (nicht dargestellt; nachfolgend einfach ein Halter). Die Haupt-Reflexionsfläche 30 reflektiert einen Teil (nicht dargestellt) des Lichts von der Lichtquelle, um dadurch den Teil als ein Abblend-Lichtverteilungsmuster LP zu nutzen. Deshalb führt das Licht, mit Ausnahme des Teils, der durch die Haupt-Reflexionsfläche 30 von dem Licht von der Lichtquelle reflektiert ist (Licht L1, dargestellt durch Pfeile in durchgezogenen Linien in 6, d.h. direktes Licht, das noch oben vorne durch die Lichtquelle abgestrahlt ist} dazu, dass es ineffektiv wird.

Die Projektorlinse 4 umfasst eine nicht-sphärische Linse, eine Kondensorlinse, eine Konvexlinse, usw.. Die vordere Seite der Projektorlinse 4 zeigt eine nicht-sphärische, konvexe Oberfläche, während eine hintere Seite davon eine nicht-sphärische Ebene präsentiert. Ein Brennpunkt F4 der Projektorlinse 4 ist an einem zweiten Brennpunkt F32 der Haupt-Reflexionsfläche 30 oder nahe dazu angeordnet. Zum Beispiel ist eine Brennebene (meridionale Bildebene) F4 auf einer Objektraumseite der Projektorlinse 4 vor dem zweiten Brennpunkt F32 angeordnet. Der zweite Brennpunkt F32 und der Brennpunkt F4 sind im Wesentlichen an derselben Position angeordnet (siehe 6). Die Projektorlinse 4 ist durch einen Halter fest befestigt gehalten. Die Projektorlinse 4 dient dazu, das reflektierte Licht (nicht dargestellt) von der Haupt-Reflexionsfläche 30 nach außen zu projizieren, allerdings den Teil des reflektierten Lichts (nicht dargestellt) herauszunehmen, der durch die Blende 5 abgeschnitten ist, und zwar in der Form des Abblend-Lichtverteilungsmusters LP (siehe 9 und 10).

Die Blende 5 schneidet einen Teil des reflektierten Lichts von der Haupt-Reflexionsfläche 30 ab und nutzt das verbleibende reflektierte Licht, um das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP zu bilden. Die Blende 5 ist mit einem Keil 50 entlang eines oberen Endes davon versehen, der als eine Trennlinie CL für das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP dient. Der Keil 50 der Blende 5 ist an dem zweiten Brennpunkt F32 und dem Brennpunkt F4 oder nahe dazu angeordnet. Der Keil 50 der Blende 5, der zweite Brennpunkt F32 und der Brennpunkt F4 sind im Wesentlichen an derselben Position angeordnet (siehe 6). Die Blende 5 ist fest durch einen Halter gehalten.

Das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP und die Blende 5 sind unter der Annahme ausgelegt, dass das Fahrzeug C auf der linken Seite fährt, und wenn das Fahrzeug C auf der rechten Seite fährt, wird die Anordnung des Abblend-Lichtverteilungsmusters LP und der Blende 5 im Wesentlichen symmetrisch zu demjenigen des linksseitigen Fahrens.

Der erste Teilreflektor 6 ist zwischen dem Hauptreflektor 3 und der Projektorlinse 4 so angeordnet, um einem oberen und seitlichen Bereich des Hauptreflektors 3 gegenüber zu liegen (siehe 4 und 6). Die innere konkave Fläche des ersten Teilreflektors 6 ist mit einem Aluminium-Dampfniederschlag oder einer Silberbeschichtung endbearbeitet, um so eine erste Teilreflexionsfläche 60 (NURBS-Fläche oder Frei-Form-Fläche) zu bilden, die im Wesentlichen ein Rotationsellipsoid ist (siehe ein Ellipsoid 61 der doppelt punktierten Linie in 6). Ein erster Brennpunkt F61 in der ersten Teilreflexionsfläche 60 ist an dem ersten Brennpunkt F31 oder nahe dazu (und der Mitte F1 des Licht emittierenden Abschnitts der Lichtquelle) angeordnet. Der erste Brennpunkt F61 der ersten Teilreflexionsfläche 60 und der erste Brennpunkt F31 (und ein zentraler Bereich F1 des Licht emittierenden Abschnitts der Lichtquelle) sind im Wesentlichen in derselben Position angeordnet (siehe 6). Der erste Teilreflektor 6 ist fest durch einen Halter gehalten.

Ein zweiter Brennpunkt F62 der ersten Teilreflexionsfläche 60 ist zwischen der Blende 5 und der Projektorlinse 4 (siehe 4 bis 6) und an der linken unteren Seite in Bezug auf die optische Achse Z-Z der Haupt-Reflexionsfläche 30 und der Projektorlinse 4 (siehe 2) angeordnet. Die erste Teilreflexionsfläche 60 dient dazu, das Licht L1 (direktes Licht, das nach oben vorne durch die Lichtquelle abgestrahlt wird) von dem Licht von der Lichtquelle zu dem zweiten Brennpunkt F62 als ein reflektiertes Licht L2 zu reflektieren (siehe 6), was gewöhnlich dazu führt, dass es nicht effektiv wird. Über einen optischen Weg von dem ersten Brennpunkt F61 der ersten Teilreflexionsfläche 60 zu dem zweiten Brennpunkt F62 ist kein Hindernis, wie beispielsweise die Blende 5, angeordnet.

Der zweite Teilreflektor 7 ist zwischen der Blende 5 und der Projektorlinse 4 so angeordnet, um dem unteren und rechten Seitenbereich des ersten Teilreflektors 6 gegenüber zu liegen (siehe 4 und 6). Die innere konkave Fläche des zweiten Teilreflektors 7 ist mit einem Aluminium-Dampfniederschlag oder einer Silberbeschichtung endbearbeitet, um so eine zweite Teilreflexionsfläche 70 (NURBS-Fläche oder Frei-Form-Fläche) zu bilden, die im Wesentlichen ein Rotationsellipsoid ist (siehe ein Ellipsoid 71 in doppelt punktierter Linie in 7). Ein erster Brennpunkt F71 der zweiten Teilreflexionsfläche 70 ist an oder nahe dem zweiten Brennpunkt F62 angeordnet. Der erste Brennpunkt F71 und der zweite Brennpunkt F62 sind im Wesentlichen an derselben Position angeordnet (siehe 6). Der zweite Teilreflektor 7 ist fest durch einen Halter gehalten.

Ein zweiter Brennpunkt F62 der zweiten Teilreflexionsfläche 70 ist an einer äußeren Seite der Haupt-Reflexionsfläche 30 und der Projektorlinse 4, der linken Seite der optischen Achse Z-Z (siehe 2 und 5), angeordnet. Die zweite Teilreflexionsfläche 70 dient dazu, das reflektierte Licht L2 zu dem zweiten Brennpunkt F72 als ein reflektiertes Licht L3 (siehe 7) zu reflektieren. Über einen optischen Weg von dem ersten Brennpunkt F71 zu dem zweiten Brennpunkt F72 existieren keine Hindernisse, wie beispielsweise die Blende 5.

Der dritte Teilreflektor 8 ist zwischen dem Hauptreflektor 3 und der Projektorlinse 4 angeordnet, um so einem äußeren, linken Seitenbereich des zweiten Teilreflektors 7 gegenüber zu liegen (siehe 2 und 5). Die innere konkave Fläche des dritten Teilreflektors 8 ist mit einem Aluminium-Dampfniederschlag oder einer Silberbeschichtung endbearbeitet, was demzufolge eine dritte Teilreflexionsfläche 80 (NURBS-Fläche oder Frei-Form-Fläche) bildet, die im Wesentlichen ein Rotationsparaboloid ist (siehe einen Paraboloid 81 in doppelt punktierter Linie in den 5 und 7). Ein Brennpunkt F8 der dritten Teilreflexionsfläche 80 ist an dem zweiten Brennpunkt F72 oder nahe dazu angeordnet. Der Brennpunkt F8 und der zweite Brennpunkt F72 sind im Wesentlichen an derselben Position angeordnet (siehe 5 und 7). Der dritte Teilreflektor 8 ist fest durch einen Halter gehalten.

Eine optische Achse Z1-Z1 der dritten Teilreflexionsfläche 80 ist nach links in Bezug auf die optische Achse Z-Z ((Z)-(Z) in 5) um einen Winkel &thgr; geneigt (siehe 3 und 5). Die dritte Teilreflexionsfläche 80 dient dazu, das reflektierte Licht L3 von der zweiten Teilreflexionsfläche 70 zu der Außenseite hin als reflektiertes Licht L4, zu einer linken Seite hin in Bezug auf das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP (siehe 7), zu reflektieren. Demzufolge wird, wie in 9 dargestellt ist, ein Teil-Lichtverteilungsmuster SP zu der linken Seite in Bezug auf das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP gerichtet. Eine Kontrolleinheit, wie beispielsweise die innere Linse 40, die aus einer Prismenlinse gebildet ist, die das reflektierte Licht L4 von dem dritten Teilreflektor 8 kontrolliert, ist vor dem dritten Teilreflektor 8 angeordnet. Der Winkel &thgr; zwischen der optischen Achse Z1-Z1 und der optischen Achse Z-Z beträgt 35 Grad; allerdings kann der Winkel &thgr; auf irgendeinen erwünschten Wert eingestellt werden. Der Abstand T zwischen dem Brennpunkt F8 und dem Ellipsoid 81 beträgt 12 Millimeter; allerdings kann der Abstand T auf irgendeinen erwünschten Wert eingestellt werden.

Der vierte Teilreflektor 9 ist zwischen dem Hauptreflektor 3 und dem ersten Teilreflektor 6, und oberhalb des Hauptreflektors 3, dem ersten Teilreflektor 6 und dem dritten Teilreflektor 8 angeordnet (siehe 2, 4 und 8). Die innere konkave Fläche des vierten Teilreflektors 9 ist mit einem Aluminium-Dampfniederschlag oder einer Silberbeschichtung endbearbeitet, um so eine vierte Teilreflexionsfläche 90 zu bilden (NURBS-Fläche oder Frei-Form-Fläche), die im Wesentlichen ein Rotationsparaboloid (siehe ein Paraboloid 91 in doppelt punktierter Linie in 8) ist. Ein Brennpunkt F9 der vierten Teilreflexionsfläche 90 ist an dem ersten Brennpunkt F31 oder nahe dazu (und der Mitte F1 des Licht emittierenden Abschnitts der Lichtquelle und dem ersten Brennpunkt F61 der ersten Teilreflexionsfläche 60) angeordnet. Der Brennpunkt F9, der erste Brennpunkt F61 der ersten Haupt-Reflexionsfläche 60 und der erste Brennpunkt F31 (und die Mitte F1 des Licht emittierenden Abschnitts der Lichtquelle und des ersten Brennpunkts F61 der ersten Teilreflexionsfläche) sind im Wesentlichen an derselben Position angeordnet (siehe 8). Der vierte Teilreflektor 9 ist fest durch einen Halter gehalten.

Eine optische Achse (nicht dargestellt) der vierten Teilreflexionsfläche 90 stimmt im Wesentlichen mit der optischen Achse Z-Z überein (siehe 8). Die vierte Teilreflexionsfläche 90 dient dazu, das ineffektive Licht L5 von der Lichtquelle (direktes Licht, das nach oben-vorne durch die Lichtquelle, wie das ineffektive Licht L1, abgestrahlt ist) zu der Außenseite als ein reflektiertes Licht L6 hin, zu einer unteren Seite in Bezug auf das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP, zu reflektieren. An einer vorderen Position des vierten Teilreflektors 9 ist eine Kontrolleinrichtung, die das reflektierte Licht L6 von der vierten Teilreflexionsfläche 90 reflektiert, angeordnet, wie beispielsweise eine innere Linse, die durch eine Prismenlinse gebildet ist.

Die Scheinwerferanordnung 100L arbeitet so, wie dies nachfolgend beschrieben ist.

Zuerst wird die Lichtquelle eingeschaltet. Ein Teil des Lichts von der Lichtquelle wird durch die Haupt-Reflexionsfläche 30 reflektiert. Das reflektierte Licht konvergiert an dem zweiten Brennpunkt F32 und dem Brennpunkt F4. Ein Teil des konvergierten reflektierten Lichts wird durch die Blende 5 abgeschnitten. Der verbleibende Teil des reflektierten Lichts, der nicht abgeschnitten worden ist, diffundiert durch den zweiten Brennpunkt F32 und den Brennpunkt F4 und führt nach außen durch die Projektorlinse 4 fort, um einen vorderen, seitlichen Bereich zu bestrahlen. Demzufolge wird das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP so erhalten, wie dies in 9 dargestellt ist.

Wie 6 zeigt, ist der verbleibende Teil des Lichts von der Lichtquelle, d.h. das Licht L1, das gewöhnlich dazu führt, dass es nicht effektiv wird, ohne dass es durch die Haupt-Reflexionsfläche 30 reflektiert ist (direktes Licht, das nach oben-vorne durch die Lichtquelle abgestrahlt ist), so gestaltet, dass es auf die erste Teilreflexionsfläche 60 auffällt. Das Licht L1 wird auf die erste Teilreflexionsfläche 60 auffallen lassen und wird dadurch so reflektiert, dass es das reflektierte Licht L2 wird, und konvergiert an dem zweiten Brennpunkt F62 und dem ersten Brennpunkt F71. Das konvergierte reflektierte Licht L2 diffundiert durch den zweiten Brennpunkt F62 und den ersten Brennpunkt F71 und wird so gestaltet, dass es auf die zweite Teilreflexionsfläche 70 auftrifft.

Wie 7 zeigt wird das Licht L2, das so gestaltet ist, dass es auf die zweite Teilreflexionsfläche 70 auftrifft, dadurch so reflektiert, dass es das reflektierte Licht L3 ist, und konvergiert an dem zweiten Brennpunkt F72 und dem Brennpunkt F8. Das konvergierte reflektierte Licht L3 diffundiert durch den zweiten Brennpunkt F72 und den Brennpunkt F8 und wird so gestaltet, dass es auf die dritte Teilreflexionsfläche 80 auftrifft.

Das Licht L3, das so gestaltet ist, dass es auf die dritte Teilreflexionsfläche 80 auftrifft, wird dadurch so reflektiert, dass es das reflektierte Licht L4 wird, und schreitet im Wesentlichen parallel zu der optischen Achse Z1-Z1 zu der inneren Linse 40 hin fort. Das Licht L4 tritt dann in die innere Linse 40 ein, um dadurch so gerichtet zu werden, dass es zu der Außenseite hin abstrahlt. Folglich wird, wie in 9 dargestellt ist, ein Teil-Lichtverteilungsmuster SP auf der linken Seite des Abblend-Lichtverteilungsmusters LP erhalten. Wenn der Scheinwerfer an der rechten Seite des Fahrzeugs C montiert ist, werden das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP und das Teil-Lichtverteilungsmuster SP, das zu der rechten Seite des Abblend-Lichtverteilungsmusters LP gerichtet ist, erhalten, wie dies in 10 dargestellt ist.

Wie 8 zeigt, wird das Licht L5 von dem Licht der Lichtquelle, das gewöhnlich dazu führt, dass es ineffektiv wird, ohne dass es durch die Haupt-Reflexionsfläche 30 reflektiert ist (direktes Licht, das nach oben-vorne durch die Lichtquelle abgestrahlt ist, als das ineffektive Licht L1), so gestaltet, dass es auf die vierte Teilreflexionsfläche 90 auffällt. Das Licht L5, das so gestaltet wird, dass es auf die vierte Teilreflexionsfläche 90 auffällt, wird dadurch so reflektiert, dass es das reflektierte Licht L6 wird, und schreitet nach außen fort, um zum Beispiel eine untere Seite in Bezug auf das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP zu bestrahlen.

Nun werden die Vorzüge des Scheinwerfers 1 nachfolgend beschrieben.

Der Scheinwerfer 1 ist so ausgelegt, um das Licht L1, das gewöhnlich dazu führt, dass es ineffektiv von dem Licht von der Lichtquelle wird, durch die erste Teilreflexionsfläche 60 des ersten Teilreflektors 6, die zweite Teilreflexionsfläche 70 des zweiten Teilreflektors 7 und die dritte Teilreflexionsfläche 80 des dritten Teilreflektors 8 abzustrahlen, um das Teil-Lichtverteilungsmuster SP zu erzeugen und um so die linke äußere Seite und die rechte äußere Seite in Bezug auf das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP zu bestrahlen. Dementsprechend ist der Scheinwerfer 1 in der Lage, effektiv und effizient das nicht effektive Licht L1 von der Lichtquelle zu verwenden, um die linke äußere Seite und die rechte äußere Seite zu bestrahlen, die toten Winkel des Abblend-Lichtverteilungsmusters LP, erhalten durch einen herkömmlichen Scheinwerfer vom Projektor-Typ, sind.

Weiterhin kann, da der Scheinwerfer 1 einen großen Teil des Teil-Lichtverteilungsmusters SP zu der linken äußeren Seite des Abblend-Lichtverteilungsmusters LP richtet, eine ausreichende Helligkeit (Leuchtstärke, Lichtmenge) sichergestellt werden. Weiterhin beseitigt der Scheinwerfer 1 das Erfordernis, den dritten Teilreflektor 8 mit einer großen Drehung in irgendeiner Richtung zu drehen, um dadurch zu ermöglichen, effektiv das Teil-Lichtverteilungsmuster SP zu der linken äußeren Seite des Abblend-Lichtverteilungsmusters LP zu richten.

Genauer gesagt wird, bei dem Scheinwerfer 1, der zweite Brennpunkt F62 zwischen der Blende 5 und der Projektorlinse 4 angeordnet, und kein Hindernis, wie beispielsweise die Blende 5, ist auf dem optischen Weg von dem ersten Brennpunkt F61 der ersten Teilreflexionsfläche 60 zu dem zweiten Brennpunkt F62 vorhanden (siehe 6). In ähnlicher Weise ist der zweite Brennpunkt F72 an der linken Seite der optischen Achse Z-Z angeordnet, und kein Hindernis, wie beispielsweise die Blende 5, ist auf dem optischen Weg von dem ersten Brennpunkt F71 zu dem zweiten Brennpunkt F72 vorhanden (siehe 7). Ein solches Merkmal ermöglicht, das ineffektive Licht L1 von der Lichtquelle davon abzuhalten, dass es durch ein Hindernis, wie beispielsweise die Blende 5, blockiert wird, was folglich eine effektivere und effizientere Nutzung des Lichts L1 ergibt.

Weiterhin ist, bei dem Scheinwerfer 1, der zweite Brennpunkt F62 an der linken unteren Seite der optischen Achse Z-Z angeordnet; der zweite Brennpunkt F72 ist an der linken Seite der optischen Achse Z-Z angeordnet; und die optische Achse Z1-Z1 ist nach links in Bezug auf die optische Achse Z-Z geneigt. Ein solcher Aufbau ermöglicht, effizient das ineffektive Licht L1 von der Lichtquelle zu der linken Seite hin zu richten und zu der Außenseite hin zu strahlen. Mit anderen Worten kann, wie in 9 dargestellt ist, das Teil-Lichtverteilungsmuster SP effizient auf der linken Seite des Abblend-Lichtverteilungsmusters LP erzeugt werden.

Darüber hinaus kann, da der Scheinwerfer 1 einen vierten Teilreflektor 9 besitzt, der eine vierte Teilreflexionsfläche besitzt, die das ineffektive Licht L5 von der Lichtquelle, zum Beispiel, nach unten in Bezug auf das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP als das reflektierende Licht L6 nach außen reflektiert, eine effektivere Nutzung des ineffektiven Lichts L5 von der Lichtquelle erreicht werden.

Darüber hinaus kann weiterhin, da der Scheinwerfer 1 das ineffektive Licht L1 und L5, das direkt nach oben-vorne durch die Lichtquelle gestrahlt ist, nutzt, eine effektivere und effizientere Nutzung des ineffektiven Lichts L1 und L5 von der Lichtquelle erreicht werden, als dies bei einem herkömmlichen Scheinwerfer der Fall ist, der ein ineffektives Licht nutzt, das direkt nach unten-vorne durch eine Lichtquelle abgestrahlt ist, allerdings durch die Blende 5 blockiert wird.

Entsprechend der Ausführungsform ist ein vorbestimmtes Lichtverteilungsmuster, das mit der Haupt-Reflexionsfläche 30 erhalten wird, das Abblend-Lichtverteilungsmuster LP, wie dies in den 9 und 10 dargestellt ist. Allerdings kann, entsprechend der vorliegenden Erfindung, das vorgegebene Lichtverteilungsmuster ein Straßen-Lichtverteilungsmuster oder ein Fahr-Lichtverteilungsmuster umfassen. Das Straßen-Lichtverteilungsmuster besitzt eine Schnittlinie leicht in Bezug auf die Schnittlinie CL des Abblend-Lichtverteilungsmusters, dargestellt in den 9 und 10, angehoben, was für ein Fahren unter hoher Geschwindigkeit geeignet ist. Ein solches Straßen-Lichtverteilungsmuster kann durch leichtes Erniedrigen des Keils 50 der Blende 5 in der vorstehenden Ausführungsform erreicht werden. Das Fahr-Lichtverteilungsmuster besitzt eine Schnittlinie, die wesentlich in Bezug auf die Schnittlinie CL des Abblend-Lichtverteilungsmusters LP angehoben ist, wie dies in den 9 und 10 dargestellt ist, oder besitzt keine Schnittlinie, was für ein Fahren unter hoher Geschwindigkeit geeignet ist, wenn kein entgegenkommendes Fahrzeug vorhanden ist. Ein solches Fahr-Lichtverteilungsmuster kann durch wesentliches Erniedrigen des Keils 50 der Blende 5, oder durch Entfernen der Blende 5 in der vorstehenden Ausführungsform, erhalten werden.

Eine bewegbare Blende (angegeben durch eine doppelt punktierte Linie in 7) kann vorgesehen werden, die sich nach oben und nach unten oder nach hinten und nach vorne bewegen kann, die zwischen der zweiten Teilreflexionsfläche 70 und der dritten Teilreflexionsfläche 80, und an oder nahe dem zweiten Brennpunkt F72 und dem Brennpunkt F8, angeordnet ist. Eine solche Anordnung ermöglicht, das Teillichtverteilungsmuster SP, das in den 9 und 10 dargestellt ist, ein- und auszuschalten, neben einem Einstellen eines Bereichs des Teillichtverteilungsmusters SP.

Weiterhin kann der dritte Teilreflektor 8 drehbar (angegeben durch einen doppelt punktierten Pfeil in 7) um eine im Wesentlichen vertikale Achse an oder nahe dem zweiten Brennpunkt F72 und dem Brennpunkt F8 befestigt werden. Eine solche Anordnung ermöglicht ein Bewegen des Teillichtverteilungsmusters SP, das in den 9 und 10 dargestellt ist, nach links oder nach rechts, wie dies durch einen Pfeil in durchgezogener Linie angegeben ist.


Anspruch[de]
Projektor-Scheinwerfer, der umfasst:

einen Hauptreflektor (3), der eine Haupt-Reflexionsfläche (30) enthält, die im Wesentlichen ein Rotationsellipsoid mit einem ersten Brennpunkt (F31) und einem zweiten Brennpunkt (F32) ist;

eine Lichtquelle, die sich an oder im Wesentlichen nahe an dem ersten Brennpunkt (F31) befindet;

eine Projektorlinse (4), die ein vorgegebenes Lichtverteilungsmuster nach außen projiziert, wobei die Projektorlinse (4) einen dritten Brennpunkt hat und die Projektorlinse (4) so angeordnet ist, dass sich der dritte Brennpunkt an oder im Wesentlichen nahe an dem zweiten Brennpunkt (F32) befindet;

einen ersten Teilreflektor (6) mit einer ersten Teilreflexionsfläche (60), die im Wesentlichen ein Rotationsellipsoid mit einem vierten Brennpunkt (F61) und einem fünften Brennpunkt (F62) ist, wobei der erste Teilreflektor (6) so angeordnet ist, dass sich der vierte Brennpunkt (F71) an oder im Wesentlichen nahe an dem ersten Brennpunkt (F31) befindet, und die erste Teilreflexionsfläche (60) einen Teil von der Lichtquelle ausgegebenen Lichtes, der normalerweise unwirksam wird, auf den fünften Brennpunkt (F62) zu reflektiert;

einen zweiten Teilreflektor (7) mit einer zweiten Teilreflexionsfläche (70), die im Wesentlichen ein Rotationsellipsoid mit einem sechsten Brennpunkt (F71) und einem siebten Brennpunkt (F72) ist, wobei der zweite Teilreflektor (7) so angeordnet ist, dass sich der sechste Brennpunkt (F71) an oder im Wesentlichen nahe an dem fünften Brennpunkt (F62) befindet, und die zweite Teilreflexionsfläche (70) von der ersten Teilreflexionsfläche (60) reflektiertes Licht auf den siebten Brennpunkt (F72) zu reflektiert;

einen dritten Teilreflektor (8) mit einer dritten Teilreflexionsfläche (80), die im Wesentlichen ein Rotationsparaboloid mit einem achten Brennpunkt (F8) ist, wobei der dritte Teilreflektor (8) so angeordnet ist, dass sich der achte Brennpunkt (F8) an oder im Wesentlichen nahe an dem siebten Brennpunkt (F72) befindet, und die dritte Teilreflexionsfläche (80) von der zweiten Teilreflexionsfläche (70) reflektiertes Licht an einer linken äußeren Seite oder einer rechten äußeren Seite in Bezug auf das vorgegebene Lichtverteilungsmuster nach außen reflektiert.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, wobei

sich der fünfte Brennpunkt (F62) zwischen der Lichtquelle und der Projektorlinse (4) befindet und keine Struktur auf einem Lichtweg zwischen dem vierten Brennpunkt (F61) und dem fünften Brennpunkt (F62) vorhanden ist, und

sich der siebte Brennpunkt (F72) an einer linken Seite oder einer rechten Seite einer optischen Achse der Hauptreflexionsfläche (30) und der Projektorlinse (4) befindet und keine Struktur auf einem Lichtweg zwischen dem sechsten Brennpunkt (F71) und dem siebten Brennpunkt (F72) vorhanden ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, der des Weiteren umfasst:

eine Blende, die an oder nahe an dem zweiten Brennpunkt (F32) und dem dritten Brennpunkt angeordnet ist, so dass sie einen Teil von der Hauptreflexionsfläche (30) reflektierten Lichtes sperrt und ein vorgegebenes Abblendlicht-Verteilungsmuster oder ein vorgegebenes Straßen-Lichtverteilungsmuster erzeugt.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, wobei

sich der fünfte Brennpunkt (F62) an einer linken unteren Seite oder einer rechten unteren Seite einer optischen Achse der Hauptreflexionsfläche (30) und der Projektorlinse (4) befindet,

sich der siebte Brennpunkt (F72) an einer linken Seite oder einer rechten Seite der optischen Achse der Hauptreflexionsfläche (30) und der Projektorlinse (4) befindet, und

eine optische Achse der dritten Teilreflexionsfläche (80) zu der linken Seite oder der rechten Seite der optischen Achse der Hauptreflexionsfläche (30) und der Projektorlinse (4) geneigt ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, der des Weiteren umfasst:

eine Blende (5), die an oder nahe an dem zweiten Brennpunkt (F32) und dem dritten Brennpunkt angeordnet ist, so dass sie einen Teil von der Hauptreflexionsfläche (30) reflektierten Lichtes sperrt und ein vorgegebenes Abblend-Lichtverteilungsmuster oder ein vorgegebenes Straßen-Lichtverteilungsmuster erzeugt, wobei

sich der fünfte Brennpunkt (F62) zwischen der Lichtquelle und der Projektorlinse (4) und an einer linken unteren Seite oder einer rechten unteren Seite einer optischen Achse der Hauptreflexionsfläche (30) und der Projektorlinse (4) befindet und die Blende (5) nicht auf einem Lichtweg zwischen dem vierten Brennpunkt (F61) und dem fünften Brennpunkt (F62) vorhanden ist,

sich der siebte Brennpunkt (F72) an einer linken Seite oder einer rechten Seite einer optischen Achse der Hauptreflexionsfläche (30) und der Projektorlinse (4) befindet und die Blende (5) nicht auf einem optischen Weg zwischen dem sechsten Brennpunkt (F71) und dem siebten Brennpunkt (F72) vorhanden ist, und

eine optische Achse der dritten Teilreflexionsfläche (80) zu der linken Seite oder der rechten Seite der optischen Achse der Hauptreflexionsfläche (30) und der Projektorlinse (4) geneigt ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, der des Weiteren umfasst:

einen vierten Teilreflektor (9) mit einer vierten Teilreflexionsfläche (90), die im Wesentlichen ein Rotationsparaboloid mit einem neunten Brennpunkt (F9) ist, wobei der vierte Teilreflektor (9) so angeordnet ist, dass sich der neunte Brennpunkt (F9) an oder im Wesentlichen nah an dem ersten Brennpunkt (F31) befindet, und die vierte Teilreflexionsfläche (90) den Teil des Lichtes von der Lichtquelle, der normalerweise unwirksam wird, nach außen an eine gewünschte Position in Bezug auf das vorgegebene Lichtverteilungsmuster reflektiert.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, der des Weiteren umfasst:

eine Blende (5), die beweglich zwischen der zweiten Teilreflexionsfläche (70) und der dritten Teilreflexionsfläche (80) angeordnet ist, um ein Teil-Lichtverteilungsmuster an- und abzuschalten, das an einer linken äußeren Seite oder einer rechten äußeren Seite des vorgegebenen Lichtverteilungsmusters durch Licht gebildet wird, das von der dritten Teilreflexionsfläche (80) reflektiert wird, und eine Fläche des Teil-Lichtverteilungsmusters zu regulieren.
Schweinwerfer nach Anspruch 1, wobei der dritte Teilreflektor (8) drehbar an einer im Wesentlichen vertikalen Achse angebracht ist.






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