DE19805217A1 - Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem Spiegel mit seitlich nebeneinander angeordneten Zonen und Verfahren zur Herstellung eines solchen Spiegels - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraft­ fahrzeugscheinwerfer.

Sie betrifft insbesondere einen neuen Scheinwerfer, der ohne Mitwirkung der Abdeckscheibe ein Lichtbündel mit geeigneter Lichtverteilung erzeugen kann.

Es sind bereits Scheinwerfer bekannt, die selbsttätig Lichtbündel erzeugen können, wie etwa Abblendlicht­ bündel oder Nebellichtbündel, die in ihrem oberen Teil durch eine Hell-Dunkel-Grenze mit einem genau bestimmten Profil begrenzt sind.

Dazu sind insbesondere die Dokumente FR-A-2 536 502 und FR-A-2 536 503 auf den Namen der Anmelderin zu nennen. Mit diesen bekannten Scheinwerfern wird die erforderliche Breite des Lichtbündels anhand von Prismen und Rillen erzielt, die auf der Abdeckscheibe des Scheinwerfers ausgebildet sind, wobei die Gestal­ tung dieser Ablenkelemente im allgemeinen "näherungs­ weise" oder schrittweise erfolgt, so daß das Licht­ bündel letztlich eine zufriedenstellende Photometrie aufweist.

Die Anmelderin hat anschließend Reflektoren entwic­ kelt, deren reflektierende Oberflächen so gestaltet sind, daß sie dem Lichtbündel vor der Abdeckscheibe eine gewisse Breite verleihen, wobei die Abdeckschei­ be dann leicht ablenkend oder glatt ist, was einer­ seits unter dem Designaspekt und andererseits unter dem optischen Aspekt wünschenswert war, insoweit die Neigung der Abdeckscheiben der modernen Scheinwerfer die Arbeit der horizontalen Lichtstreuung durch diese Abdeckscheiben relativ schwierig gestaltet. Dieser Stand der Technik wird durch die Dokumente FR-A-2 609 146, FR-A-2 609 148, FR-A-2 639 888 und FR-A-2 644 677 veranschaulicht.

Um die seitliche Streuung des Lichtbündels besser zu kontrollieren, sind spezifische Rillen entwickelt worden, die direkt auf der reflektierenden Oberfläche des Spiegels angebracht sind, wie sie etwa in der FR- A-2 732 446 beschrieben werden.

Die großtechnische Ausführung dieser Scheinwerfer ist jedoch mit gewissen Schwierigkeiten verbunden. So weisen insbesondere in dem Maße, in dem die horizon­ tale Streuung des Lichtbündels zunehmend besser kon­ trolliert wird, die seitlichen Ränder des Lichtbün­ dels übermäßig scharfe Begrenzungen auf, wobei das Licht über einen bestimmten Ablenkwinkel nach links und nach rechts hinaus relativ abrupt verschwindet. Darüber hinaus geben die verschiedenen Fertigungsmän­ gel, vor allem im Zusammenhang mit dem Lackauftrag auf den Oberflächen, dem Lichtbündel im Bereich die­ ser Ränder einen kammförmigen Verlauf.

Diese beiden Mängel sind um so deutlicher wahrnehm­ bar, als sie in der Nähe der Grenze des Gesichtsfelds des menschlichen Auges auftreten.

Außerdem sind Spiegel mit glatter Oberfläche oder mit unregelmäßig gerillter Oberfläche für die Designer nicht immer wünschenswert, die heute Wert auf Schein­ werferspiegel mit einem originelleren Aussehen legen, die gleichzeitig ohne Mitwirkung der Abdeckscheibe photometrisch zufriedenstellende Lichtbündel erzeugen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrun­ de, diese Nachteile und Beschränkungen des Stands der Technik zu beseitigen.

Die vorliegende Erfindung betrifft daher nach einem ersten Aspekt einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, der eine Lichtquelle, einen Spiegel und eine Abdeckschei­ be umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel eine Mehrzahl von Zonen enthält, die seitlich neben­ einander angeordnet und durch Übergangslinien mit Steigungsunterbrechung begrenzt sind, wobei zumindest bestimmte der Zonen jeweils aus einem Teil einer Grundfläche mit einer parabolischen horizontalen Er­ zeugenden bestehen, auf der durch geometrische Pro­ jektion eine Rille mit einem im wesentlichen kreis­ förmigen horizontalen Profil gebildet wird, daß die besagten horizontalen Erzeugenden eine gemeinsame Achse und einen gemeinsamen Brennpunkt besitzen und daß die Brennweiten der parabolischen Erzeugenden zu­ mindest zwischen einer der Zonen und einer benachbar­ ten Zone verschieden sind.

Nach einigen bevorzugten, aber nicht einschränkenden Aspekten des erfindungsgemäßen Scheinwerfers ist fol­ gendes vorgesehen:

• - Die Rillen der verschiedenen Zonen sind in Teilril­ len unterteilt, die im wesentlichen vertikal aufein­ ander ausgerichtet sind und die vor der Projektion jeweils Krümmungsradien aufweisen, die sich zwischen ihrem oberen Ende und ihrem unteren Ende monoton ver­ ändern.
• - Die Teilrillen haben vor der Projektion Referenzhö­ hen, die sich zwischen ihrem oberen Ende und ihrem unteren Ende monoton verändern.
• - Der Krümmungsradius und die untere Höhe einer er­ sten Teilrille sind mit dem Krümmungsradius und der oberen Höhe einer zweiten Teilrille identisch, die unmittelbar unterhalb der ersten angeordnet ist.
• - Die Grundfläche mindestens einer der Zonen ist eine Fläche, die alle Bilder der Lichtquelle unterhalb und im wesentlichen dicht an eine horizontale Hell- Dunkel-Grenze bringen kann.
• - Die auf die Grundfläche der besagten mindestens ei­ nen Zone projizierte Rille weist eine vertikale Achse auf.
• - Der Spiegel umfaßt mindestens eine andere Zone, die seitlich mit den besagten bestimmten Zonen nebenein­ ander angeordnet ist und deren Grundfläche alle Bil­ der der Lichtquelle unterhalb und im wesentlichen dicht an eine andere Hell-Dunkel-Grenze bringen kann, die im Verhältnis zu der besagten horizontalen Hell- Dunkel-Grenze versetzt ist.
• - Die besagte andere Hell-Dunkel-Grenze ist winklig versetzt.
• - Die besagte andere Hell-Dunkel-Grenze ist in der Höhe versetzt.
• - Die auf die Grundfläche der besagten anderen Zone projizierte Rille weist eine Achse auf, die im Ver­ hältnis zur Vertikalen geneigt ist.
• - Die Grundfläche mindestens einer der Zonen ist ein Teil eines Rotationsparaboloids.
• - Die Krümmungsradien der auf die verschiedenen Zonen projizierten Rillen sind um so größer, je weiter die besagten Zonen von der Achse des Spiegels entfernt sind.

Nach einem zweiten Aspekt schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Spiegels eines Kraft­ fahrzeugscheinwerfers vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Arbeitsgänge umfaßt:
es wird eine Mehrzahl von Grundflächen mit einer pa­ rabolischen horizontalen Erzeugenden definiert, wobei die besagten Erzeugenden eine gemeinsame Achse und einen gemeinsamen Brennpunkt besitzen,
auf jeder der Grundflächen wird eine Rille mit einem kreisförmigen horizontalen Profil aufgebracht, um ei­ ne reflektierende Oberfläche zu erhalten,
die Brennweite jeder der besagten horizontalen Erzeu­ genden wird so eingestellt, daß sich die besagten Zo­ nen an Schnittlinien entlang schneiden, die eine Oberkante und eine Unterkante des Spiegels verbinden,
es wird ein Formwerkzeug bearbeitet, das horizontal nebeneinanderliegend Zonen umfaßt, die jeweils aus den Teilen der besagten reflektierenden Oberflächen bestehen, die durch die besagten Schnittlinien be­ grenzt werden, und
der Spiegel wird anhand dieses Formwerkzeugs geformt.

Der Arbeitsgang zur Aufbringung einer Rille besteht vorzugsweise darin, daß eine Mehrzahl von Teilrillen aufgebracht wird, die vertikal aufeinander ausgerich­ tet sind und die unterschiedliche Krümmungsradius- und Höhenparameter besitzen.

Der Arbeitsgang zur Einstellung der Brennweiten wird vorteilhafterweise in Abhängigkeit von der in seitli­ cher Richtung angestrebten Position der Übergangsli­ nien zwischen den verschiedenen Zonen ausgeführt.

Der Einstellungsarbeitsgang umfaßt wahlweise außerdem die Einstellung mindestens eines Parameters jeder Teilrille.

Weitere Aspekte, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachstehen­ den detaillierten Beschreibung von bevorzugten Aus­ führungsformen der Erfindung, die als Beispiel und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen an­ geführt werden. Darin zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zur Veran­ schaulichung der Konstruktion eines erfindungsgemäßen Scheinwerferspiegels;

Fig. 2 eine axiale Horizontalschnittansicht zur Veranschaulichung eines Teils des hergestellten Spie­ gels;

Fig. 3 eine Rückansicht eines Spiegels nach einer ersten konkreten Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung;

Fig. 4a eine Draufsicht zur Veranschaulichung des optischen Verhaltens einer mittleren Zone des Spie­ gels von Fig. 3;

Fig. 4b eine perspektivische Ansicht zur Veran­ schaulichung des optischen Verhaltens von drei mitt­ leren Zonen des Spiegels von Fig. 3;

Fig. 5a bis 5e die Darstellung einer Gesamt­ heit von Isocandela-Kurven auf einem Projektions­ schirm zur Veranschaulichung des optischen Verhaltens von fünf verschiedenen Zonen des Spiegels von Fig. 3 ohne Mitwirkung der Abdeckscheibe;

Fig. 6 die Darstellung einer Gesamtheit von Iso­ candela-Kurven zur Veranschaulichung des Verlaufs des Lichtbündels, das durch die Gesamtheit des Spiegels von Fig. 3 ohne Mitwirkung der Abdeckscheibe erzeugt wird;

Fig. 7 eine Rückansicht eines Spiegels nach einer zweiten konkreten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8a bis 8g die Darstellung einer Gesamt­ heit von Isocandela-Kurven auf einem Projektions­ schirm zur Veranschaulichung des optischen Verhaltens der sieben verschiedenen Zonen des Spiegels von Fig. 7 ohne Mitwirkung der Abdeckscheibe; und

Fig. 9 die Darstellung einer Gesamtheit von Iso­ candela-Kurven zur Veranschaulichung des Verlaufs des Lichtbündels, das durch die Gesamtheit des Spiegels von Fig. 7 ohne Mitwirkung der Abdeckscheibe erzeugt wird.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein orthonormales Bezugssystem veranschaulicht ist, in dem OX horizontal und senkrecht zur optischen Achse verläuft, OY die optische Achse ist und OZ vertikal verläuft.

Ein erfindungsgemäßer Spiegel wird ausgeführt, indem einzeln eine Mehrzahl von reflektierenden Zonen defi­ niert wird, die seitlich nebeneinander angeordnet sind, das heißt die durch Grenzlinien begrenzt wer­ den, die sich zwischen der Oberkante und der Unter­ kante des Spiegels erstrecken.

Eine Zone n dieses Spiegels wird definiert, indem zu­ nächst in Höhe dieser Zone eine Grundfläche SBn defi­ niert wird, die eine parabolische oder einer Parabel sehr nahekommende horizontale Erzeugende besitzt.

Bei dieser Grundfläche kann es sich je nach dem Lichtbündel, das erzeugt werden soll, um unterschied­ liche Typen handeln. Um insbesondere einen Fernlicht­ scheinwerfer auszuführen, wird vorzugsweise eine Grundfläche verwendet, die aus einem Teil eines Rota­ tionsparaboloid besteht, dessen Brennpunkt F im Ver­ hältnis zur Lichtquelle 10 korrekt angeordnet ist, die im vorliegenden Fall durch einen Glühfaden gebil­ det wird. Um hingegen ein Lichtbündel mit Hell- Dunkel-Grenze auszuführen, etwa ein Abblendlichtbün­ del oder ein Nebellichtbündel, wird vorteilhafterwei­ se eine Fläche verwendet, wie sie in der FR-A-2 536 502 oder in der FR-A- 536 503 beschrieben wird, wobei eine solche Fläche in der Lage ist, alle Bilder der Lichtquelle unterhalb und dicht an eine horizontale oder geneigte Hell-Dunkel-Grenze zu bringen. In die­ sem Fall ist der Referenzbrennpunkt der Fläche eben­ falls im Verhältnis zur Lichtquelle entsprechend po­ sitioniert, vorzugsweise wie dies in den beiden vorgenannten Dokumenten beschrieben wird.

Auf dieser Grundfläche wird durch Projektion entlang der Achse 0Y eine konvexe Rille Sn aufgetragen, die in eine Mehrzahl von Teilrillen Sni, im vorliegenden Fall in vier Teilrillen Sn1 bis Sn4 unterteilt ist, die vertikal übereinander angeordnet sind. Jede die­ ser Teilrillen ist durch vier Parameter gekennzeich­ net, und zwar durch ihren Krümmungsradius an ihrem oberen Ende Rh1 bis Rh4, durch ihren Krümmungsradius an ihrem unteren Ende Rb1 bis Rb4, durch ihre Höhe an ihrem oberen Ende Nh1 bis Nh4 und schließlich durch ihre Höhe an ihrem unteren Ende Nb1 bis Nb4. Die in Frage stehenden Höhen bestehen in dem jeweiligen Ver­ satz der Auflage der Rille entlang der Achse 0Y.

Jede Teilrille Sni weist eine durchgehende und glatte Oberfläche auf und ist durch einen Krümmungsradius gekennzeichnet, der sich zwischen seinen oberen und unteren Endwerten Rh1 und Rbi monoton, beispielsweise linear, verändert, und durch eine Höhe, die sich zwi­ schen ihren oberen und unteren Endwerten Nhi und Nbi monoton, beispielsweise linear, verändert.

Eine solche Teilrille ermöglicht aufgrund der verän­ derlichen Beschaffenheit des Krümmungsradius die Her­ beiführung einer Streuung des Lichts, bei der keine abrupte Grenze auftritt, wobei davon auszugehen ist, daß sich die maximale seitliche Ablenkung der Strah­ lung regelmäßig in dem Maße verändert, in dem man sich vertikal entlang der Teilrille bewegt. Außerdem ermöglicht die Veränderung der Höhe der Teilrille, die darauf hinausläuft, sie einem Prisma zu überla­ gern, eine Versetzung der Gesamtheit der projizierten Strahlung nach oben oder (im vorliegenden Fall) nach unten.

Die Gesamtheit der Rille, die durch die Teilrillen Sn1 bis Sn4 gebildet wird, deren Parameter vorstehend angegeben wurden, weist ebenfalls eine durchgehende und glatte Oberfläche auf.

Dies erfolgt, indem, wie veranschaulicht, die folgen­ den Gleichheiten gewählt werden:

Rb1 = Rh2 und Nb1 = Nh2
Rb2 = Rb3 und Nb2 = Nh3
Rb3 = Rh4 und Nb2 = Nh4.

Dabei ist festzustellen, wie im folgenden noch einge­ hender darzulegen sein wird, daß in bestimmten Fällen ein Krümmungsradius gewählt wird, der entlang der ge­ samten Rille, das heißt von Rh1 bis Rb4, unveränder­ lich ist, ohne daß dadurch ein abrupter Abbruch des Lichts in Höhe der seitlichen Ränder des Lichtbündels erzeugt wird. Wenn keine seitliche Verschiebung des Lichts angestrebt wird, wird außerdem vorteilhafter­ weise entlang der gesamten Rille, zwischen Nh1 und Nb4, eine Höhe gleich null gewählt.

Außerdem ist zum richtigen Verständnis der Erfindung zu beachten, daß die Umrisse der auf die Grundfläche SBn projizierten Rille Sn in keiner Weise den realen Umrissen der gerade konstruierten Zone entsprechen.

Genauer gesagt, erfolgt die Konstruktion eines erfin­ dungsgemäßen Spiegels in aufeinanderfolgenden Schrit­ ten. Zunächst wird eine der Zonen des Spiegels defi­ niert, wie dies weiter oben erläutert wurde. Dabei handelt es sich vorzugsweise um die Zone, die den Bo­ den des Spiegels einnimmt, wobei die Parameter (Brennweite der horizontalen Erzeugenden und Werte von Rhi, Rbi, Nhi, Nbi) der verschiedenen Teilrillen hauptsächlich in Abhängigkeit von der Größe des Spie­ gels und von der angestrebten Photometrie für den breiten Teil des Lichtbündels definiert sind.

Anschließend werden nach einem wesentlichen Aspekt der Erfindung die links und rechts an der Bodenzone angrenzenden Zonen mit ihren jeweiligen Parametern definiert (wiederum Brennweite der horizontalen Er­ zeugenden der Grundfläche und Werte von Rhi, Rbi, Nhi, Nbi der verschiedenen Teilrillen Sni), was ei­ nerseits in Abhängigkeit von der angestrebten Posi­ tionierung des durch diese Zonen abgestrahlten Lichts und andererseits und vor allem so erfolgt, daß die reflektierende Oberfläche dieser angrenzenden Zonen die reflektierende Oberfläche der Bodenzone entlang einer Übergangslinie schneidet, die sich von oben nach unten zwischen der Oberkante und der Unterkante des Spiegels erstreckt.

So veranschaulicht Fig. 2 den Fall, in dem anfäng­ lich eine Bodenzone Z1 des Spiegels 20 definiert wur­ de, deren Grundfläche SB1 auf einer parabolischen Er­ zeugenden P1 mit der Brennweite f1 und dem Brennpunkt F aufliegt, auf die eine Rille S1 mit den gewünschten Parametern Rh1 bis Rh4, Rb1 bis Rb4, Nh1 bis Nh4 und Nb1 bis Nb4 projiziert worden ist.

Anschließend wird eine Zone Z2 definiert, deren Grundfläche SB2 auf einer parabolischen Erzeugenden P2 mit einer von f1 verschiedenen Brennweite f2, aber mit dem gleichen Brennpunkt F aufliegt, wobei eine Rille S2 mit den Parametern Rh1' bis Rh4', Rb1' bis Rb4', Nh1' bis Nh4' und Nb1' bis Nb4' auf diese Grundfläche projiziert worden ist.

Es dürfte verständlich sein, daß vor allem durch eine Veränderung des Werts von f2 bewirkt werden kann, daß sich die beiden Zonen in der Ebene X0Y in einem Punkt mit einem ganz bestimmten Wert X12 schneiden. Inso­ weit die anderen Parameter der Zone Z2 innerhalb sinnvoller Grenzen bleiben, schneiden sich die beiden Zonen entlang einer Übergangslinie LT12, die durch den Wert X12 in Höhe der Schnittebene X0Y verläuft und einer mehr oder weniger gekrümmten und gewundenen Bahn je nach den Werten der Parameter der verschiede­ nen Teilrillen auf beiden Seiten zwischen der Ober­ kante und der Unterkante des Spiegels folgt.

Dabei ist festzustellen, daß die angestrebte Positio­ nierung der Übergangslinie LT12 entsprechend OX auch dadurch erzielt werden kann, daß die Höhenparameter und gegebenenfalls die Krümmungsradiusparameter ent­ sprechend verändert werden.

Das bevorzugte Verfahren besteht jedoch darin, die Werte von Rh1' bis Rh4', Rb1' bis Rb4', Nh1' bis Nh4' und Nb1' bis Nb4' in Abhängigkeit von der erforderli­ chen seitlichen Streuung und vertikalen Versetzung für die Zone Z2 auszuwählen und anschließend den Wert von f2 zu einzustellen, daß die Übergangslinie LT12 an die gewünschte Stelle in seitlicher Richtung ge­ langt.

Außerdem ist festzustellen, daß die Übergangslinie LT12, die durch den Schnitt von zwei Flächen, die sich im allgemeinen nicht berühren, gebildet wird, keine Diskontinuität nullter Ordnung zwischen den re­ flektierenden Oberflächen der zwei Zonen erzeugt, sondern daß in ihrer Höhe eine Biegung besteht, die es dem Beobachter bei ausgeschaltetem Scheinwerfer ermöglicht, die verschiedenen Zonen deutlich zu un­ terscheiden, was in ästhetischer Hinsicht interessant ist.

Im übrigen ist festzustellen, daß die Übergangslinie LT12 zwischen den Zonen Z1 und Z2 in der Regel einer mehr oder weniger gekrümmten und gewundenen Bahn folgt, die nicht mit einer Linie gleicher seitlicher Ablenkung der Zone Z1 oder mit einer Linie gleicher seitlicher Ablenkung der Zone Z2 zusammenfällt. Dar­ aus folgt, daß sich für jede dieser beiden Zonen die maximale seitliche Streuung in Höhe der Übergangsli­ nie LT12 verändert, wenn man sich entlang dieser Li­ nie bewegt, und zwar auch dann, wenn sich der Krüm­ mungsradius nicht entlang der Rille ändert, so daß das Phänomen eines abrupten Abbruchs des durch jede dieser Zonen erzeugten Lichtbündelteils vermieden wird.

Darüber hinaus ist zu beachten, daß man durch eine entsprechende Veränderung der Position der Übergangs­ linien, die eine gegebene Zone begrenzen, die Lichtstreuung entweder nach links oder nach rechts vorrangig behandeln kann, wobei die Lichtstreuung zu einer gegebenen Seite um so geringer ausfällt, je nä­ her die betreffende Übergangslinie am Scheitel der projizierten Rille liegt.

Die Konstruktion des Spiegels wird fortgesetzt, in­ dem, wie vorstehend beschrieben, eine Zone Z3 defi­ niert wird, die an der Zone Z2 angrenzt und die so parametriert wird, daß sich eine gebogene Übergangs­ linie LT23 ergibt, die sich bei dem gewünschten X- Wert in der Ebene X0Y erstreckt.

Diese Schritte können entsprechend der erforderlichen Anzahl von Zonen im linken und rechten Teil des Spie­ gels wiederholt werden.

Die Erfindung ermöglicht so die Ausführung eines Spiegels, bei dem verschiedene seitlich nebeneinander angeordnete Zonen so parametriert werden können, daß sie mit großer Flexibilität unterschiedliche Licht­ bündelteile erzeugen, um die Formgebung des endgülti­ gen Lichtbündels zu vereinfachen, wobei gleichzeitig eine reflektierende Oberfläche ohne Diskontinuitäten nullter Ordnung entsteht, die, wie hinreichend be­ kannt ist, optische Fehler erzeugen, und wobei sich eine Oberfläche mit windschiefen und breiten Rillen ergibt, die in ästhetischer Hinsicht interessant sind.

Da die gesamte Formgebung des Lichtbündels am Spiegel erfolgt, kann vorzugsweise die (nicht dargestellte) Abdeckscheibe des Spiegels völlig glatt sein oder nur optisch unwirksame bzw. praktisch unwirksame Design­ elemente enthalten.

Um eine bessere Anpassung an die Geometrie der Scheinwerferumgebung herbeizuführen (Seitenflächen zur Abdeckung eines zu stark verbreiterten Lichtbün­ dels, Abdeckscheibenfuß, der optische Fehler erzeugen kann, usw.), ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die mittleren Zonen des Spiegels kleine Krümmungsra­ dien besitzen, so daß die Breite des Lichtbündels an­ hand großer Bilder der Lichtquelle bewirkt wird, wäh­ rend die seitlichen Zonen des Spiegels größere Krümmungsradien aufweisen, um den mittleren Bünde­ lungsfleck des Lichtbündels anhand von kleineren Bil­ dern des Glühfadens herbeizuführen, wobei die Zwi­ schenzonen ihrerseits eine seitliche Zwischenstreuung bewirken.

Fig. 3 veranschaulicht einen Spiegel eines europäi­ schen Abblendlichtscheinwerfers für Rechtsverkehr, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist.

Er umfaßt sechs Zonen, die wie vorstehend beschrieben gestaltet sind, und zwar von links nach rechts:

• - eine linke Randzone Za, deren Grundfläche durch die auf Seite 9, Zeile 7, der FR-A-2 536 502 angeführte Gleichung definiert ist und die die Bilder der Licht­ quelle unterhalb und dicht an einer um 15° über der Horizontalen geneigten Hell-Dunkel-Grenze ausrichten kann, auf der eine Rille mit kreisförmiger Führung mit entsprechend um 15° im Verhältnis zur Vertikalen versetzter Achse aufgebracht ist,
• - eine erste Zwischenzone Zb,
• - eine Bodenzone Zf,
• - eine zweite Zwischenzone Zc,
• - zwei Randzonen Zd und Ze.

Die Zonen Zb bis Zf sind mit Grundflächen gestaltet, wie sie auf Seite 9, Zeile 3, der FR-A-2 536 502 de­ finiert ist, wobei die Werte der Referenzbrennweite f₀ wie weiter oben beschrieben eingestellt sind.

Bei dieser Ausführung sind die Krümmungsradien der projizierten Rillen der verschiedenen Zonen um so länger, je weiter die Zone seitlich von der optischen Achse entfernt ist.

Die durch die Zone Zf bewirkte seitliche Streuung wird in Fig. 4a veranschaulicht, während die durch die Zonen Zb, Zf und Zc herbeigeführte seitliche Streuung in Fig. 4b veranschaulicht wird.

Der Verlauf der durch die Zonen Za bis Ze erzeugten Lichtbündelteile wird in den Fig. 5a bis 5e veran­ schaulicht. Die darin angeführten Zahlenangaben ste­ hen für die horizontale und vertikale Ablenkung in Grad. Dabei ist festzustellen, daß jeder der Licht­ bündelteile aus den weiter oben angeführten Gründen unscharfe Seitenränder aufweist, wodurch eine homoge­ ne Mischung dieser verschiedenen Teile im Gesamt­ lichtbündel gewährleistet wird.

Der Verlauf dieses Gesamtlichtbündels wird in Fig. 6 veranschaulicht. Darin ist festzustellen, daß das Lichtbündel eine erhebliche Konzentration in der Ach­ se sowie gleichzeitig eine große Breite und eine aus­ geprägte Homogenität aufweist. Außerdem ist festzu­ stellen, daß aufgrund der Gestaltung der Zone Zf, wie sie vorstehend beschrieben wurde, die Seitenränder des Lichtbündels unscharf sind, wodurch Störungen im Randbereich des Gesichtsfelds des menschlichen Auges vermieden werden.

Darüber hinaus ist festzustellen, daß der Lichtbün­ delteil, der entlang des um 15° nach oben geneigten Teils der Hell-Dunkel-Grenze angeordnet ist, entlang dieses Teils der Hell-Dunkel-Grenze nicht übermäßig weit verlängert wird, so daß die Randstreifen der Fahrbahn korrekt ausgeleuchtet werden können, ohne die Fahrer der überholten Fahrzeuge durch die Außen­ rückspiegel dieser Fahrzeuge zu blenden.

Es dürfte verständlich sein, daß die Erfindung die Ausführung von Lichtbündeln mit Hell-Dunkel-Grenze ermöglicht, die auf die verschiedenen Anwendungen (hauptsächlich Abblendlicht und Nebellicht) und auf die verschiedenen Vorschriften abgestimmt sind, indem einfach die Grundflächen und die benutzten Rillenpa­ rameter entsprechend angepaßt werden. So ist es vor­ teilhaft, einen Spiegel zu gestalten, der eine iden­ tische mittlere Zone Zf für alle Scheinwerfer besitzt, während nur die Zwischenzonen und die Rand­ zonen angepaßt werden, um die gewünschte Hell-Dunkel- Grenze zu definieren.

Fig. 7 stellt einen Spiegel eines Fernlichtschein­ werfers dar, der gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist.

In diesem Fall sind die Grundflächen der verschiede­ nen Zonen Za' bis Zg' Paraboloide mit angepaßten Brennweiten. Auch hier sind die Krümmungsradien der verschiedenen projizierten Rillen um so größer, je weiter die betrachteten Zonen seitlich von der opti­ schen Achse entfernt sind.

Die Fig. 8a bis 8g veranschaulichen den Verlauf der durch die verschiedenen Zonen erzeugten Lichtbün­ delteile, während Fig. 9 das erzeugte Lichtbündel insgesamt veranschaulicht. Auch hier sind eine große Breite, eine ausgeprägte Homogenität und ein Konzen­ trationsfleck mit großer Intensität zugleich mit ei­ ner im wesentlichen konstanten Lichtbündeldicke fest­ zustellen, die sich ebenfalls vorteilhaft unter dem Aspekt des Sichtkomforts auswirkt.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit die Aus­ führung von Scheinwerfern, die zum einen voneinander völlig verschiedene Lichtbündel erzeugen und zum an­ dern im ausgeschalteten Zustand alle das gleiche Aus­ sehen aufweisen, was unter dem Designaspekt besonders vorteilhaft ist.

Die vorliegende Erfindung ist natürlich keineswegs auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungs­ formen beschränkt, sondern der Fachmann kann daran alle dem Erfindungsgedanken entsprechenden Varianten oder Änderungen vornehmen.

So können insbesondere anstelle der beschriebenen konvexen Rillen auch konkave Rillen verwendet werden.

Claims (16)

1. Kraftfahrzeugscheinwerfer, der eine Lichtquelle (10), einen Spiegel (20) und eine Abdeckscheibe um­ faßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel eine Mehrzahl von Zonen (Z) enthält, die seitlich nebeneinander angeordnet und durch Über­ gangslinien mit Steigungsunterbrechung begrenzt sind, wobei zumindest bestimmte der Zonen (Z1, Z2) jeweils aus einem Teil einer Grundfläche (SB1, SB2) mit einer parabolischen horizontalen Erzeugenden (P1, P2) be­ stehen, auf der durch geometrische Projektion eine Rille (S1, S2) mit einem im wesentlichen kreisförmi­ gen horizontalen Profil gebildet wird, daß die besag­ ten horizontalen Erzeugenden eine gemeinsame Achse (0Y) und einen gemeinsamen Brennpunkt (F) besitzen und daß die Brennweiten (f1, f2) der parabolischen Erzeugenden zumindest zwischen einer der Zonen und einer benachbarten Zone verschieden sind.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rillen (S) der ver­ schiedenen Zonen in Teilrillen unterteilt sind, die im wesentlichen vertikal aufeinander ausgerichtet sind und die vor der Projektion jeweils Krümmungsra­ dien (Rh, Rb) aufweisen, die sich zwischen ihrem obe­ ren Ende und ihrem unteren Ende monoton verändern.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Teilrillen (S) vor der Projektion Referenzhöhen (Nh, Nb) haben, die sich zwischen ihrem oberen Ende und ihrem unteren Ende mo­ noton verändern.

4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (Rbi) und die untere Höhe (Nbi) einer ersten Teilrille mit dem Krümmungsradius (Rhi+1) und der oberen Höhe (Nhi+1) einer zweiten Teilrille iden­ tisch sind, die unmittelbar unterhalb der ersten an­ geordnet ist.

5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche (SB) mindestens einer der Zonen (Zb-Zf) eine Fläche ist, die alle Bilder der Lichtquelle un­ terhalb und im wesentlichen dicht an eine horizontale Hell-Dunkel-Grenze bringen kann.

6. Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die auf die Grundfläche der besagten mindestens einen Zone projizierte Rille (S) eine vertikale Achse aufweist.

7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel mindestens eine andere Zone (Za) umfaßt, die seitlich mit den besagten bestimmten Zonen (Zb-Zf) nebeneinander angeordnet ist und deren Grundfläche alle Bilder der Lichtquelle unterhalb und im wesent­ lichen dicht an eine andere Hell-Dunkel-Grenze brin­ gen kann, die im Verhältnis zu der besagten horizon­ talen Hell-Dunkel-Grenze versetzt ist.

8. Scheinwerfer nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die besagte andere Hell- Dunkel-Grenze winklig versetzt ist.

9. Scheinwerfer nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die besagte andere Hell- Dunkel-Grenze in der Höhe versetzt ist.

10. Scheinwerfer nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die auf die Grundfläche der besagten anderen Zone (Za) projizierte Rille eine Achse aufweist, die im Verhältnis zur Vertikalen ge­ neigt ist.

11. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfläche mindestens einer der Zonen (Za'-Zg') ein Teil eines Rotationsparaboloids ist.

12. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien (Rh1, Rbi) der auf die verschiedenen Zonen (Z) projizierten Rillen um so größer sind, je weiter die besagten Zonen von der Achse des Spiegels entfernt sind.

13. Verfahren zur Herstellung eines Spiegels (20) ei­ nes Kraftfahrzeugscheinwerfers, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es die folgenden Ar­ beitsgänge umfaßt:
es wird eine Mehrzahl von Grundflächen (SB) mit einer parabolischen horizontalen Erzeugenden (P) definiert, wobei die besagten Erzeugenden eine gemeinsame Achse (0Y) und einen gemeinsamen Brennpunkt (F) besitzen,
auf jeder der Grundflächen wird eine Rille (Sn) mit einem kreisförmigen horizontalen Profil aufgebracht, um eine reflektierende Oberfläche (20) zu erhalten,
die Brennweite (f) jeder der besagten horizontalen Erzeugenden wird so eingestellt, daß sich die besag­ ten Zonen an Schnittlinien (LT) entlang schneiden, die eine Oberkante und eine Unterkante des Spiegels verbinden,
es wird ein Formwerkzeug bearbeitet, das horizontal nebeneinanderliegend Zonen umfaßt, die jeweils aus den Teilen der besagten reflektierenden Oberflächen bestehen, die durch die besagten Schnittlinien be­ grenzt werden, und
der Spiegel wird anhand dieses Formwerkzeugs geformt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Arbeitsgang zur Auf­ bringung einer Rille (Sn) darin besteht, daß eine Mehrzahl von Teilrillen (Sni) aufgebracht wird, die vertikal aufeinander ausgerichtet sind und die unter­ schiedliche Krümmungsradius- und Höhenparameter be­ sitzen.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsgang zur Einstellung der Brennweiten in Abhän­ gigkeit von der in seitlicher Richtung (0X) ange­ strebten Position der Übergangslinien (LT) zwischen den verschiedenen Zonen ausgeführt wird.

16. Verfahren nach den Ansprüchen 13 und 14 in Kombi­ nation, dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellungsarbeitsgang außerdem die Einstel­ lung mindestens eines Parameters (Rhi, Rbi, Nhi, Nbi) jeder Teilrille umfaßt.