DE19845016A1

DE19845016A1 - Gas discharge lamp, especially for vehicle headlamps, has separate electrode pairs for generating two separate light arcs, and electric/magnetic field generating changeover arrangement

Info

Publication number: DE19845016A1
Application number: DE1998145016
Authority: DE
Inventors: Rudolf Mai; Alejandro Vukotich; Friedrich-Julius Quissek; Klaus Stoll
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2000-04-06

Abstract

The lamp has an arrangement for changing over between dipped and main beam. The lamp has electrodes (10,20) for generating two position-related, separate light arcs. The changeover arrangement (30,40) has magnetic and/or electric field generation devices used to move the light arc from one pair of electrodes to another. An Independent claim is also included for a method of producing dipped and main beam light with a gas discharge lamp.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasentladungslampe, insbesondere für Kraftfahrzeugscheinwerfer, mit Mitteln zur umschaltbaren Erzeugung von sowohl Abblend-, als auch Fernlicht, gemäß Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 3.The invention relates to a gas discharge lamp, in particular for motor vehicle headlights, with means for switchable generation of both low and high beam, according to Preamble of claims 1 and 3.

Gasentladungslampen finden im Einsatz bei Kraftfahrzeugscheinwerfern mittlerweile große Verbreitung. Hierbei wird im wesentlichen von der Xenon-Gasentladungstechnik Gebrauch gemacht. Eine weitergehende Beachtung, die durch den Einsatz bei Kraftfahrzeugscheinwerfern vorgegeben ist, liegt auf der Tatsache, daß ein Kraftfahrzeugscheinwerfer sowohl Fernlicht, als auch Abblendlicht erzeugen können muß. Üblicherweise wird diese Bedingung entweder dadurch erfüllt, daß zwei Lampen verwendet werden, oder bei Verwendung eines einzigen Beleuchtungsmittels werden schaltbare Reflexionsspiegel oder abklappbare Blendenteile verwendet.Gas discharge lamps are now used in large quantities in automotive headlights Distribution. Essentially, use is made of xenon gas discharge technology made. A further consideration that is caused by the use of Motor vehicle headlights is based on the fact that a Motor vehicle headlights must be able to produce both high beam and low beam. Usually this condition is met either by using two lamps be switchable or using a single illuminant Reflection mirror or hinged cover parts used.

Die Verwendung von Xenon-Gasentladungslampen stellt hierbei jedoch weitergehende, besondere Anforderungen.However, the use of xenon gas discharge lamps represents further special requirements.

So ist aus der DE 195 01 173 A1 bekannt, eine Gasentladungslampe sowohl für Fernlicht, als auch für Abblendlicht in Kraftfahrzeugscheinwerfern einzusetzen. Hierbei erfolgt die Umschaltung zwischen Fernlicht und Abblendlicht durch motorisch bewegbare Blendenteile. Diese werden in dem Reflexionsweg des Reflektors des Scheinwerfers in bestimmte Positionen bzw. zwischen mehreren Positionen hin und her geschaltet. Nachteilig ist hierbei, daß die motorische Betätigung mechanischer Elemente im Scheinwerfer unter der Maßgabe des dort vorhandenen knappen Bauraumes nur aufwendig realisierbar sind. Darüber hinaus werden die Scheinwerfer als solches durch die beweglichen mechanischen Teile störanfällig.It is known from DE 195 01 173 A1, a gas discharge lamp for both high beam and can also be used for low beam in motor vehicle headlights. This is where the Switching between high beam and low beam by means of motor-driven cover parts. These are determined in the reflection path of the headlight reflector Positions or switched between several positions. The disadvantage here is that the motorized actuation of mechanical elements in the headlights under the proviso the limited space available there can only be realized with great effort. Furthermore the headlights as such are susceptible to failure due to the moving mechanical parts.

Aus der DE 40 02 576 A1 ist ein Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge bekannt, bei welchem ebenfalls eine Gasentladungslampe verwendet wird, und diese sowohl für die Erzeugung von Fernlicht, als auch von Abblendlicht zum Einsatz kommt. Zwischen diesen beiden Lichtarten wird mit Hilfe eines Abdeckelementes geschaltet. Dieses Abdeckelement wird ebenso, wie bereits im beschriebenen Stand der Technik, durch mechanisch bewegte Elemente bewerkstelligt. Hierzu ist im übrigen der Reflexionsspiegel asymmetrisch gestaltet, so daß das mechanisch bewegte Element lediglich Teilbereiche des vorhandenen Lichtes zur Erzeugung einer anderen Lichtart abschattet bzw. umlenkt. Hierbei ergeben sich die gleichen Nachteile, wie oben bereits beschrieben und darüber hinaus ist festzustellen, daß durch die teilweise Abschattung die Lichtausbeute der Gasentladungslampe nicht vollständig genutzt wird.A headlight for motor vehicles is known from DE 40 02 576 A1, in which also a gas discharge lamp is used, and both for the generation of High beam, as well as low beam is used. Between these two types of light is switched using a cover element. This cover element is just like already in the described prior art, by mechanically moving elements accomplished. For this purpose, the reflection mirror is designed asymmetrically, so that the mechanically moved element only for partial areas of the available light Generation of another type of light shadows or redirects. The same result Disadvantages, as already described above and moreover, it should be noted that the partial shading the light output of the gas discharge lamp is not fully used becomes.

Bei der EP 0 114 742 B2 kommt ebenfalls eine Gasentladungslampe bei Fahrzeugscheinwerfern zum Einsatz, jedoch nicht als einziges Lampenelement, sondern es sind weitere Lampenelemente vorgesehen. Auf diese Weise ist die Erzeugung von Abblendlicht und Fernlicht möglich. Nachteilig ist hierbei die mehrfache Anordnung mehrerer Lampen.A gas discharge lamp is also included in EP 0 114 742 B2 Vehicle headlights for use, but not as the only lamp element, but it additional lamp elements are provided. In this way, the generation of Low beam and high beam possible. The disadvantage here is the multiple arrangement of several Lamps.

Aus der DE 196 34 750 A1 sowie aus der DE 44 39 556 A1 sind Gasentladungslampen für Scheinwerfer bekannt, bei denen jedoch lediglich die Regelung bzw. Regulierung oder Anpassung der Leuchtweite vorgenommen wird.DE 196 34 750 A1 and DE 44 39 556 A1 disclose gas discharge lamps for Headlights known, in which, however, only the regulation or regulation or Adjustment of the lighting range is made.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei Verwendung einer einzigen Gasentladungslampe sowohl für Abblend-, als auch für Fernlicht mit einfachen Mitteln zwischen den beiden Lichtarten umschalten zu können.The invention is therefore based on the object when using a single Gas discharge lamp for low and high beam with simple means to be able to switch between the two types of light.

Die gestellte Aufgabe ist bei einer Gasentladungslampe gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anspruch 2 angegeben.The task is in a gas discharge lamp according to the preamble of Claim 1 according to the invention by the characterizing features of Claim 1 solved. A further advantageous embodiment is in claim 2 specified.

Gemäß einem Verfahren der gattungsgemäßen Art nach Oberbegriff des Patentanspruches 3 ist die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 3 gelöst. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 4 angegeben.According to a method of the generic type according to the preamble of the claim 3 is the object according to the invention by the characterizing features of Claim 3 solved. Another advantageous embodiment of the invention The method is specified in claim 4.

Kern der Erfindung ist sowohl in vorrichtungsgemäßer, als auch in verfahrensgemäßer Hinsicht, daß die Gasentladungslampe Elektroden zur Erzeugung von zwei örtlich voneinander getrennten Lichtbögen enthält. Hiermit ist realisiert, daß ohne mechanisch bewegte Teile ein Umschalten zwischen den beiden Lichtbogenstrecken allein mit elektrischen und somit quasi verschleißfreien Mitteln möglich ist. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß Mittel zur Umschaltung zwischen Abblend- und Fernlicht verwendet sind, die ein magnetisches und/oder ein elektrisches Feld erzeugen und mit deren Hilfe ein Überspringen des jeweils im Betrieb befindenden Lichtbogens von einem Elektroden paar zu einem anderen Elektroden paar generiert wird. Die Umschaltung erfolgt dabei, wie oben bereits gesagt, ohne mechanisch bewegte Elemente. Zudem bleibt die Bauform nach wie vor kompakt und ggf. findet eine Anpassung der Reflexionsspiegelgeometrie an den jeweiligen Ort des Lichtbogens statt. Die Anpassung ist dabei so gewählt, daß durch den einen Lichtbogen Fernlicht und durch den anderen Lichtbogen Abblendlicht erzeugt wird.The core of the invention is both in terms of the device and in terms of the method Consideration that the gas discharge lamp to produce two local electrodes contains separate arcs. This is realized without mechanical moving parts with switching between the two arcing paths alone electrical and thus quasi wear-free means is possible. Another more advantageous Embodiment is provided that means for switching between low and high beam are used that generate a magnetic and / or an electric field and with their Help skip the arc in operation from one Electrode pair is generated to another electrode pair. The switchover takes place thereby, as already said above, without mechanically moving elements. In addition, the remains The design is still compact and, if necessary, an adaptation of the Reflection mirror geometry at the respective location of the arc instead. The adjustment is chosen so that high beam through one arc and through the other Arc low beam is generated.

Hinsichtlich eines Verfahrens zur Erzeugung von sowohl Abblendlicht, als auch Fernlicht in einer Gasentladungslampe ist Kern der Erfindung, daß in ein und derselben Gasentladungslampe räumlich zwei getrennte Lichtbögen, vor allem zu unterschiedlichen Zeiten generiert werden. Durch die Umschaltung ist gegeben, daß Fernlicht und Abblendlicht nie gleichzeitig erzeugt werden. Die Lichtbogenumschaltung erfolgt auch in verfahrensgemäßer Weise durch einen auf die Lichtbögen jeweils einwirkenden elektrischen und/oder magnetischen Feldimpuls, der den Lichtbogen zum entsprechend gewünschten Elektrodenpaar ablenkt.Regarding a method for generating both low beam and high beam in A gas discharge lamp is the essence of the invention that in one and the same Gas discharge lamp spatially separate arcs, especially to different Times are generated. By switching it is given that high beam and low beam never be generated at the same time. The arc changeover also takes place in in accordance with the method by an electrical one acting on the arcs and / or magnetic field pulse, which the arc to the desired accordingly Deflects pair of electrodes.

Erheblich vorteilhaft ist hierbei, daß durch lediglich die Notwendigkeit eines kurzen Impulses nach wie vor sehr schnell zwischen Abblendlicht und Fernlicht umgeschaltet werden kann. Das heißt, auch die sog. Lichthupenfunktion kann mit dieser Bauform realisiert werden.It is considerably advantageous here that simply by the need for a short pulse can still be switched very quickly between low beam and high beam. This means that the so-called light horn function can also be implemented with this design.

Die Mittel zur Realisierung insgesamt sind sehr einfach und quasi verschleißfrei. Auf diese Weise kann mit Hilfe einer einzigen Gasentladungslampe pro Scheinwerfergehäuse zum einen die Effektivität von Xenon-Gasentladungslicht genutzt, und zum anderen auch zwischen Fernlicht und Abblendlicht einfach und schnell umgeschaltet bzw. auch hin und her geschaltet werden.The means of implementation as a whole are very simple and virtually wear-free. To this Way can with the help of a single gas discharge lamp per headlight housing one uses the effectiveness of xenon gas discharge light, and the other also Switched between high beam and low beam easily and quickly or back and forth be switched.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben.The invention is illustrated in the drawing and described in more detail below.

Die Abbildung zeigt lediglich die wichtigsten Elemente, die die eigentliche Gasentladungslampe im Scheinwerfer umgeben. Es ist vorgesehen, eine Gasentladungslampe 1, welche in entsprechender Weise und entsprechend zentriert in einen Reflexionsspiegel 2 des Fahrzeugscheinwerfers einmündet bzw. hineinragt. Innerhalb des Lampengefäßes der Gasentladungslampe 1 sind zwei Elektrodenpaare 10 und 20 angeordnet. Die Geometrie des Spiegels 2 ist so auf die Orte der beiden Elektrodenpaare 10 und 20 abgestimmt, daß wenn ein Lichtbogen im Elektrodenpaar 10 brennt, beispielsweise Fernlicht erzeugt wird und wenn ein Lichtbogen im Elektrodenpaar 20 brennt, wird Abblendlicht erzeugt. Die entsprechenden Ablenkmittel sind durch einen beispielsweise das Lampengefäß an entsprechender Stelle nahe den Elektroden umgebenden Feldgenerator 30 realisiert. Es wäre natürlich ebenso möglich mit entsprechenden Impulsen zu arbeiten, die direkt auf die Elektroden wirken.The figure shows only the most important elements that surround the actual gas discharge lamp in the headlight. It is provided that a gas discharge lamp 1 , which in a corresponding manner and correspondingly centered, opens or projects into a reflection mirror 2 of the vehicle headlight. Two pairs of electrodes 10 and 20 are arranged within the lamp vessel of the gas discharge lamp 1 . The geometry of the mirror 2 is matched to the locations of the two electrode pairs 10 and 20 so that when an arc burns in the electrode pair 10 , for example high beam is generated and when an arc burns in the electrode pair 20 , low beam is generated. The corresponding deflection means are implemented by a field generator 30 , for example surrounding the lamp vessel at a corresponding location near the electrodes. It would of course also be possible to work with appropriate pulses that act directly on the electrodes.

Der Feldgenerator 30 ist mit einem entsprechenden Impulsgenerator 40 verbunden, in welchem die Impulse zur Umschaltung von einem Lichtbogen auf den anderen erzeugt werden.The field generator 30 is connected to a corresponding pulse generator 40 , in which the pulses for switching from one arc to the other are generated.

Die verfahrensgemäße Funktion ist dabei so, daß zunächst immer mit einem Lichtbogen begonnen wird, der vorteilhafterweise immer das Abblendlicht erzeugt. Das heißt, der Lichtbogen brennt in einem der beiden Elektrodenpaare. Durch einen entsprechend erzeugten Impuls im Impulsgenerator 40 wird ein Signal für den Feldgenerator 30 erzeugt, der ein entsprechendes magnetisches und/oder elektrisches Feld derart auf den brennenden Lichtbogen einwirkend erzeugt, daß dieser abgelenkt wird und eine Entladung bzw. ein Lichtbogen nunmehr auf dem jeweils anderen Elektrodenpaar brennt. Daß dies möglich ist, liegt daran, daß im Lichtbogen elektrische Ladungen in Form einer ionisierten Gasstrecke vorhanden sind. Über diese ionisierte Strecke fließt ebenfalls Strom. Auf diesen Fluß gerichtet bewegter ionisierter Teilchen findet natürlich eine Wechselwirkung zu elektrischen und magnetischen Feldern statt. Das heißt, unter entsprechender Erzeugung eines entsprechenden Feldes wird der Lichtbogen abgelenkt und kann somit von einer Entladungsstrecke in einem Elektrodenpaar auf die Entladungsstrecke eines anderen Elektrodenpaares abgelenkt werden. Dies ist auf sehr einfache Weise möglich und ist durch das Fehlen mechanischer Blenden oder Umschaltmittel auch quasi verschleißfrei.The function according to the method is such that an arc is always started first, which advantageously always produces the low beam. This means that the arc burns in one of the two pairs of electrodes. A correspondingly generated pulse in the pulse generator 40 generates a signal for the field generator 30, which generates a corresponding magnetic and / or electric field acting on the burning arc in such a way that it is deflected and a discharge or an arc is now on the other Pair of electrodes burns. That this is possible is due to the fact that electrical charges in the form of an ionized gas path are present in the arc. Electricity also flows over this ionized path. Of course, ionized particles moving towards this flow interact with electrical and magnetic fields. This means that the arc is deflected with the corresponding generation of a corresponding field and can thus be deflected from a discharge path in one pair of electrodes to the discharge path of another pair of electrodes. This is possible in a very simple manner and is also virtually wear-free due to the lack of mechanical screens or switching means.

Claims

1. Gas discharge lamp, in particular for motor vehicle headlights, with means for switchable generation of both low and high beam, characterized in that the gas discharge lamp contains electrodes ( 10 , 20 ) for generating two arcs that are separated from one another.

2. Gas discharge lamp according to claim 1, characterized in that the means ( 30 , 40 ) for switching between low beam and high beam comprises magnetic and / or electric field generating means, with the aid of which the operating arc is skipped from one pair of electrodes to another Electrode pair is generated.

3. Method for producing both low and high beams in one Gas discharge lamp, particularly in the case of motor vehicle headlights, characterized, that in one and the same gas discharge lamp spatially two separate arcs different times are generated.

4. The method according to claim 3, characterized, that switching between high beam and low beam and vice versa by generation an electrical and / or magnetic field pulse by brief deflection.