DE3120753A1 - HEADLIGHT UNIT - Google Patents
HEADLIGHT UNITInfo
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- DE3120753A1 DE3120753A1 DE19813120753 DE3120753A DE3120753A1 DE 3120753 A1 DE3120753 A1 DE 3120753A1 DE 19813120753 DE19813120753 DE 19813120753 DE 3120753 A DE3120753 A DE 3120753A DE 3120753 A1 DE3120753 A1 DE 3120753A1
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- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
- F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
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Description
IAO Industrie Riunite S.p.A. 14. Mai 1981IAO Industrie Riunite S.p.A. May 14, 1981
Beinasco/Turin ZL/Br/beBeinasco / Turin ZL / Br / be
* 67871-Ä/8O* 67871-Ä / 8O
De Martino - 8 A. Mova - 6De Martino - 8 A. Mova - 6
ScheinwerfereinheitHeadlight unit
Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheinwerfereinheit mit einem einseitig offenen Lampengehäuse, in dem eine Lichtquelle angeordnet ist und dessen öffnung von einer Streuscheibe aus durchsichtigem Material abgedeckt ist.The invention relates to a headlight unit with a lamp housing open on one side, in which a Light source is arranged and its opening is covered by a diffuser made of transparent material.
Um eine den gesetzlichen Auflagen genügende- Lichtstärke und Lichtverteilung zu erzielen, wird in bekannte Scheinwerfereinheiten, wie z.B. NebelSchlußleuchten für Kraftfahrzeuge, ein Parabolreflektor eingebaut, damit dieser den größten Teil der von einer Lichtquelle ausgesandten Lichtstrahlen einen vorbestimmten Raumwinkel reflektiert. Weiter ist vor der Scheinwerferöffnung eine Streuscheibe mit lichtbrechenden Ausbildungen angeordnet, die im allgemeinen auf der der Lichtquelle zugewandten Seite prismenförmig strukturiert ist. Die Streuscheibe trägt bei diesen bekannten Anordnungen nur teilweise zur vorgeschriebenen Bündelung des Lichtes bei.To achieve a light intensity that is sufficient for the legal requirements and light distribution is used in known headlight units, such as fog tail lights for motor vehicles, a parabolic reflector built in, so that this most of the light rays emitted by a light source reflects a predetermined solid angle. Next in front of the headlight opening is a lens with refractive light Arranged formations which are generally structured in a prismatic manner on the side facing the light source is. In these known arrangements, the lens only partially contributes to the prescribed bundling of the Light at.
Nebelschlußleuchten und ähnliche Scheinwerfereinheiten mit Parabolspiegelnhaben große Abmessungen, und zwar aufgrund der Tatsache, daß bei Abstrahlung in. vorbestimmte Raumwinkel große Parabolreflektoren vorzusehen sind, da der zentrale Teil des Reflektors von der elektrischen Lichtquelle verdeckt wird und nicht zur Reflektion benutzt werden kann. Darüber hinaus ist/Parabolreflektor kostspielig, so daß es erstrebenswert ist, Scheinwerfereinheiten ohne Parabolspiegel zu bauen.Rear fog lights and similar headlight units with Parabolic mirrors have large dimensions, due to the fact that when emitted in predetermined solid angles Parabolic reflectors are to be provided because the central part of the reflector is covered by the electrical light source and cannot be used for reflection. In addition, the / parabolic reflector is expensive so it is worthwhile to strive for is to build headlight units without parabolic mirrors.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Scheinwerfereinheit zu schaffen, die den vorgeschriebenen Anforderungen bezüglich Bündelung und Lichtstärke genügt und die preiswert herstellbar ist und eine geringe Baugröße aufweist.The object of the present invention is to provide a headlight unit to create that meets the prescribed requirements in terms of bundling and light intensity and that is inexpensive can be produced and has a small overall size.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Streuscheibe eine glatte, der Lichtquelle zugewandte Oberfläche aufweist, der eine zweite Oberfläche zugeordnet ist, die der Lichtquelle abgewandt ist und die mit mehreren, lichtbrechenden, prismatischen VorSprüngen versehen ist, so daß die Streuscheibe durchsetzendes Licht gerichtet abgestrahlt wird.According to the invention this object is achieved in that the Diffuser has a smooth surface facing the light source, to which a second surface is assigned, which faces away from the light source and which is provided with several light-refracting, prismatic projections, so that the light penetrating the lens is emitted in a directed manner.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erreicht, daß zur gerichteten Abstrahlung des Lichtbündels anstelle eines Parabolreflektors eine Streuscheibe eingesetzt wird. Da die Lichtquelle bei der Anordnung eines Parabolspiegels einen Teil des vom Spiegel reflektierten Lichtbündels abdeckt, mußte dieser Parabolspiegel große Abmessungen haben. Durch den Einsatz der Streuscheibe ist es möglich, Scheinwerfereinheit/fiSt kleineren Baumaßen zu bauen. Durch den Wegfall des Parabolreflektors ergibt sich ferner eine Senkung der Gesamtkosten der Seheinwerfereinheit.The inventive design ensures that Instead of a parabolic reflector, a diffusing screen is used for the directed emission of the light beam. Since the When a parabolic mirror is arranged, the light source covers part of the light beam reflected by the mirror, this parabolic mirror had to have large dimensions. By using the diffuser it is possible to use the headlight unit / fiSt to build smaller dimensions. The omission of the parabolic reflector also results in a reduction in overall costs the headlight unit.
Dadurch, daß jeder Hauptfläche der Vielzahl der prismatischen Vorsprünge eine bestimmte vertikale und horizontale Neigung zugeordnet ist, kann man die Leuchtdichte"Verteilung des abgestrahlten Lichts wechselnden Erfordernissen anpassen. Weiterhin kann dieselbe Streuscheibe für andere Scheinwerfereinheiten -wie Innenleuchten oder Punktleuchten- benutzt werden, wenn diese gleiche optische Abstrahleigenschaften aufweisen sollen. Aufgrund der aus diesem Grund möglichen Standardisierung erzielt man Kostensenkungen.In that each major surface of the plurality of prismatic projections has a certain vertical and horizontal inclination is assigned, one can see the luminance "distribution of the emitted Adapt to changing light requirements. Furthermore, the same lens can be used for other headlight units -like indoor lights or point lights- can be used if they have the same optical radiation properties should have. Due to the standardization that is possible for this reason, cost reductions are achieved.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die an die Hauptflächen angrenzenden Nebenflächen so geneigt, daß der Verlauf der die Hauptfläche durchsetzenden Lichtstrahl/von diesen Nebenflächen/ z.B. durch Reflexion und Brechungen:ent beeinflußt wird. Dadurch fallen alle die Hauptfläche durchsetzenden Lichtstrahlen in den vorbestimmten Raumwinkelbereich, so daß die Lichtstärke in diesem Bereich nicht vermindert wird.In an advantageous development, they are on the main surfaces adjacent secondary surfaces so inclined that the course of the light beam penetrating the main surface / from these Secondary surfaces / e.g. by reflection and refraction: unaffected will. As a result, all the light rays penetrating the main surface fall into the predetermined solid angle range, so that the light intensity is not reduced in this area.
Durch die rasterförmige Einteilung und Anordnung der prismatischen Vorsprünge längs vertikaler und horizontaler Bezugsachsen wird sowohl die Berechnung der Neigung der prismatischen Vorsprünge als auch die Herstellung der Streuscheibe erleichtert. Due to the grid-like division and arrangement of the prismatic Projections along vertical and horizontal reference axes will both compute the inclination of the prismatic Projections as well as the production of the diffuser is facilitated.
Durch die doppelte Krümmung in horizontaler und vertikaler Ebene sind in einfacher Weise die unterschiedlichen Abmessungen der Streuscheibe in horizontaler und vertikaler Richtung in bezug auf gute Ausleuchtung berücksichtigt; eine gute Ausleuchtung wird ferner durch die mittige Anordnung der Glühlampe sichergestellt. Durch die Anordnung der Glühlampe zwischen Streuscheibenoberfläche und dem Mittelpunkt des größeren Krümmungskreises wird eine kurze Baulänge möglich.Due to the double curvature in the horizontal and vertical planes, the different dimensions are simple the lens is taken into account in the horizontal and vertical direction with regard to good illumination; good lighting is also ensured by the central arrangement of the incandescent lamp. Due to the arrangement of the light bulb A short overall length is possible between the lens surface and the center of the larger circle of curvature.
Ordnet man die Glühlampe so zur Streuscheibe an, daß der Einfallswinkel eines jeden auf die Streuscheibe treffenden Lichtstrahls nicht größer als 6o° ist, so scheibe reflektierte Anteil begrenzt.The incandescent lamp is arranged in relation to the lens so that the angle of incidence of each light beam striking the lens is not greater than 60 °, so disc reflected proportion limited.
Strahls nicht größer als 60 ist, so wird der von der Streu-The beam is not larger than 60, the
Hält man die beiden verschieden großen Krümmungsradien jeweils konstant,so ergeben sich Vereinfachungen bei der Berechnung der .StreuScheibenparameter und bei der Herstellung.If you keep the two different sized radii of curvature constant, this results in simplifications in the calculation the .scattering disc parameters and during manufacture.
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Durch eine glatte, außen vor der Streuscheibe angebrachte . Deckscheibe wird eine Verschmutzung der Streuscheibe und damit eine Schwächung des abgestrahlten Lichtbündels einfach und sicher vermieden. Bei planparallelen,glatten Deckscheibenoberflächen bleiben die optischen Eigenschaften der Scheinwerfereinheit nahezu unverändert.With a smooth one attached to the outside of the lens. Cover pane, contamination of the lens and thus a weakening of the emitted light beam becomes easy and safely avoided. The optical properties remain in the case of plane-parallel, smooth cover disk surfaces the headlight unit almost unchanged.
Bildet man Streuscheibe und Deckscheibe aus Kunststoffmaterial aus, so lassen sich diese spanlos, z.B. durch Preßvorgänge herstellen; ein besonders geeignetes Kunststoffmaterial hoher Transparenz ist Polymethyl-Methacrylat.If the diffuser and cover disk are made of plastic material off, these can be produced without cutting, e.g. by pressing processes; a particularly suitable plastic material of high transparency is polymethyl methacrylate.
Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the drawing and described in more detail below. Show it:
Fig. 1 die perspektivische Darstellung einer Nebelschlußleuchte in auseinandergezogenem Zustand,Fig. 1 is an exploded perspective view of a rear fog light State,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung längs der Linie U-II in Fig. 1 ,Fig. 2 is a sectional view along the line U-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung längs der Linie IH-III in Fig. 2,3 shows a sectional view along the line IH-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Streuscheibe,4 shows a perspective view of a part of the diffuser,
Fig. 5 einen schematischen· Querschnitt durch eine5 shows a schematic cross section through a
Ebene entsprechend der Linie V-V von Fig.Level corresponding to the line V-V of Fig.
und Fig. 6 ein Lichtstärkediagramm einer Nebelschlußleuchte. and FIG. 6 shows a luminous intensity diagram of a rear fog lamp.
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Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, ist der Grundkörper 1o. des dargestellten Scheinwerfers kastenförmig und einseitig offen; er kann beispielsweise aus Kunststoffmaterial gefertigt sein. Der Grundkörper 1o ist im Ausführungsbeispiel als Einzeleinheit dargestellt, er kann jedoch auch ein Teil einer komplexeren Scheinwerfereinheit sein, die neben einer Nebelschlußleuchte andere Leuchten umfaßt, wie z.B. Schlußlicht, Rückfahrscheinwerfer und Blinker.As shown in FIGS. 1 to 3, the base body is 1o. of the headlight shown box-shaped and one-sided open minded; it can for example be made of plastic material be. The base body 1o is shown in the exemplary embodiment as a single unit, but it can also be part of a be a more complex headlight unit, which in addition to a rear fog light includes other lights, such as tail light, Reversing lights and indicators.
Der Grundkörper 1o hat einen rechteckigen Querschnitt 12. Am Boden des kastenförmigen Grundkörpers 1o ist eine Lampenfassung 14 angebracht, in-die die Glühlampe 16 eingesetzt ist. Der Glühfaden der Glühlampe 16 ist mittig zur Bodenfläche, die den Querschnitt 12 aufweist, angeordnet.The base body 1o has a rectangular cross section 12. Am The bottom of the box-shaped base body 1o is a lamp holder 14 attached, in-which the incandescent lamp 16 is inserted. The filament of the incandescent lamp 16 is centered on the floor surface, which has the cross section 12, arranged.
Die offene Seitenfläche des Grundkörpers 1o ist im wesentlichen auch rechteckig und weist den Querschnitt 12 auf. über der offenen Seite ist eine Streuscheibe 18 befestigt, die im Grundriß im wesentlichen eine rechteckige, dem Querschnitt 12 entsprechende Form hat.The open side surface of the base body 1o is also essentially rectangular and has the cross section 12. above the On the open side, a diffuser 18 is attached, which in plan view is essentially rectangular, the cross-section 12 has the appropriate shape.
Die Streuscheibe 18 besteht aus durchsichtigem Material, beispielsweise aus Poylmethyl-Methacrylat. Die Oberfläche 2o der Streuscheibe 18, die zur Glühlampe16 gerichtet ist, ist glatt, während die der Oberfläche 2o gegenüberliegende Oberfläche 22 mit lichtbrechenden Vorrichtung/Ersehen ist, die aus einer Vielzahl prismatischer Vorsprünge 24 bestehen und deren Einzelheiten weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben werden.The lens 18 is made of transparent material, for example made of polmethyl methacrylate. The surface 2o of the diffusion plate 18, which is directed towards the incandescent lamp 16, is smooth, while the surface 22 opposite the surface 2o is with the refractive device / surface, the consist of a plurality of prismatic projections 24 and their details below with reference to the Figs. 4 and 5 will be described.
Die Streuscheibe 18 ist gebogen, wobei ihre Hohlrundung zur Glühlampei6 gerichtet ist und ist insbesondere in zwei Ebenen, also doppelt gekrümmt. In den Ebenen, die parallel zu der in Fig. 2 gezeichneten Schnittebene liegen, hat die Scheibe 18The lens 18 is curved, with its hollow rounding to Incandescent lampei6 is directed and is in particular in two planes, so double curved. In the planes which are parallel to the sectional plane drawn in FIG. 2, the disk 18 has
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einen großen konstanten Kruitunungsradius R. und in den Ebenen die parallel zur Schnittebene der Fig.3 liegen, hat sie einen kleineren, wiederum konstanten Krümmungsradius R9. Diese Ausbildung eignet sich für Scheinwerfer, bei denen die Längsseiten der öffnung horizontal liegen; die Ebenen mit dem größeren Krümmungsradius liegen horizontal, die mit dem kleinern Krümmungsradius liegen vertikal. Der Zweck dieser Ausbildung wirdnun erklärt.a large, constant radius of curvature R. and in the planes which are parallel to the plane of section in FIG. 3, it has a smaller, again constant radius of curvature R 9 . This design is suitable for headlights in which the long sides of the opening are horizontal; the planes with the larger radius of curvature are horizontal, those with the smaller radius of curvature are vertical. The purpose of this training will now be explained.
In der folgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe "horizontal"und"vertikal" auf die entsprechenden Richtungen, wenn der Scheinwerfer mit der T.ängsseite der öffnung in einer Horizontalebene liegend am Fahrzeug installiert ist.In the following description, the terms "horizontal" and "vertical" refer to the corresponding directions, if the headlight is in one with the longitudinal side of the opening Horizontal plane is installed lying on the vehicle.
Nachdem der Scheinwerfer im Fahrzeug installiert ist, weist die offene Seite des Grundkörpers 1o nach rückwärts und ist von einer transparenten Deckscheibe 26 abgedeckt. Die Deckscheibe 26 besteht beispielsweise aus Polymethyl-Methacrylat. Ihre Oberflächen verlaufen parallel und sind im wesentlichen glatt, so daß die Deckscheibe 26 die optischen Eigenschaften nahezu unverändert läßt. Ihre Funktion besteht nur darin, die prismatischen Vorsprünge 24 vor Staub und Schmutz zu schützen, die sich bei nicht vorhandener DeckscheibeAfter the headlight is installed in the vehicle, the open side of the base body 1o points backwards and is covered by a transparent cover plate 26. The cover plate 26 consists, for example, of polymethyl methacrylate. Their surfaces run parallel and are essentially smooth, so that the cover plate 26 is the optical Properties almost unchanged. Their function is only to protect the prismatic projections 24 from dust and To protect dirt that is in the absence of a cover plate
26 besonders in den Vertiefungen zwischen den Vorsprüngen 2426 especially in the depressions between the projections 24
ansammeln würden.would accumulate.
Wie bereits erwähnt, hat die Streuscheibe 18 bei eingebautem ■ Scheinwerfer vorzugsweise eine doppelte Krümmung in horizontaler und vertikaler Ebene „ Die Hohlrundung der Scheibe, d.h. ihre glatte, konkave Oberfläche 2o, liegt zur Glühlampe 16 hin. Dieseist zentral angebracht, wobei der Glühfaden im wesentlichen auf der Schnittkante der horizontalen und vertikalen Mittelebenen der Streuscheibe 18 angeordnet ist.As already mentioned, the lens 18 has when installed ■ Headlights preferably have a double curvature in the horizontal and vertical plane Disc, i.e. its smooth, concave surface 2o, faces the incandescent lamp 16. This is attached centrally, with the Filament arranged essentially on the cutting edge of the horizontal and vertical central planes of the diffusion disk 18 is.
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Um bei der Streuscheibe 18 die größte Lichttransmission zu erzielen, wäre es erforderlich, daß die von dem Glühfaden ausgehenden Strahlen auf alle Punkte der konkaven Oberfläche 2o in rechtem Winkel zur Oberfläche einfallen. Dies daß der Glühfaden in den Krümmungsmittelpunkten angeordnet J ' ist, was wiederum bedeuten würde, daß/Krummungsmittelpunkte beider Richtungen übereinstimmen müßten. In der Praxis ist diese Lösung unzweckmäßig, denn die Streuscheibe 18 müßte groß sein, was dem angestrebten Ziel der Reduzierung der Baugröße widersprechen würde. Es wird insbesondere angestrebt, einen sehr flachen Scheinwerfer, der zudem eine kleine Frontfläche hat, zu schaffen. Ein sehr flacher Scheinwerfer ließe sich bei flachgehaltener Streuscheibe 18 verwirklichen, aber in diesem Fall wäre der Einfallswinkel der Lichtstrahlen auf die äußeren Ränder der der Glühlampe /zugewandten Oberfläche 2o übermäßig groß mit einem daraus folgenden niedrigen Leuchtwirkungsgrad. In order to achieve the greatest light transmission in the case of the diffusing screen 18, it would be necessary for the rays emanating from the filament to be incident on all points of the concave surface 20 at a right angle to the surface. This means that the filament is arranged in the centers of curvature J ', which in turn would mean that the centers of curvature in both directions would have to coincide. In practice, this solution is inexpedient because the diffuser 18 would have to be large, which would contradict the desired goal of reducing the size. A particular aim is to create a very flat headlight that also has a small frontal area. A very flat headlight could be realized with the lens 18 held flat, but in this case the angle of incidence of the light rays on the outer edges of the surface 2o facing the incandescent lamp would be excessively large with a consequent low luminous efficiency.
Einen guten Kompromiß zwischen Größenverminderung und hohem Leuchtwirkungsgrad schließt man, wenn die Anordnung der Glühlampe 16, der Streuscheibe 18 und des Mittelpunktes des' größeren Krümmungs-A good compromise between size reduction and high lighting efficiency is made when the arrangement of the incandescent lamp 16, the diffuser 18 and the center of the 'larger curvature
kreises zueinander so gewählt wird, daß -wie in Fig. 2 veranschaulicht- die Einfallswinkel oc der Lichtstrahlen bezüglich der Oberfläche 2o &=6o nicht überschreiten. Unter diesen Voraussetzungen geht ein großer Teil des einfallenden Lichtes durch die Streuscheibe 18 hindurch und nur ein kleiner Prozentsatz wird an der Oberfläche 2o reflektiert.circle is chosen to each other so that -as illustrated in Fig. 2- the angles of incidence oc of the light rays with respect to the surface do not exceed 2o & = 6o. Under these conditions a large part of the incident light passes through the diffusing screen 18 and only a small percentage becomes reflected on the surface 2o.
Bei einer mit guten Ergebnissen in der Praxis erprobten Ausführung wurden folgende Maße eingehalten: R1 = 45omm, R0 = 2oomm; der Glühfaden der Lampe hatte 25mm Abstand vom Mittelpunkt der Streuscheibe 18.In a design that has been tested in practice with good results, the following dimensions were observed: R 1 = 45omm, R 0 = 2oomm; the filament of the lamp was 25mm from the center of the lens 18.
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■μλ 67871-Λ/8Ο ■ μλ 67871-Λ / 8Ο
Wie aus Fig. 2 ersichtlich kann bei dieser raumsparenden Anordnung die Achse der Anordnung Glühlampe 16 und Lampenfassung 1.4 zur Bodenfläche des Grundkörpers 1o geneigt sein, wobei der Glühfaden parallel zur Bodenfläche angeordnet ist. Damit ist sichergestellt, daß Liclfetrahlen von dem Glühfaden der Glühlampe 16 in gerader Linie bis zu den äußersten Randzonen der konkaven Oberfläche 2o der Streuscheibe 18 verlaufen .Diese geneigte Anordnung der Glühlampe 16 stellt einen weiteren Faktor dar, der zur Schaffung eines sehr flachen Scheinwerfers beiträgt.As can be seen from FIG. 2, in this space-saving arrangement, the axis of the incandescent lamp 16 and lamp holder arrangement 1.4 be inclined to the bottom surface of the base body 1o, the filament being arranged parallel to the bottom surface is. This ensures that light rays from the filament of the bulb 16 in a straight line to the outermost edge zones of the concave surface 2o of the lens 18 run. This inclined arrangement of the incandescent lamp 16 represents another factor that contributes to the creation of a very flat headlight contributes.
Die prismatischen Vorsprünge 24 auf der konvexen Fläche 22 der Streuscheibe 18 sind nach einem Raster im wesentlichen regelmäßig angeordnet. Dieses Raster wird im wesentlichen von den Schnittlinien horizontaler und vertikaler Ebenen mit der konvexen Oberfläche 22 gebildet. Das Rastermaß kann variiert werden. Wie noch zu sehen sein wird, ist der Leuehtwirkungsgrad der Streuscheibe 18 bei einer größeren Anzahl ■ prismatischer Vorsprünge 24 besser. Andererseits ist die Herstellung der Streuscheibe 18 durch die Formgebung des Kunststoffmaterials teurer, wenn eine große Anzahl von Vorsprüngen 24 vorhanden ist, die dann kleine Abmessungen aufweisen. Es wurde gefunden, daß ein guter Kompromiß bei einem Rastermaß von 3 bis 5mm liegt.The prismatic projections 24 on the convex surface 22 of the lens 18 are essentially in a grid regularly arranged. This grid is essentially made up of the intersection lines of horizontal and vertical planes the convex surface 22 is formed. The grid dimension can be varied. As will be seen, the Leueht efficiency is the diffusing screen 18 is better with a larger number of prismatic projections 24. On the other hand it is Production of the diffuser 18 due to the shaping of the plastic material is more expensive if a large number of projections 24 is present, which then have small dimensions. It has been found that a good compromise in one Grid dimension is 3 to 5mm.
Die Schnittlinien definieren eine viereckige gedachte Basisfläche für jeden prismatischen Vorsprung 24. Jede Basisfläche wird von zwei Paaren von Schnittflächen 28,3o (Fig. 4) abgegrenzt. In eingebautem Zustand liegt ein Paar von Schnittflächen 28 horizontal, das andere Paar von Schnittflächen 3o vertikal.The cutting lines define an imaginary square base area for each prismatic protrusion 24. Each base surface is delimited by two pairs of cut surfaces 28.3o (FIG. 4). In the installed state, one pair of cut surfaces 28 is horizontal, the other pair of cut surfaces 30 is vertical.
Jeder prismatische Vorsprung 24 begrenzt einen prismatischen Körper, dessen eine Deckfläche aus einem unter dem Segment selbst liegenden Abschnitt der Oberfläche 2o und dessen obere Deckfläche durch die Hauptfläche 32 gebildet wird. Jede Haupt-Each prismatic projection 24 defines a prismatic one Body, one top surface of which consists of a section of the surface 2o lying under the segment itself and its upper section The top surface is formed by the main surface 32. Each main
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fläche 32 ist geneigt, sowohl in bezug auf eine horizontale als auch in bezug auf eine vertikale Ebene. Die Neigungen der Hauptflächen 32 sind nicht alle gleich. Die Hauptflächen 32 sind so geneigt, daß das durch die Gesamtheit der prismatischen VorSprünge 24 übertragene Lichtbündel in einen vorbestimmten Raumbereich gerichtet ist.surface 32 is inclined with respect to both a horizontal and a vertical plane. The inclinations of the Major surfaces 32 are not all the same. The main surfaces 32 are inclined so that the entirety of the prismatic projections 24 transmitted light bundles in is directed to a predetermined area of space.
Zur Ausschaltung der Schatten, die die prismatischen Vorsprünge 24 aufeinander werfen und die einer optimalen optischen Ausnutzungim Wege stehen würden, sind der Hauptfläche 32 jedes Vorsprungs 24 zwei Nebenflächen 34,36 zugeordnet. Eine dieser Nebenflächen, die mit 34 gekennzeichnet ist, ist nur in bezug auf eine vertikale Ebene geneigt, während die andere Nebenfläche, die mit 36 bezeichnet ist, nur in bezug auf eine horizontale Ebene geneigt ist. Die drei Flächen 32,34 und 36 sind viereckig und enden in einer hervorragenden Dreikantspitze mit dem Scheitelpunkt 38.To eliminate the shadows that the prismatic projections 24 throw on one another and that of an optimal one optical exploitation would stand in the way are the main area 32 each projection 24 is assigned two secondary surfaces 34, 36. One of these secondary areas, marked 34 is, is inclined only with respect to a vertical plane, while the other secondary surface, which is denoted by 36, only is inclined with respect to a horizontal plane. The three surfaces 32, 34 and 36 are square and end in a protruding one Triangular point with apex 38.
Die Anordnung jedes prismatischen Vorsprungs24 zu den Nebenflächen 34,36 in einer Schnittebene ist bei der Beschreibung der Fig. 5 erklärt, die sich auf den Fall der zu einer vertikalen Ebene geneigten Nebefläche 34 bezieht, wobei es selbstverständlich ist, daß dasselbe für die Nebenflachen 36 gilt.The arrangement of each prismatic projection 24 to the secondary surfaces 34,36 in a sectional plane is explained in the description of FIG. 5, which relates to the case of a vertical plane inclined secondary surface 34 relates, it being understood that the same for the secondary surfaces 36 is applicable.
In Fig. 5 ist der Verlauf von Lichtstrahlen, die die Streuscheibe 18 durchsetzen, mit gestrichelten Linien r, r1, gekennzeichnet. Die mit r1 bezeichneten Strahlen, die die Hauptfläche 32 in der Nähe eines'angrenzenden prismatischen Vorsprungs 24 verlassen, würden durch den schraffierten Ab-In FIG. 5, the course of light rays which penetrate the diffusing screen 18 is marked with dashed lines r, r 1 . The rays denoted by r 1 , which leave the main surface 32 in the vicinity of an adjacent prismatic projection 24, would be indicated by the hatched area.
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schnitt 24a des prismatischen Vorsprungs/beeinflußt werden, wenn dieser angrenzende Abschnitt 24a nicht entfernt wäre. Durch die Beseitigung dieses Abschnitts 24a und die Anordnung der geneigten Nebenflache 34 können diese Strahlen r1 nach Austritt aus der Streuscheibe zur optimalen Nutzung des von der Lampe ausgehenden Lichts beitragen.Section 24a of the prismatic projection / would be affected if this adjacent portion 24a were not removed. By eliminating this section 24a and arranging the inclined secondary surface 34, these rays r 1 can contribute to the optimal use of the light emanating from the lamp after exiting the diffusing screen.
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Fig. 6 ist eine Darstellung,-die zur Erläuterung der An- . förderung an die Lichtstärke einer Nebelschlußleuchte dient. Den internationalen europäischen Bestimmungen (Vorschrift £EE 77/538 und ECE-BeStimmung 3) muß ein gestreutes Lichtbündel einer Nebelschlußleuchte an einem Kraftfahrzeug genügen,' sofern man als Lichtquelle eine elektrische 25 Watt-Glühlampe des Typs 25-1 benutzt, auf die sich die ECE-Bestimmung 37 bezieht. In Fig. 6 sind eine horizontale und vertikale Bezugsachse mit H und..V bezeichnet,die aufeinander senkrecht stehen. Sie ergeben sich als Schnittlinien einer Bezugsebene (in der Fig. 6 die Blattebene), auf der die Scheinwerferachse senkrecht steht,.entweder mit der horizontalen Symmetrieebene oder mit der vertikalen Symmetrieebene bezüglich des Scheinwerfers. Der Schnittpunkt der Achsen H und V liegt in der Verlängerung der optischen Achse des Scheinwerfers. Mit A und C sind Punkte gekennzeichnet, die auf der geraden Achse V liegen und die Schnittpunkte von Strahlen sind, die vom optischen Mittelpunkt des' Scheinwerfers ausgehen, in der Vertikalebene verlaufen und In bezug auf die Horizontalebene um -5° geneigt sind. Mit B und D sind zwei Punkte gekennzeichnest, die auf der Achse H liegen und die Schnittpunkte von Strahlen sind, die vom optischen Mittelpunkt des Scheinwerfers ausgehen, in der Horizontalebene verlaufen und in bezug auf die Vertikalebene um 1o° geneigt sind. Die internationalen Bestimmungen legen fest, daß· ~ wenn die Bezugsebene betrachtet wird, die senkrecht zur Achse der Lampe verläuft und nach Festlegung der oben definierten Punkte - .Fig. 6 is an illustration -the explanation of the connection. promotion to the light intensity of a rear fog light is used. The international European regulations (regulation £ EE 77/538 and ECE regulation 3) a scattered light beam from a rear fog lamp on a motor vehicle must suffice, ' if an electric 25 watt incandescent lamp of type 25-1 is used as the light source, to which the ECE regulation applies 37 refers. In Fig. 6, a horizontal and vertical reference axis are designated by H and..V, which are mutually exclusive stand vertically. They result as cutting lines a reference plane (in FIG. 6 the plane of the sheet) on which the headlight axis is perpendicular, either with the horizontal plane of symmetry or with the vertical plane of symmetry regarding the headlight. The intersection of the axes H and V lie in the extension of the optical axis of the headlight. A and C indicate points that lie on the straight axis V and are the points of intersection of rays coming from the optical center of the 'headlamp proceed in the vertical plane and with respect to the Horizontal plane are inclined by -5 °. With B and D are two Marked points which lie on the axis H and are the intersection points of rays departing from the optical center of the headlight, extend in the horizontal plane and are inclined by 10 ° with respect to the vertical plane. The international regulations state that · ~ when the reference plane is considered, the perpendicular to the axis of the lamp runs and after determining the points defined above -.
die Lichtstärke des gestreuten Teils, der innerhalb der Raute ABCD liegt, die durch die Eckpunkte A,B,C,D definiert ist, nicht weniger als 75 Candela betragen darf. Nach diesen Bestimmungen darf darüber hinaus die Lichtstärke entlang der Linien AC und BD auf den Achsen A ηΐΐύ V nicht weniger als 15Ό Candela betragen.the light intensity of the scattered part, which lies within the diamond ABCD, which is defined by the corner points A, B, C, D, must not be less than 75 candela. According to these provisions, the light intensity along the lines AC and BD on the axes A ηΐΐύ V must not be less than 15Ό candela.
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Ein erfindungsgemäßer Scheinwerfer, benutzt als Nebelschlußleuchte, erfüllt die genannten Bedingungen, wenn ein die Hauptfläche 32 des jeweiligen prismatischen Vorsprungs 24 der Streuscheibe 18 durchsetzendes Lichtbündel in eine vorbestimrnte Zone gerichtet wird. Im Entwurfstadium wird dazu eine Berechnung der Neigung der Hauptflächen 32 und der Nebenflächen 34 und 36 vorgenommen, die durch fortlaufende Näherung auf der Grundlage folgenden Schemas erfolgt:A headlight according to the invention, used as a rear fog light, fulfills the mentioned conditions if the main surface 32 of the respective prismatic projection 24 of the diffusion disk 18 penetrating light beam into a predetermined zone is judged. A calculation of the Inclination of the main surfaces 32 and the secondary surfaces 34 and 36 made, which is carried out by continuous approximation on the basis of the following schemes:
- indem man den Raumwinkel, der durch den Glühfaden der Lampe und durch das zentral angeordnete Prisma (prismatischer Vorsprung 24 und darunterliegender. Teil der Streuscheibe 18) definiert istfmit 1 festlegt, wird jedem Prisma ein Koeffizient — 1 zugeordnet. Er resultiert aus dem Verhältnis zwischen dem betreffenden Raumwinkel und dem vom zentralen Prisma festgelegten Raumwinkel. Dieser Koeffizient gibt den Anteil, d.h. den von diesem Prisma geleisteten Beitrag zur Beleuchtung der Streuscheibe an. Dieser Anteil ist umso geringer, je größer der Einfallswinkel des auf das Prisma einfal]enden Lichtbündels istjBy setting the solid angle defined by the filament of the lamp and the centrally arranged prism (prismatic projection 24 and the part of the diffusion disk 18 underneath) f to 1, a coefficient −1 is assigned to each prism. It results from the ratio between the relevant solid angle and the solid angle determined by the central prism. This coefficient indicates the proportion, ie the contribution made by this prism to the illumination of the diffusing screen. The greater the angle of incidence of the light beam incident on the prism, the smaller this proportion is
- die Richtung der Strahlenbündel, die jedes Prisma verlassen, und die erforderlich sind, um als Ergebnis die gewünschte Lichtstärkenverteilung zu erhalten (in dem Ausführungsbeispiel die von Fig. 6), werden festgelegt. Diese Festlegung erfolgt durch Summation über alle Prismen unter Berücksichtigung des Beleuchtungsanteils jedes einzelnen Prismasj- the direction of the beams leaving each prism, and which are required in order to obtain the desired light intensity distribution as a result (in the exemplary embodiment those of Fig. 6) are determined. This determination is made by summation over all prisms, taking into account the lighting component of each individual prism j
- dann werden die Neigungen der hervorstehenden Streuscheibenteile berechnet unter der Annahme, daß der mittlere Weg des Lichtbündels jedes Prisma gleich der Abstandslinie ist, die die Mitte des Glühfadens der Glühlampe mit dem Zentrum des jeweiligen Prismas verbindet:- then the inclinations of the protruding lens parts calculated assuming that the mean path of the light beam of each prism is equal to the line of distance that connects the center of the filament of the incandescent lamp with the center of the respective prism:
/12/ 12
67871-Α/δο67871-Α / δο
- danach erfolgt eine zweite" Näherungsrechnung, die die Vorr lagerung des optischen Zentrums des Prismas in bezug auf seine geometrische Mitte berücksichtigt, und die auf der Basis eines halbempirischen Algorithmus erfolgt, der als Parameter die zuvor errechneten Neigungen der drei hervorstehenden Teile benutzt; - a second "approximation calculation is then carried out, which takes into account the position of the optical center of the prism in relation to its geometric center, and which is based on a semi-empirical algorithm that uses the previously calculated inclinations of the three protruding parts as parameters;
- die Neigungen dieser hervorstehenden Teile werden danach erneut unter Berücksichtigung der neuen Koordinaten des optischen Zentrums angenähert; the inclinations of these protruding parts are then approximated again taking into account the new coordinates of the optical center;
- die Berechnung wird iterativ so lange durchgeführt, bis die Ergebnisse von zwei aufeinanderfolgenden Berechnungen innerhalb vorgegebener Grenzen übereinstimmen.- The calculation is carried out iteratively until the The results of two successive calculations agree within specified limits.
Die Nebelschlußleuchte als Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde deshalb ausgewählt, weil die Erfindung gerade in dieser Ausführung besonders viele Vorteile bietet. Erfindungsgemriße Scheinwerfereinheiten können jedoch auch für andere Zwecke benutzt werden, wie beispielsweise für Rückfahrscheinwerfer, die auch internationalen Bestimmungen unterliegen und die insbesondere auch durch ein ähnliches Diagramm wie das in Fig. 6 dargestellte gekennzeichnet sind. Die Berechnung der Neigung der hervorstehenden Teile erfolgt näherungsweise" von dem vorgegebenen Diagramm ausgehend.The rear fog light as an embodiment of the invention was selected because the invention is precisely in this Execution offers many advantages. Outline of the invention However, headlight units can also be used for other purposes, such as reversing lights, which are also subject to international regulations and which, in particular, are also characterized by a diagram similar to that in FIG. 6 are marked. The calculation of the inclination of the protruding parts is carried out approximately "from the given one Starting from diagram.
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