專利名稱：用于近、遠(yuǎn)光照明的汽車車頭燈及其燈管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種近光和遠(yuǎn)光照明用汽車車頭燈，它由反射鏡和燈管組成，前者確定光軸，并具有兩扇形體，后者具有包圍兩發(fā)光體的燈殼并置于反射鏡內(nèi)，其中第一發(fā)光體，以下稱為主螺旋燈絲，軸向安置并被起遮光器作用的金屬板材局部包圍。
本發(fā)明還涉及一種具有至少局部自由面輪廓(freiflchenkontur)的鹵素白熾燈，適于在反射鏡系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用，尤其是在汽車車頭燈內(nèi)應(yīng)用。本發(fā)明還涉及適合車頭燈的燈管。
其中，本發(fā)明尤其涉及具有自由面反射鏡(Freiflchenreflektor)的汽車車頭燈以及具有兩種發(fā)光體和一種金屬罩(以下稱為遮光器)的燈管。燈管一般為鹵素白熾燈。
迄今為止采用的、具有反射鏡和燈管的汽車車頭燈方案一般利用所謂的H4-燈，例如從專利DE-OS-26 51 643中公知。在H4-燈的燈泡殼內(nèi)沿軸向分別安置了近光和遠(yuǎn)光照明發(fā)光體。近光照明發(fā)光體是這樣安裝在遮光罩內(nèi)的，使該罩近似半球形，即水平方向撐開的方位角接近180°。遮光罩在近光照明發(fā)光體的管座一端向上提高一些，使它能遮住遠(yuǎn)光照明發(fā)光體。
這種燈管的基本原理在早期的專利通報里已有詳盡的描述，例如有專利DE-OS 17 72 256和DE-OS 15 39 371。據(jù)此，遮光罩通過它的側(cè)邊在反射鏡上的投影對獲得明暗界限作出貢獻(xiàn)。如果希望通過以下方式非對稱地把道路照亮，即遮光罩的側(cè)邊不完全提高到近光照明發(fā)光體的平面，而在其下約15°處中止，使遮光罩撐開的角度只有165°(參閱DE-OS 15 89 242)。原則上，遠(yuǎn)光照明螺旋燈絲也可以是橫向螺旋燈絲以代替軸向螺旋燈絲。按照這種運行方式，在正常情況下，不是近光照明-就是遠(yuǎn)光照明螺旋燈絲起作用，這限制了反射鏡的利用。在近光照明情況下，遮光罩的遮蔽損耗處于總立體角40％的數(shù)量級。反之，對于遠(yuǎn)光照明而言，只能利用約40％的立體角，而約60％的立體角不可控地貢獻(xiàn)于近光照明，其方式為遠(yuǎn)光照明的光被分散在為近光照明準(zhǔn)備的反射鏡部件里。
附屬的反射鏡大多由兩拋物面部件組成，參看例如專利DE—OS 2720 956。然而個別的也有采用自由面反射鏡的，如其中在專利DE—OS38 08 086和EP—A 282 100中所描述的。
這迄今熟知的基本原理是相互抵觸的要求的一種折衷，尚不能最令人滿意。
本發(fā)明的任務(wù)在于根據(jù)本說明書第一段落中所述總構(gòu)思-在設(shè)計多功能車頭燈時允許最大程度的靈活性-提供具有反射鏡和燈管的汽車車頭燈。這一點尤其與兩種功能“近光照明/遠(yuǎn)光照明”的最佳解決方案有關(guān)。此外，本發(fā)明所述方案也適合于多變的設(shè)計和滿足特殊要求的現(xiàn)代化照明功能。
本發(fā)明的另一基本任務(wù)是提供一種特別適合于車頭燈的燈管。
一種近光和遠(yuǎn)光照明用汽車車頭燈，由反射鏡和燈管組成，前者確定光軸，并具有兩扇形體，后者具有包圍兩發(fā)光體的燈殼并置于反射鏡內(nèi)，其中第一發(fā)光體，以下稱為主螺旋燈絲，軸向安置并被起遮光器作用的金屬板材局部包圍，其特征在于—反射鏡由具有不同輪廓曲線的兩扇形體組成，其中第一扇形體在光學(xué)上用于主螺旋燈絲，而第二扇形體用于第二發(fā)光體，以下稱為輔助螺旋燈絲，其中至少第一扇形體的輪廓為自由面輪廓，—主螺旋燈絲被遮光器這樣包圍，使其遮光的方位角約為100°到140°，由此確定了遮光區(qū)和照明區(qū)；—輔助螺旋燈絲安置在光軸之下，錯位在0.25倍和2倍輔助螺旋燈絲直徑之間—反射鏡的扇形體的空間分布?xì)w屬由遮光器確定的區(qū)域；—遮光器如此成形，使得輔助螺旋燈絲大部分處在遮光區(qū)內(nèi)。
一種具有至少局部自由面輪廓的鹵素白熾燈，適于在反射鏡系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用，尤其是在汽車車頭燈內(nèi)應(yīng)用，其特征在于—確定燈殼軸的圓柱形或類似形狀的燈殼；—確定與反射鏡系統(tǒng)的光軸相應(yīng)的參考軸的管座；—安置在參考軸上的主螺旋燈絲被作為遮光器的金屬罩所包圍，其遮光的方位角約為100°到140°；—輔助螺旋燈絲安置在參考軸外，其中離開參考軸的距離在0.25倍和兩倍輔助螺旋燈絲直徑之間；
—遮光器是這樣成形的，使輔助螺旋燈絲至少大部分處在遮光區(qū)內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明所述的汽車車頭燈由確定在光軸上的反射鏡和安置在其內(nèi)的雙絲白熾燈組成，其中，以下稱為主螺旋燈絲的第一發(fā)光體被軸向安置，并被起著遮光器作用的金屬罩局部包圍。在這方面，軸向的概念意味著，螺旋燈絲以足夠小的公差處在光軸上。
除此之外，正如公知的那樣，主螺旋燈絲處于燈管的燈殼軸之外也是必要的，準(zhǔn)確而言，它位于反射鏡里燈殼軸的下側(cè)，從而防止了通過鏡像導(dǎo)致眩目。
反射鏡由具有不同輪廓曲線的兩個扇形體組成，其中從光學(xué)上講，第一角形體基本上用于主螺旋燈絲，而第二扇形體在光學(xué)上僅用于以下稱為輔助螺旋燈絲的第二發(fā)光體。至少第一扇形體的輪廓是自由面輪廓，其原理例如已在專利DE-OS 38 08 086和EP-A 282 100中描述過。在本發(fā)明著重涉及到這兩篇文獻(xiàn)。
反射鏡的第二扇形體也特別優(yōu)選自由面輪廓。然而，原則上，另一種輪廓，例如拋物面輪廓也適用。
第一扇形體輪廓優(yōu)化如下，使其產(chǎn)生遮光作用所必須的明暗界限?；驹碓谟?，明暗界限不是通過遮光罩或遮光板的邊緣的投影來取得，而是通過起近光照明作用的主螺旋燈絲大量投影的適當(dāng)疊加而得到。因此明暗界限是通過相當(dāng)于螺旋燈絲下部邊緣的螺旋燈絲像的上部邊緣來產(chǎn)生，然而不排除通過單獨的手段，例如遮光板，來產(chǎn)生明暗界限。
主螺旋燈絲被遮光器這樣包圍，使方位角的遮光范圍約為100°到140°，從而對反射鏡內(nèi)主螺旋燈絲而言確定了遮光區(qū)和照明區(qū)。因此，正如從遮光罩技術(shù)所知道的那樣，這樣來安置遮光器，使其安置在反射鏡內(nèi)主螺旋燈絲下。然而因為它并不產(chǎn)生明暗界限，所以它的定位和尺寸都比遮光罩的情形更不臨界。
輔助螺旋燈絲在反射鏡內(nèi)安置在緊挨于光軸下，其中(對輔助螺旋燈絲中央)錯位處在輔助螺旋燈絲直徑的0.25倍和2倍之間，錯位最好取0.5倍直徑時。輔助螺旋燈絲可以軸向安置。然而特別優(yōu)選的方位是輔助螺旋燈絲對光軸橫向安置，因為那時輔助螺旋燈絲的發(fā)射特性能夠最佳地調(diào)整到反射鏡對分的輪廓上。因此在第二反射鏡扇形體只可以產(chǎn)生水平方向的發(fā)光體投影，這種投影可極佳地轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)光照明所希望的光分布。反之，軸向輔助螺旋燈絲在第二反射鏡扇形體產(chǎn)生垂直方向的螺旋燈絲圖象，這些燈絲圖象不大適合經(jīng)典應(yīng)用。
反射鏡兩扇形體的空間分布大體上調(diào)整到由遮光器限定的兩區(qū)域。這意味著基本上處理主螺旋燈絲光的第一扇形體顯著大于僅用于輔助螺旋燈絲的第二扇形體。在頂視圖上，兩個扇形體-作為示例采納圓形反射鏡孔一類似圓蛋糕上切的塊，共同補(bǔ)全為一完整蛋糕(相當(dāng)于360°方位角)。因此，第二扇形體撐開的方位角大體上相當(dāng)于遮光器的方位角。由于半遮光效應(yīng)，優(yōu)先選擇第二扇形體的方位角略小于遮光器方位角，尤其可以小達(dá)20％，而在典型情況下約小10％。
遮光器基本上安置在主螺旋燈絲之下。它是這樣成形的，使得輔助螺旋燈絲至少絕大部分處于遮光區(qū)內(nèi)。它的基本形狀可以是矩形的。但是也可以用粗略近似選擇例如勺形或徽章形。在這種情況下，它具有處于輔助螺旋燈絲和主螺旋燈絲之間正面的尖端和兩條直的或也呈彎曲的側(cè)邊(大體上平行于主螺旋燈絲)，以及垂直于側(cè)邊伸展的端棱或也呈鈍的尖端。因此，輔助螺旋燈絲的遮光主要通過勺或徽章的正面尖端起作用。為了這個目的，下面的尖端可深度彎曲和/或伸長。
遮光器可以是連續(xù)凹面彎曲的原始金屬板材或在平面截段情況下互相按一定角度安裝。這種形式既省料、易制造又很少反射。金屬板材也可凹面彎曲，特別是在構(gòu)成勺形或徽章形結(jié)構(gòu)時。
因此，從處在主螺旋燈絲中的極坐標(biāo)系原點看，微章結(jié)構(gòu)的側(cè)緣撐開的方位角從100°到140°。與此相反，經(jīng)典的遮光罩，在非對稱遮光情況下，采納165°方位角。
就包含主螺旋燈絲、且其原點處在主螺旋燈絲內(nèi)的水平面而言，遮光器的兩側(cè)緣明顯地處在主螺旋燈絲的下緣之下。在兩側(cè)緣的情況下，對該水平面的方位距最好至少選用20°。遮光器對該平面對稱安置具有優(yōu)點，也就是角距在兩側(cè)是相等的。與此相反，在經(jīng)典的遮光器情況下，一側(cè)緣準(zhǔn)確處在水平面上，而另一側(cè)緣距水平面的方位距為15°。
在近光照明運行情況下，只有主螺旋燈絲和第一反射鏡扇形體一起工作，對遠(yuǎn)光照明運行有多種方案。
在優(yōu)選的實施例中，落入遮光區(qū)的輔助螺旋燈絲的光束有針對性地在第二扇形體反射下，用于產(chǎn)生作為可用于遠(yuǎn)光照明基本部分的強(qiáng)光束。其中輔助螺旋燈絲光束的一部分也能到達(dá)為輔助螺旋燈絲未覆蓋的第一反射鏡扇形體。然而，這種光束在此只提供微不足道的散射光，更確切地說，是在遠(yuǎn)光照明運行情況下作為對側(cè)向照明的附加貢獻(xiàn)而被利用。其中近光照明被關(guān)閉。在此實施結(jié)構(gòu)中，輔助螺旋燈絲的電功率約等于主螺旋燈絲的電功率，它可以大一些，一般可達(dá)40％。典型的60瓦的輔助燈絲功率光通量約200流明(lm)。
在第二種優(yōu)選實施結(jié)構(gòu)中，真正的遠(yuǎn)光是通過上述光束和照射側(cè)向的光束，此兩光束由遠(yuǎn)光產(chǎn)生，與繼續(xù)工作的近光照明疊加一起產(chǎn)生的，即在遠(yuǎn)光照明工作時，主螺旋燈絲和輔助螺旋燈絲同時點亮。因此，現(xiàn)在相當(dāng)?shù)偷妮o助螺旋燈絲功率，只相當(dāng)于主螺旋燈絲功率的20％和80％之間的功率就夠用了。這種情況強(qiáng)調(diào)了這里介紹的車前燈系統(tǒng)的高效率。
采用鹵素白熾燈作燈管是有益的，因為鹵素白熾燈管尺寸很小而壽命很長。
在反射鏡的總面積中歸入遮光區(qū)的第二扇形體的面積占10％到30％，這一點能作為反射鏡面積在兩扇形體分配的立足點。在輔助螺旋燈絲功率約為20瓦到40瓦時，由第二扇形體獲得的光通量優(yōu)先至少為80流明(lm)。主螺旋燈絲的典型功率為50瓦到70瓦。
與此相應(yīng)地在一個特別優(yōu)選的實施例中，兩發(fā)光體的電引線之間的連接是這樣的，主螺旋燈絲作為近光照明起作用，而由主螺旋燈絲和輔助螺旋燈絲同時發(fā)射的光的疊加構(gòu)成遠(yuǎn)光照明。
這里介紹的新穎方案也可以在其它用途里采納，尤其對AFS(先進(jìn)的車前燈照明系統(tǒng))概念歸納的一些用途，例如在Eureka-Projekts 1403項目中的應(yīng)用。由此可實現(xiàn)的光分布其特征為在應(yīng)用改進(jìn)技術(shù)時，它比在固定不變的標(biāo)準(zhǔn)中為近光照明和遠(yuǎn)光照明規(guī)定的光分布，能更好和/或更靈活地適應(yīng)各種交通狀況，使明暗界限適應(yīng)于行駛速度就是一例。
因此，一般方式下各根螺旋燈絲能夠單獨運行，或者也可以附加地組合一起。在后一種情況下，可以實現(xiàn)三種(或多種)不同的運行方式。因此取代一般的相應(yīng)于經(jīng)典的“近光照明”和“遠(yuǎn)光照明的運行方式的光分布，新穎的光分布范例也能很好實現(xiàn)，它們符合近代運行方式如“市內(nèi)用燈”，“公路照明燈”，“高速公路照明燈”，“交通標(biāo)志照明”等等。這樣一種運行方式在例如專利DE-OS 41 24 374中已詳細(xì)說明。本技術(shù)的優(yōu)點尤其表現(xiàn)在在盡管能夠提供許多不同功能的近代照明系統(tǒng)里，它仍能允許保持小的為此必須的車前燈數(shù)。
此外，就已公知的輔助手段而言，可移動的遮光板和可動鏡適合AFS的目的。在這種情況，明暗界限也能通過遮光板實現(xiàn)。
原則上講，在如此一類應(yīng)用中，當(dāng)所附屬反射器是很平整的(尤其是呈矩形的)，軸向輔助螺旋燈絲尤其能顯示出優(yōu)點。
然而與上述鹵素白熾燈管相似的一些燈管不僅適合汽車車頭燈，而且一般也適合反射鏡系統(tǒng)，尤其可裝入至少具有部分地、而最好具有完整的自由面輪廓的車頭燈內(nèi)。具有下列特征的鹵素白熾燈管特別適用—確定燈殼軸的圓柱形或類似形狀的燈殼；—確定與反射鏡系統(tǒng)光軸相應(yīng)的參考軸的管座；—輔助螺旋燈絲安置在參考軸外，其中離開參考軸的距離在0.25倍和2倍輔助螺旋燈絲直徑范圍內(nèi)；—遮光器是這樣成形的，使輔助螺旋燈絲至少大部分，最好全部處在遮光區(qū)內(nèi)。
最好這樣設(shè)計兩螺旋燈絲，使輔助螺旋燈絲的功率相當(dāng)于主螺旋燈絲的20％和80％之間的功率，尤其是相當(dāng)于約50％。
正如以上已經(jīng)說明過的那樣，輔助螺旋燈絲安置在垂直于主螺旋燈絲的燈管特別適合于在模式“遠(yuǎn)光照明”和“近光照明”中的經(jīng)典運行方式。
在如此的結(jié)構(gòu)配置情況下，可以確定一水平面，它包含主螺旋燈絲并與輔助螺旋燈絲平行，在主螺旋燈絲內(nèi)具有其原點。因此就這水平面而言，當(dāng)遮光器的兩側(cè)緣明顯地處在主螺旋燈絲下緣之下時，具有優(yōu)點。兩側(cè)緣最好對這水平面至少具有20°角距。
對以上討論的新穎運行方式的一部分，當(dāng)輔助螺旋燈絲沿主螺旋燈絲軸向安置時，具有優(yōu)點。
在如此的結(jié)構(gòu)配置情況下，可以確定一水平面，它包含主螺旋燈絲，在主螺旋燈絲內(nèi)具有其原點，并垂直于包含兩螺旋燈絲的平面。因此就這水平面而言，當(dāng)遮光器的兩側(cè)緣明顯地處在主螺旋燈絲的下緣之下，而且最好在兩側(cè)離這水平面至少20°角距。
并不排除在特殊要求下，使輔助螺旋燈絲對主螺旋燈絲和光軸傾斜。
根據(jù)輔助螺旋燈絲相對主螺旋燈絲定位，輔助螺旋燈絲有可能并不完全處于遮光器的遮光區(qū)內(nèi)。這一點在橫向或傾斜安置的情況下特別合適。然而一般至少80％，最好大于95％的輔助螺旋燈絲的發(fā)光面積應(yīng)當(dāng)處于遮光區(qū)內(nèi)。因此，在橫向安置輔助螺旋燈絲的情況下，必須在根據(jù)遮光的需要以短的螺旋燈絲為佳和考慮遠(yuǎn)光照明光分布以伸長的螺旋燈絲為佳之間達(dá)成一種折衷。
本發(fā)明借助幾個實施例詳細(xì)說明如下

圖1表示具有橫向輔助螺旋燈絲的雙燈絲白熾燈的車頭燈，其局部為剖面。
圖2表示圖1的局部放大圖，側(cè)視圖(圖2a)和剖面圖(圖2b)以及簡化了的頂視圖(圖2c)。
圖3表示圖1的車頭燈達(dá)到的光分布，分解為幾個部分的光分布(圖3a到3c)和積分光分布(圖3d)。
圖4表示相應(yīng)于圖2，作為放大局部剖面繪制的、具有軸向輔助螺旋燈絲的燈管的另一實施例的側(cè)視圖(圖4a)和截面圖(圖4b)。
圖5表示由圖4的車頭燈達(dá)到的光分布分解為幾個部分的光分布(圖5a到圖5c)和積分光分布(圖5d)。
圖6表示相應(yīng)于圖2，作為放大局部剖面繪制的、具有平面遮光器的燈管的另一實施例的側(cè)視圖(圖6a)和截面圖(圖6b)。
圖1示意性給出了具有反射鏡2和鹵素白熾燈3的車前燈1。反射鏡確定了光軸A。燈管具有一側(cè)壓縮的圓柱形燈殼(4)，在壓縮變形處安裝燈座5。燈殼4在遠(yuǎn)離燈座的一端呈圓弧形，涂復(fù)了一層公知的吸收層6。具有功率50瓦的主螺旋燈絲7構(gòu)成第一發(fā)光體。它處于與車頭燈的光軸A重合的燈座參考軸上，這時它安置在(與光軸平行的)燈殼軸B之下一點的地方。
由輔助螺旋燈絲8構(gòu)成的、功率25瓦的第二發(fā)光體對光軸橫向安置。輔助螺旋燈絲8安置在燈座5和主螺旋燈絲7之間，緊挨著光軸下方。就螺旋燈絲中央而言，離主螺旋燈絲7的距離為2mm，離光軸的距離為1mm。對光軸的錯位相當(dāng)于輔助螺旋燈絲直徑的0.75倍左右。
圖2a和2b給出了側(cè)視圖和橫截面圖上放大了的局部燈管內(nèi)的幾何關(guān)系。螺旋燈絲7、8以及遮光器9一般固定在引線17上，后者固定在石英橫梁上。遮光器9水平安置在主螺旋燈絲7之下。遮光器是凹面彎曲的金屬板件，象具有鈍尖端10的徽章，形成二側(cè)緣11和端棱16。遮光器9的鈍尖端10處于主螺旋燈絲和輔助螺旋燈絲之間。鈍尖端提得這樣高，以致于從主螺旋燈絲7看，輔助螺旋燈絲實際上被完全遮住了。遮光器9離主螺旋燈絲7的距離及其寬度、以及側(cè)緣11之間的距離是這樣確定的從主螺旋燈絲看，形成一個撐開方位角α＝120°的遮光區(qū)12。與此相應(yīng)，照明區(qū)13包含其余的方位角240°。遮光器9對垂直線對稱安置。盡管如此，實現(xiàn)了非對稱光分布，因為這是反射鏡輪廓的特性。
令人意外地，這里實際上有一種結(jié)構(gòu)形式，可以這樣來調(diào)整兩個螺旋燈絲和一個遮光器彼此之間的位置，即能夠選擇橫向安置的螺旋燈絲8的寬度小于遮光器寬度，而同時這樣選擇遮光器側(cè)緣離主螺旋燈絲的距離，使得由主螺旋燈絲7看，方位角α導(dǎo)致所需要約120°的遮光。
圖1和2c圖示的反射鏡輪廓由二扇形體14和15組成，兩者制作成后面。主螺旋燈絲7的光只安置在車頭燈內(nèi)上部的第一扇形體14處理，而(劃陰影線的)處于下部的第二扇形體目標(biāo)明確地只處理輔助螺旋燈絲8的光。輔助螺旋燈絲8在車頭燈1內(nèi)這樣安置，使其處于緊挨著第二反射鏡扇形體15的“焦點容積”之下。
(如果以拋物面作第二反射鏡扇形體，則輔助螺旋燈絲處于緊挨焦點之下)。在圖2c的頂視圖上，兩扇形體14和15大體上復(fù)蓋了遮光器9產(chǎn)生的區(qū)域12，13。第二扇形體的方位角β約為110°，而第一扇形體包括其余的方位角(250°)。
在另一實施例中，車頭燈具有矩形的基本形狀以取代圓形，例如該矩形具有寬度13cm，高度10cm。
在近光照明工作時，只點亮主螺旋燈絲7，相應(yīng)地只有第一扇形體14被照射。第一扇形體14的自由面輪廓產(chǎn)生典型的非對稱近距照明分布，如圖3a所示，而無需附加輔助手段或工具，例如遮光罩。該圖示出了等照明強(qiáng)度線。輪廓清晰的照明界限十分顯著。測量是在25米遠(yuǎn)的測量墻壁上進(jìn)行的。包含的水平角為-30°到+30°，垂直角為-50°到+5°。
在遠(yuǎn)光照明工作時，主螺旋燈絲7和輔助螺旋燈絲8都點亮，所以遠(yuǎn)光照明分布由幾部分組成第一部分還是圖3所示通過主螺旋燈絲7的近光照明分布與第一反射鏡扇形體14組合產(chǎn)生。
第二部分對遠(yuǎn)光主要部分由處于光分布中央的狹長而明亮的光束組成，這光束由輔助螺旋燈絲8與第二反射鏡扇形體15組合產(chǎn)生，這部分在圖3b上給出。
此外，第三部分通過輔助螺旋燈絲8也照射第一反射鏡扇形體14而產(chǎn)生。按照這種方式，將實現(xiàn)圖3c所示的側(cè)面區(qū)域的附加照明。這種附加光與近光照明結(jié)合用于消除第二扇形體光束產(chǎn)生的“隧道效應(yīng)”。
最終的遠(yuǎn)光如圖3d所示，是這三部分光之和。因此，極好又均勻的遠(yuǎn)光分布、逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹醒朊髁恋墓馐?，以及總光通量的高效率都是十分突出的?br> 圖4a和圖4b給出了具有軸向輔助燈絲18的裝置。此外，其中相同部件用與圖1和圖2所示相同標(biāo)號表示。輔助螺旋燈絲18也安置在光軸之下約1mm處。在主螺旋燈絲7和輔助螺旋燈絲18彼此相向的邊棱19和20的間距為1.5mm。遮光器9以上述實施例相類似的方式安置。作為示例，圖5a到5d給出了車頭燈內(nèi)這種燈管的光分布，它們類似于第一實施例。這時螺旋燈絲電路又相當(dāng)于與圖3有關(guān)討論的運行方式。與此相應(yīng)，與第一反射鏡扇形體共同作用的主螺旋燈絲產(chǎn)生的近光照明分布(圖5a)實際上是與圖3a相同的。然而現(xiàn)在輔助螺旋燈絲與第二扇形體共同作用產(chǎn)生具有更大前部區(qū)域照明的光束(圖5b)。側(cè)向照明也更少均勻和更狹窄(圖5c)。最終的遠(yuǎn)光(由圖5a到5c的部分相加構(gòu)成)總還是優(yōu)于傳統(tǒng)的H4車頭燈，然而達(dá)到的最高照明強(qiáng)度與第一實施例相比較低。
一般，這里介紹的兩種燈管的基本類型也可以用于其它的由兩扇形體組成的反射鏡系統(tǒng)。例如汽車車頭燈反射鏡的扇形體由使下述光分布成為可能的自由面輪廓組成。
主螺旋燈絲的單獨控制經(jīng)過第一反射鏡扇形體產(chǎn)生適合運行模式“市內(nèi)用燈”的光分布。一種可移動的遮光板系統(tǒng)放置在水平面的高度，起著遮光裝置作用。
在遮光系統(tǒng)往回移動時，因而遠(yuǎn)離光學(xué)光路，在繼續(xù)獨立控制主螺旋燈絲的情況下，遮光器產(chǎn)生適合運行模式“公路用燈”的光分布。
在附加投入使用橫向安置的輔助螺旋燈絲時，藉助于第二反射鏡扇形體，產(chǎn)生適合于運行模式“高速公路用近光照明”的光分布。
作為一種代替方案，(在相應(yīng)地最佳化反射鏡輪廓情況下)，如果兩種螺旋燈絲共同運行時(通過如上所述兩個反射鏡扇形體)通過反射鏡輕微的傾斜，產(chǎn)生適合于運行模式“交通標(biāo)志照明”的光分布。
最后，圖6給出了具有橫向安置輔助螺旋燈絲8的鹵素白熾燈的實施例。相同的標(biāo)號相應(yīng)于如上列各圖所示的相同部件。一種平面遮光器25包圍軸向主螺旋燈絲7，它由26到30多段構(gòu)成，這些段之間呈一定角度彼此相連，這種遮光器反射很少，可以非常容易由直角金屬帶料制成，而無多余料頭。這里方位角為110°。
在另一實施例中，相當(dāng)于在近光照明工作時，結(jié)合圖3所作說明，還是只點亮主螺旋燈絲7，而且相應(yīng)地只有第一扇形體14被照射。上面的說明從內(nèi)容上也適用于此例。
然而，在遠(yuǎn)光照明工作時，只點亮輔助螺旋燈絲，所以遠(yuǎn)光分布只由兩部分組成第一部分，遠(yuǎn)光照明的主要部分，由光分布中央的明亮光束組成，此光束由輔助螺旋燈絲8與第二反射鏡扇形體15相結(jié)合而產(chǎn)生。這個部分也與圖3b所示光分布相似，但它不那么窄。
此外，還有第二部分，它是由輔助螺旋燈絲8也照射第一反射鏡扇形體14所產(chǎn)生。按照這種方式，將實現(xiàn)圖3c所示的側(cè)面區(qū)域的附加照明，以便也用于消除由第二扇形體光束產(chǎn)生的“隧道效應(yīng)”。
最終的遠(yuǎn)光與圖3d所示的光分布相似，是這兩部分光之和。
權(quán)利要求
1.一種近光和遠(yuǎn)光照明用汽車車頭燈(1)，由反射鏡(2)和燈管(3)組成，前者確定光軸(A)，并具有兩扇形體，后者具有包圍兩發(fā)光體(7，8)的燈殼(4)并置于反射鏡內(nèi)，其中第一發(fā)光體，以下稱為主螺旋燈絲(7)，軸向安置并被起遮光器(9，25)作用的金屬板材局部包圍，其特征在于—反射鏡(2)由具有不同輪廓曲線的兩扇形體(14，15)組成，其中第一扇形體(14)在光學(xué)上用于主螺旋燈絲(7)，而第二扇形體用于第二發(fā)光體，以下稱為輔助螺旋燈絲(8)，其中至少第一扇形體(14)的輪廓為自由面輪廓，—主螺旋燈絲(7)被遮光器(9，25)這樣包圍，使其遮光的方位角約為100°到140°，由此確定了遮光區(qū)(12)和照明區(qū)(13)；—輔助螺旋燈絲(8)安置在光軸(A)之下，錯位在0.25倍和2倍輔助螺旋燈絲直徑之間；—反射鏡的扇形體(14，15)的空間分布?xì)w屬由遮光器確定的區(qū)域(12，13)；—遮光器(9，25)如此成形，使得輔助螺旋燈絲(8)大部分處在遮光區(qū)(12)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車車頭燈，其特征在于第一扇形體(14)的自由面輪廓最佳化如下它可以產(chǎn)生為遮光效應(yīng)必須的明暗界限。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車車頭燈，其特征在于與包含主螺旋燈絲(7)而且原點在主螺旋燈絲內(nèi)的水平面相比較，遮光器的兩側(cè)緣明顯地處于主螺旋燈絲的下緣之下，而且在兩側(cè)對這水平面優(yōu)先地至少具有20°角距。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車車頭燈，其特征在于反射鏡的第二扇形體(15)為拋物面輪廓或自由面輪廓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車車頭燈，其特征在于落入遮光區(qū)(12)的輔助螺旋燈絲(8)的光束目標(biāo)明確地可用于產(chǎn)生作為遠(yuǎn)光照明基本部分的狹而強(qiáng)的光束。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車車頭燈，其特征在于輔助螺旋燈絲(8)對光軸(A)橫向安置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車車頭燈，其特征在于兩發(fā)光體(7，8)這樣設(shè)計，使得輔助螺旋燈絲(8)的功率相當(dāng)于主螺旋燈絲(7)的20％和140％之間的功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車車頭燈，其特征在于燈管為鹵素白熾燈。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車車頭燈，其特征在于歸入遮光區(qū)的第二扇形體的面積部分約占反射鏡總面積的10％到30％。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車車頭燈，其特征在于兩發(fā)光體的引線是這樣彼此連接在一起，主螺旋燈絲(7)作為近光照明用，而遠(yuǎn)光照明是由輔助螺旋燈絲發(fā)射的光或由主螺旋燈絲和輔助螺旋燈絲同時發(fā)射的光疊加構(gòu)成。
11.一種具有至少局部自由面輪廓的鹵素白熾燈，適于在反射鏡系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用，尤其是在汽車車頭燈內(nèi)應(yīng)用，其特征在于—確定燈殼軸的圓柱形或類似形狀的燈殼(4)；—確定與反射鏡系統(tǒng)的光軸(A)相應(yīng)的參考軸的管座(5)；—安置在參考軸上的主螺旋燈絲(7)被作為遮光器(9，25)的金屬罩所包圍，其遮光的方位角約為100°到140°；—輔助螺旋燈絲(8；18)安置在參考軸外，其中離開參考軸的距離在0.25倍和兩倍輔助螺旋燈絲直徑之間；—遮光器(9；25)是這樣成形的，使輔助螺旋燈絲至少大部分處在遮光區(qū)內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述鹵素白熾燈，其特征在于兩螺旋燈絲這樣設(shè)計的，使得輔助螺旋燈絲的功率相當(dāng)于主螺旋燈絲的20％和140％之間的功率。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鹵素白熾燈，其特征在于輔助螺旋燈絲(8)對主螺旋燈絲(7)橫向安置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鹵素白熾燈，其特征在于與包含主螺旋燈絲(7)并且平行于輔助螺旋燈絲、原點在主螺旋燈絲內(nèi)的水平面相比較，遮光器的兩側(cè)緣明顯地處于主螺旋燈絲的下緣之下，而且在兩側(cè)對這水平面優(yōu)先地具有至少20°角距。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述鹵素白熾燈，其特征在于，輔助螺旋燈絲(18)沿主螺旋燈絲(7)軸向安置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述鹵素白熾燈，其特征在于，與包含主螺旋燈絲(7)且原點在主螺旋燈絲內(nèi)并垂直于包含兩個螺旋燈絲平面的水平面相對較，遮光器的兩側(cè)緣(11)明顯地處于主螺旋燈絲的下緣之下，而且在兩側(cè)對著這個水平面優(yōu)先地具有至少20°角距。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述鹵素白熾燈，其特征在于遮光器(25)為一平面的、尤其是有傾斜角的或連續(xù)彎曲的金屬件。
全文摘要
本發(fā)明所述車頭燈(1)包含具有兩種不同自由面輪廓的反射鏡(2)和具有一體化遮光器(9)的雙燈絲白熾燈(3)，遮光器(9)圍繞主螺旋燈絲(7)產(chǎn)生具有方位角從100°到140°的遮光區(qū)(12)。
文檔編號H01K9/08GK1160137SQ9710266
公開日1997年9月24日 申請日期1997年2月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月23日
發(fā)明者F·J·卡爾茨, W·派茨, R·卡錫爾 申請人:電燈專利信托有限公司, 赫拉休克公司