Scheinwerferlinse Komponenten: 1'Abdeckung 2'Gehäuse 3'Reflektor 4'Projektor

Gehäuse

Das Gehäuse des Scheinwerfers hat die folgenden Aufgaben:
Träger aller Scheinwerferkomponenten (Kabel, Reflektor usw.)
Befestigung am Fahrzeugchassis
Schutz vor äußeren Einflüssen (Feuchtigkeit, Hitze usw.)
Für das Gehäuse werden Thermoplaste verwendet.

Reflektor

Die Hauptfunktion des Reflektors besteht darin, den größtmöglichen Anteil des von der Glühlampe abgestrahlten Lichtflusses aufzufangen und diesen in Richtung Fahrbahn zu lenken. Es gibt verschiedene Reflektorsysteme, die den Scheinwerferentwicklern dabei helfen sollen, dieses Ziel so effektiv wie möglich zu erreichen.

Materialauswahl für Reflektoren

Während vor einigen Jahren die meisten Reflektoren aus Blechstahl hergestellt wurden, führen die heutigen Anforderungen an Scheinwerfer, wie Fertigungstoleranzen, Design, Oberflächenqualität, Gewicht usw., dazu, dass hauptsächlich Kunststoffe (verschiedene Thermoplaste) für Reflektoren verwendet werden. Diese werden mit hoher Formgenauigkeit hergestellt.

Dadurch können insbesondere geschichtete und mehrkammerige Systeme realisiert werden. Anschließend werden die Reflektoren beschichtet, um die erforderliche Oberflächenqualität zu erreichen. Bei Scheinwerbersystemen mit hohem thermischem Belastung können Reflektoren auch aus Aluminium oder Magnesium hergestellt werden. Im nächsten Schritt wird eine Aluminiumreflexionschicht und dann eine Siliconschutzschicht auf die Reflektoroberfläche aufgedampft.

Projektionsmodule

Aufgrund ihrer genau abgegrenzten Strahlengänge und ihres hohen Lichtflusses werden Projektionsmodule in modernen Scheinwerfern sehr häufig eingesetzt. Dank unterschiedlicher Linsendurchmesser, Lichtfunktionen und Einbaumöglichkeiten können diese Module für eine Vielzahl von individuellen Scheinwerferkonzepten genutzt werden.

Abdecklinsen

Abdecklinsen mit Streuoptik haben die Aufgabe, den vom Reflektor gesammelten Lichtfluss so zu lenken, zu streuen oder zu fokussieren, dass die erforderliche Lichtverteilung, wie zum Beispiel die Abschnitmlinie, erzeugt wird. Dieses bislang übliche Konzept wurde mittlerweile fast vollständig durch nicht gestreute Systeme ersetzt.

Abdecklinsen ohne Streuoptik

Sogenannte "klare Abdecklinsen" verfügen über keine optischen Elemente. Sie dienen lediglich dazu, das Licht vor Verschmutzung und Witterungseinflüssen zu schützen.

Sie werden für folgende Scheinwerfersysteme eingesetzt:
Innere Linse (DE-System), für Niedrigstrahl, Hochstrahl (Bi-Xenon) und Nebellicht
Trennungslinse innerhalb des Scheinwerfers, direkt vor dem Reflektor
Freiform-Scheinwerfer (FF), vollständig ohne zusätzliche Strukturierung

Materialauswahl für Decklinsen

Konventionelle Decklinsen bestehen im Allgemeinen aus Glas. Dieses muss frei von Streifen und Blasen sein. Aufgrund der zuvor genannten Anforderungen werden die Decklinsen jedoch zunehmend aus Kunststoff (Polycarbonat, PC) hergestellt.

Im Vergleich zu Glas hat dieser zahlreiche Vorteile:
Extrem spruchfest
Sehr leicht
Kleinere Fertigungstoleranzen sind möglich
Viel mehr Designfreiheit
Die spezielle Oberflächenbeschichtung macht die Linse nach ECE- und SAE-Vorschriften schadensfest

Bei heutigen Scheinwerfern basiert die Lichtverteilung auf der Straße auf zwei unterschiedlichen technischen Beleuchtungskonzepten mit Reflexions- und Projektionstechnologie. Während die herausragenden Merkmale von Reflexionssystemen große Reflektoren hinter einer klaren oder strukturierten Abdecklinsen sind, haben Projektor-Typ-Systeme eine kleine Lichtausgangsöffnung mit einer charakteristischen Linse.

Paraboloid-Scheinwerfer

z. B. Audi 100 Fern- und Nahlicht

FF-H4-Scheinwerfer

z. B. VW Bora

FREE-FORM (FF) Scheinwerfer

z. B. Skoda Roomster

SUPER-DE-Scheinwerfer (kombiniert mit FF-Scheinwerfern)

z. B. Skoda Superb

Paraboloid-Scheinwerfer

Die reflektierende Oberfläche hat eine Paraboloidform. Dies ist die älteste Technologie, die für die Lichtverteilung von Scheinwerfern verwendet wird. Paraboloidreflektoren werden heute kaum noch eingesetzt, außer gelegentlich in Fernlicht-Scheinwerfern und großen H4-Scheinwerfern.

A: Wenn man von vorn in den Reflektor blickt, wird der obere Teil des Reflektors für den Niederschein verwendet (Abbildung A).

B: Die Lichtquelle ist so positioniert, dass das auf die Reflektoroberfläche nach oben strahlende Licht dann unterhalb der Optischen Achse auf die Straße reflektiert wird (Abbildung B).

C: Optische Elemente in der Decklinsen verreiben das Licht so, dass die gesetzlichen Anforderungen erfüllt sind. Dies erfolgt durch zwei verschiedene Formen optischer Elemente: Zylindrische vertikale Profile für die Verteilung des Lichts in horizontaler Richtung und prismatische Strukturen auf Höhe der optischen Achse, die dazu dienen, das Licht so zu verteilen, dass mehr Licht in den wichtigsten Stellen im Verkehrsbereich vorhanden ist (Abbildung C).

D: Die Decklinsen einer Paraboloid-Scheinwerfer für den Niederschein hat klare optische Elemente und bietet die typische Lichtverteilung (Abbildung D).

E: Typische Niederscheinveteilung eines Paraboloid-Scheinwerfers als Isolux-Straßen-Diagramm (Abbildung E).

Freiform-Kopflampen

FF-Kopflampen haben reflektierende Flächen, die frei im Raum geformt sind. Sie können nur mit Hilfe von Computern berechnet und optimiert werden. Im dargestellten Beispiel ist der Reflektor in Segmente unterteilt, die verschiedene Bereiche der Fahrbahn und der Umgebung ausleuchten.

A: Dank der speziellen Gestaltung können fast alle reflektierenden Flächen für den Niederschein verwendet werden (Abbildung A).

B: Die Bereiche sind so ausgerichtet, dass das Licht von allen Segmenten des Reflektors nach unten auf die Fahrbahn reflektiert wird (Abbildung B).

C: Die Ablenkung der Lichtstrahlen und die Lichtstreuung wird direkt durch die reflektierenden Flächen ermöglicht. Dadurch können klare, nicht strukturierte Abdecklinsen verwendet werden, die der Kopflampe ein brillantes Aussehen verleihen. Die Abschaltkante und die Beleuchtung der rechten Fahrbahnkante werden durch die horizontal angeordneten Reflektorsegmente erzeugt (Abbildung C).

D: Beispiel für die Lichtverteilung auf der Abdecklinse einer FF-Kopflampe (Abbildung D).

E: Die Lichtverteilung auf Straßenebene kann an besondere Anforderungen und Wünsche angepasst werden (Abbildung E).

Fast alle modernen Reflexions-Scheinwerfersysteme für das Fernlicht sind mit FF-Reflektoren ausgestattet.

Super-DE (kombiniert mit FF)

Wie DE-Scheinwerfer sind Super-DE-Scheinwerfer Projektorsysteme und funktionieren auf dieselbe Weise. Die Reflektorflächen wurden mit Hilfe der FF-Technologie entworfen. Der Aufbau des Scheinwerfers ist wie folgt:

A: Der Reflektor fängt so viel Licht wie möglich von der Glühlampe ein (Abbildung A).

B: Das eingefangene Licht wird so ausgerichtet, dass so viel davon wie möglich über den Schirm geleitet und dann auf die Linse gelenkt wird (Abbildung B).

C: Das Licht wird mit dem Reflektor so ausgerichtet, dass auf der Ebene des Schirms eine Lichtverteilung erzeugt wird, die die Linse dann auf die Straße projiziert (Abbildung C).

E: Typische Lichtverteilung eines Super-DE-Scheinwerfers auf der Decklinse im Nahlicht (Abbildung D).

E: Typische Niederscheinwerfer-Verteilung eines Super-DE-Scheinwerfers als Isolux-Wegdiagramm (Abbildung E).

FF-Technologie ermöglicht eine viel größere Streuweite und eine bessere Beleuchtung der Fahrbahnränder. Das Licht kann sich sehr dicht an der Abschirmkante konzentrieren, was einen größeren sichtbaren Bereich und entspanntes Nachtfahren ermöglicht. Heute sind fast alle neuen Projektor-Systeme für den Niederschein mit FF-Reflektoren ausgestattet. Es werden Linsen mit einem Durchmesser zwischen 40 mm und 80 mm verwendet. Größere Linsen bedeuten höhere Lichtausbeute, aber auch mehr Gewicht.