Ellipsoid Scheinwerfer Systeme

Die kontinuierlich steigende Geschwindigkeit der Kraftfahrzeuge erforderte, dass auch die von den Scheinwerfern beleuchtete Fahrbahn immer größer wurde. Die Wirksamkeit der parabolischen Systeme war jedoch nicht zufriedenstellend. 1983 erschienen die ersten projektionsbasierten Ellipsoid-Scheinwerfer, auch als Poly-Ellipsoid-System genannt, also Scheinwerfersysteme mit Projektionslinsen unter Verwendung eines Reflektorspiegels. Dieses Scheinwerfer-System ist mit Halogenlicht, aber auch besonders gut mit Xenon-Lampen kombinierbar.

Was man über die Ellipsoid-Scheinwerfer Technik wissen sollte

Das Konzept basiert dabei auf den optischen Eigenschaften eines regulären Ellipsoidspiegels. Auch in diesem Fall befindet sich die Glühlampe im Brennpunkt des Spiegels. Der Ellipsoidspiegel reflektiert das Licht von hier zum anderen Brennpunkt, wo sich die Lichtstrahlen kreuzen. Die divergierenden Lichtstrahlen werden dann durch eine optische Projektionslinse auf die Straßenoberfläche gelenkt. Dieses Funktionsprinzip ähnelt dem von Diaprojektoren, weshalb das Ellipsoid Scheinwerfer System (DE) im Gegensatz zu Reflektions-Systemen auch als Projektions-Systeme bezeichnet wurde. Die Abkürzung DE steht für dreiachsiger Ellipsoid und bezeichnet die Form der Reflektorflächen. Es ermöglicht Scheinwerfer in besonders kleiner Bauart, aber mit hoher Lichtleistung herzustellen. Die Krümmung des Ellipsoids ist nach außen nicht gleichmäßig, sondern ändert sich in drei Sprüngen. Durch die computergesteuerte Fertigung von Kunststoffreflektoren können es im Prinzip auch unendlich viele Abstufungen sein. Ohne die Blende würden alle Strahlen durch die im Durchmesser viel kleinere Linse geleitet.

Warum ist die Hell-Dunkel-Grenze bei der Lichtverteilung so wichtig?

DE-Scheinwerfer sollen beim Abblendlicht eine genaue Hell-Dunkel-Grenze, die als HDG gekürzt wird, mit einer möglichst gleichmäßigen Lichtverteilung und wenig störendem Streulicht einhalten. Bei Abblendlicht ist neben der konzentrierten Lichtverteilung auch ein geringer Streulicht-Anteil erforderlich, damit der Scheinwerfer die über und neben der Fahrbahn platzierten Verkehrszeichen ausreichend ausleuchten kann. Dies kann leicht gelöst werden, indem die Scheinwerferabdeckung gerippt wird.

Um Abblendlicht zu erzeugen, muss das System zusätzlich um eine Lichtverteilung begrenzende Abdeckplatte ergänzt werden, die sich nicht an der Lichtquelle, sondern vor dem Projektionsobjektiv befindet. Auf diese Weise können die nach oben blendenden Lichtstrahlen die Augen der Fahrer entgegenkommender Autos nicht blenden. Durch den Einsatz der Platte in der Lichtverteilung entsteht eine charakteristisch scharfe Hell-Dunkel-Grenze. Wie funktioniert das? Eine Linse übernimmt die Funktion des Objektivs und projiziert die Lichtverteilung auf die Straße.

Die Vorteile der Ellipsoid-Scheinwerfer Technik

Unter den vielen Vorteilen der Konstruktion ist der wichtigste der Wirkungsgrad, der bei etwa 36 % liegt. Im Vergleich zu Parabolspiegel Systemen wurde die Größe des Scheinwerfers deutlich reduziert und der abgestrahlte Lichtstrom erhöht. Es ermöglichte auch ein stromlinienförmiges und stilvolles Scheinwerferdesign. Diese wesentlich kleinere Lichtaustrittsfläche ist bei Karosserie-Designern besonders beliebt, weil sie viel Gestaltungsspielraum für die Fahrzeugfront lässt. Bei nebligen Wetterverhältnissen ist das DE-System besonders vorteilhaft, da sein Licht durch die scharfe Licht-Schatten-Grenze der Deckscheibe den Nebel besser durchdringen kann, weshalb es heute gerne in Nebelscheinwerfern eingesetzt wird. Ein Nachteil ist die hohe Helligkeit des Objektivs, die sie leicht blenden kann.

Was man über die Super DE, die mit FF Scheinwerfer-System kombiniert sind, wissen musste

Super-DE-Scheinwerfer sind ebenso wie die DE-Scheinwerfer Projektionssysteme und funktionieren nach dem gleichen Prinzip. Der Unterschied liegt vor allem darin, dass bei Super DE Scheinwerfer die Reflektorflächen mit Hilfe von FF-Technologien ausgelegt werden. Der Scheinwerfer ist folgendermaßen aufgebaut, dass der Reflektor erfasst möglichst viel vom Lampenlicht und das erfasste Licht wird so ausgerichtet, dass möglichst viel davon über die Blende und dann auf die Linse fällt. Bei Super DE Scheinwerfer wird das Licht mit dem Reflektor so gerichtet, dass in der Höhe der Blende die Lichtverteilung entsteht, die die Linse auf die Straße projiziert.