<Desc/Clms Page number 1>
Rückstrahler in Knopfform.
Die Erfindung bezieht sich auf Rückstrahler in Knopfform, welche die Aufgabe haben, das Licht von Scheinwerfern in Richtung der einfallenden Strahlen zurückzuwerfen. Sie beschränkt sich auf eine Zusammenstellung von lichtsammelnden und reflektierenden Elementen, bei welchen das reflektierende Element ein Tripelspiegelprisma oder ein zweiflächiges Prisma ist, das ähnlich wie ein Dachkantprisma ) wirkt. Diese Hilfsmittel weisen den Vorteil auf, dass eine Belegung der reflektierenden Glasflächen mit einer Silberschieht nicht unbedingt notwendig ist, weil die Rückstrahlul1g zum grössten Teil durch Totalreflexion bewirkt wird. Der Belag wird in verhältnismässig kurzer Zeit von Atmosphärilien angegriffen, zerstört und dadurch der Rückstrahler ausser Funktion gesetzt.
Neben ihren grossen Vorzügen als reflektierende Elemente-zu dem bereits erwähnten gesellt sich noch der zweite, dass die Rückstrahlung durch einen Tripelspiegel streng in der Richtung der auftreffenden Lichtstrahlen erfolgt, und ein dritter, dass an den ebenen Flächen dieser Spiegel keine wie immer gearteten Bilddeformationen auftreten-besitzen diese optischen Hilfsmittel einen Nachteile Der von ihnen erfasste und wieder zurückgeworfene Winkelbereich der Lichtstrahlen ist verhältnismässig gering.
Diesem Nachteil hat man dadurch zu begegnen versucht, dass man dem Tripelspiegel optische Elemente vorschaltete, welche die Wirkung von positiven oder negativen Linsen hatten, oder die sonst ebene Oberfläche der Prismenspiegel mit Rillen, Riefen u. dgl. versah. Alle diese Versuche mussten scheitern, weil es nicht möglich ist, den Winkelbereich der Spiegelung derartiger Prismenspiegel zu vergrössern.
Auf Grund dieser Erkenntnis wurde bei dem Gegenstand der Erfindung von vornherein darauf verzichtet, einen Rückstrahler mit möglichst grossem Streubereich zu schaffen. Die angeführten vorteilhaften Eigenschaften der Tripelspiegel-und Daehkantprismen wurden vielmehr dazu benutzt, um eine möglichst starke Rückstrahlung vorzugsweise in Richtung der optischen Achse der Einrichtung hervorzurufen. Der Rückstrahler nach der Erfindung wird dadurch zu einer Spezialeinriehtung, welche hauptsächlich dazu bestimmt ist, auf grosse Entfernungen hin zu wirken. Diese Wirkung wird durch eine besondere Anordnung der lichtsammelnden und reflektierenden Elemente erreicht.
Die Fig. 1 der Zeichnung zeigt im Schnitt das einfachste Ausführungsbeispiel eines Rückstrahlers nach der Erfindung, bei welchem das reflektierende Element durch ein rechtwinkeliges Prisma mit zwei spiegelnden Flächen gegeben ist, mit Angabe des Strahlenverlaufes für zwei parallel zur optischen Achse einfallende Lichtstrahlen. Fig. 2 der Zeichnung stellt einen Rückstrahler in der Ansicht dar, bei welchem das reflektierende Element ein Tripelspiegelprisma ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der lichtsammelnde Bestandteil eine Halbkugel k oder ein Rotationshyperboloid, bei welchem die sphärisehen Aberrationen vermindert sind. An die Halb-
EMI1.1
die Verbindung mit der Halbkugel. Ein rechtwinkeliges Prisma hat die Eigenschaft, alle Lichtstrahlen, welche durch die Hypothenusenfläche eintreten und in der durch die Zeichenebene gegebenen Symmetrieebene verlaufen, parallel zu der Eintrittsrichtung zurückzuwerfen.
In Verbindung mit dem sammelnden Element wirkt das rechtwinkelige Prisma in folgender Weise.
Zwei der optischen Achse a, welche die Kante h des rechtwinkeligen Prismas durchstösst, parallele Strahlen 1 und Il werden von der Vorderfläche der Halbkugel k so gebrochen, dass sie sich ohne die Wirkung der Prismenf lachen in/'schneiden würden. Wählt man den Abstand der Vorderfläche der Halbkugel bis zu den Prismenflächen derart, dass die Prismenkante h vor dem Punkt f liegt, so schneiden sich die beiden an den Prismenflächen reflektierten Strahlen in dem Punkte/ und treten nach Durchsetzung
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
parallel, sondern divergent, d. h. es erfolgt eine Zerstreuung des von dem Strahler aufgenommenen Lichtes.
Die Zerstreuung wird um so geringer, die Lichtstärke des Rückstrahlers um so grösser, je mehr die beiden Punkte f und sieh einander nähern. Das Maximum der Lichtstärke wird erreicht, wenn die Kante h
EMI2.2
Lichtstärke am grössten und die Streuung am kleinsten ist, wenn sich die Prismenkante h an dem Ort des von der Vorderfläche der Halbkugel erzeugten Bildes befindet.
Eine vollständige Zuruekwerfung aller die Vorderfläche passierenden Lichtstrahlen durch Totalreflexion tritt nicht ein, weil bei der zweiten Reflexion der Lichtstrahlen ein Teil der Strahlen unter einem Winkel auftrifft, der den Grenzwinkel der Totalreflexion unterschreitet. Die durch den Prismenkörper tretende Strahlung ist aber bei weitem geringer als die reflektierte.
EMI2.3
den spiegelnden getrennt werden, wenn also der Rückstrahler nicht aus einem einzigen Glasstüek besteht. Fur grössere, mehr laternenartig gestaltete Rückstrahler ist es schon aus Gründen der Materialersparnis von Vorteil, das sammelnd wirkende Element als Linse auszuführen und die spiegelnden Elemente durch einen Luftzwischenraum von dem ersten zu trennen.
Auf diese Weise liesse sieh eine grössere Lichtstärke der Anordnung erzielen, weil es dann möglich wäre, die sammelnde Wirkung auf mehrere Flächen zu verteilen und dadurch die sphärischen Aberrationen stark zu vermindern.
Es sind bereits Rückstrahler bekannt, welche aus einem Tripelspiegelprisma und einer vor dieses -Prisma gesetzten Linse mit positiver Brennweite bestehen. Die Vorsatzlinsen dieser Rückstrahler haben aber eine derartig grosse Brennweite und zugleich einen so geringen Abstand von den Tripelspiegelprismen, dass die bei dem Erfindungsgegenstand erstrebte Wirkung, möglichst starke Rückstrahlung in Richtung der optischen Achse der Linse, nicht eintreten kann. Dieses Ziel lässt sich nur dadurch erreichen, dass die Brennweite des sammelnden Elements so kurz als möglich gewählt wird, was die Verwendung von Linsen stärkster Wirkung, von Glashalbkugeln oder von in der Wirkung ähnlichen Glaskörpern bedingt.
Aus der Fig. l der Zeichnung geht hervor, . dass die Rückstrahlung in Richtung der optischen Achse um so kleiner wird, je näher das von der Linse entworfene und von dem Spiegelprisma reflektierte Bild einer. achsennahen kleinen Lichtquelle den wirksamen Elementen des sammelnden Systems liegt. Befindet sich der Bildort zwisehem dem Zentrum und dem Scheitel der Kugel k, so wirkt die Kugelfläche nicht als lichtsammelndes, sondern geradezu als liehtzerstreuendes Element. Bei Rückstrahlern nach der
EMI2.4
Strahlen erst dann zu einem sammelnden Element, wenn das Bild der Lichtquelle hinter dem Mittelpunkt der Kugelfläche entsteht.
Bei einem Rückstrahler, der aus einer Halbkugellinse und einem unmittelbar auf diese gesetzten Spiegelprisma besteht, liegt das Kugelzentrum ungefähr in der Mitte zwischen Kugelscheitelund Pismenkante. Die Entfernung zwischen diesen beiden Punkten muss daher so bemessen werden, dass das Bild der Lichtquelle an einem Ort zustande kommt, der weiter von dem Scheitel der Kugel- fläche entfernt ist als von den Prismenkanten oder Prismeneeken.
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Rückstrahler in Knopfform, bei welchem ein sammelndes linsenartiges Element mit einem prismatisch gestalteten reflektierenden Element, z. B. einem Tripelspiegelprisma, zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des von den Prismenflächen reflektierten Bildes einer achsennahen Licht- quelle von dem Scheitel des sammelnden Elementes grösser ist als die halbe Entfernung des Scheitels von den Ecken oder Kanten des reflektierenden Elementes.