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Einrichtung zur Erzielung eines blendungsfreien Scheinwerferlichtes, insbesondere bei Kraftfahr- zeugen.
Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Erzielung eines blendungsfreien Scheinwerferlichtes, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, durch die Anordnung von das Licht des Scheinwerfers polarisierenden Mitteln an der Lichtsendestelle und von Analysatoren an der Lichtempfangsstelle. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art sind die das Licht polarisierenden Mittel an der Scheibe des Scheinwerfers angebracht, so dass sie nicht das Licht der Lichtquelle direkt polarisieren, sondern erst das von dem Reflektor zurückgeworfene Licht. Bei dieser Anordnung müssen die polarisierenden Mittel ziemlich grosse Abmessungen erhalten, da sie die Scheibe des Scheinwerfers vollständig abdecken müssen. Sie sind infolgedessen ziemlich teuer. Ausserdem stösst die Befestigung dieser Polarisatoren an dem Scheinwerfer auf nicht unbeträchtliche Schwierigkeiten.
Die vor der Scheibe angeordneten polarisierenden Mittel sind ausserdem sehr stark gefährdet, so dass sie leicht zerbrechen. Die Polarisatoren und die Analysatoren müssen bekanntlich genau aufeinander abgestimmt sein, wenn durch den Analysator das vom Scheinwerfer ausgehende polarisierte Licht ausgelöscht werden soll. Nun kann es leicht vorkommen, dass der Scheinwerfer an dem Halter nicht ganz festsitzt und deshalb eine schräge Lage einnimmt. Unter Umständen kommt es auch vor, dass der Scheinwerferhalter nicht genau senkrecht am Fahrzeug angebracht ist oder verbogen wird, so dass der am Scheinwerfer angebrachte Polarisator nicht genau die Lage einnimmt, die er haben soll. Hat der Polarisator aber nicht die genaue Stellung, so trifft das polarisierte Licht nicht so auf den Analysator auf, dass es genügend ausgelöscht wird.
Aus diesen Gründen haben sich diese Einrichtungen zur Erzielung eines blendungsfreien Scheinwerferlichtes in der Praxis nicht einführen können. Die Erfindung bezweckt nun, diese Übelstände zu beseitigen. Ein Objekt der Erfindung besteht einmal darin, die Einrichtung zu verbilligen und geschützter anzubringen, so dass sie vor Beschädigungen sicher ist. Ein anderes Objekt der Erfindung besteht darin, die Einrichtung so zu gestalten, dass die Wirkung der Polarisatoren durch eine unrichtige Lage des Scheinwerfers nicht beeinträchtigt wird.
Das Neue besteht darin, dass die das Licht polarisierenden Mittel zwischen Lichtquelle und Reflektor angeordnet sind. Bei dieser Anordnung sitzen die Polarisatoren innerhalb des Scheinwerfers um die Lichtquelle herum und sind dadurch gegen Beschädigungen geschützt. Je dichter diese Polarisatoren an der Lichtquelle angeordnet werden, um so kleiner brauchen sie zu sein, so dass die Kosten für derartige Polarisatoren nicht gross werden. Die zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor angeordneten Polarisatoren können mit dem Reflektor selbst oder mit der Glühlampe verbunden werden, unter Umständen sogar im Innern der Glühlampe eingebaut sein. Dadurch wird die Befestigung der Polarisatoren an dem Scheinwerfer erleichtert.
Sind die zwischen Lichtquelle und Reflektor anzuordnenden Polarisatoren derartig, dass jeder Lichtstrahl in gleicher Weise polarisiert wird, z. B. dass die Schwingungsrichtung des polarisierten Lichtes parallel zur Längsachse des Scheinwerfers verläuft, so schwingen die aus dem Scheinwerfer schliesslich heraustretenden Lichtstrahlen nicht in Ebenen, die zueinander parallel sind, sondern in Ebenen, die sich schneiden, im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen, bei welchen der Polarisator vor der Glasscheibe des Scheinwerfers angeordnet ist. Mit Rücksicht darauf muss auch der Analysator entsprechend gestaltet sein, damit er die auf ihn auftreffenden, verschieden schwingenden polarisierten Lichtstrahlen auslöschen kann.
Dieses Ziel lässt sich dadurch erreichen, dass der Analysator aus einer grossen Zahl,
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mathematisch und optisch kongruenter Sektoren zusammengesetzt ist, deren Spitzen in einem Punkt zu liegen kommen und die sich seitlich unmittelbar aneinander anschliessen. Es dürfte verständlich sein, dass unter diesen Umständen eine unrichtige Lage des Scheinwerfers bedeutungslos ist.
Natürlich lässt sich die Einrichtung durch entsprechende Gestaltung der zwischen Lichtquelle und Reflektor einzuschaltenden polarisierenden Mittel auch so gestalten, dass das aus dem Scheinwerfer austretende polarisierte Licht in zueinander parallelen Ebenen schwingt. Zu diesem Zwecke braucht man die polarisierende Einrichtung nur aus einer grösseren Anzahl von Einzelpolarisatoren zusammenzusetzen, die paarweise eine andere Lage der optischen Achse aufweisen. Wenn z. B. bei den von den nach oben und unten gehenden Lichtstrahlen durchdrungenen Polarisatoren die optische Achse derselben
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Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung in verschiedenen Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt. Es zeigte Fig. l einen Längsschnitt durch einen Scheinwerfer mit Polarisator, Fig. 2 eine Glühbirne mit im Inneren des Glaskörpers untergebrachten Polarisatoren, Fig. 3 die Anordnung des Polarisators ausserhalb der Glühbirne und mit Befestigung am Reflektor, Fig. 4 die Anordnung des Polarisators in einem Doppelmantel der Glühbirne, Fig. 5 eine Stirnansicht zu Fig. 4, Fig. 6 veranschaulicht die bekannte Resonanzkurve für polarisiertes Licht, während die Fig. 7 und 8 zwei Ausführungsbeispiele eines zusammengesetzten Analysators veranschaulichen.
Auf der Zeichnung ist das Scheinwerfergehäuse allgemein mit a bezeichnet, mit b die Schutzscheibe und mit i der Reflektor. In dem Reflektor ist, wie üblich, die Glühbirne d mit dem Glühfaden e befestigt.
Zwischen dem Glühfaden e und dem Reflektor i sind die polarisierenden Mittel angeordnet, die so gestaltet sind, dass alle von dem Glühfaden e ausgehenden Lichtstrahlen, soweit sie auf dem Reflektor i auftreffen können, durch die polarisierenden Mittel f hindurchgehen müssen. Die polarisierenden Mittel müssen also die Lichtquelle mehr oder weniger einhüllen. Zweckmässig sind sie in Form eines Zylinders oder Prismas symmetrisch um die Längsachse des Scheinwerfers herum angeordnet. Das vordere und hintere Ende dieses von den Polarisatoren gebildeten Zylinders oder Prismas kann offen bleiben, da die nach rückwärts gerichteten Strahlen aus dem Scheinwerfer nicht herausgeworfen werden können und die nach vorn unmittelbar heraustretenden Strahlen der Lichtquelle nicht blenden.
Die Polarisatoren werden, wie Fig. 2 zeigt, entweder am Reflektor i befestigt oder, wie die Fig. 1, 2, 4 und 5 veranschaulichen, mit der Glühbirne verbunden. Zur Verbindung der Polarisatoren f mit dem Reflektor i dienen Halter g, welche in geeigneter Weise am Reflektor i befestigt sind. Die Verbindung der Polarisatoren fmit der Glühbirne wieder kann so erfolgen, dass die Polarisatoren im Innern der Glühbirne untergebracht sind, wie die Fig. 1 und 2 zeigt, oder aussen um die Glühlampe herumsitzen, wie Fig. 4 und 5 zeigen. Bei der Anordnung von Polarisatoren innerhalb der Glühbirne werden sie von Haltern g'getragen, welche an einem Teil des Lampensockels befestigt sind. Bei der Anordnung der Polarisatoren um die Glühlampe herum können die Polarisatoren auch von Haltern getragen werden, man kann sie jedoch auch direkt ankitten.
Bei Verwendung von nicht luftbeständigem und gegen Feuchtigkeit empfindlichem Material als Polarisationsmittel verwendet man zweckmässig eine doppelmattige Glühbirne, in deren Hohlraum die Polarisatoren angeordnet werden. Eine derartige Ausführung zeigen die Fig. 4 und 5. Als Polarisatoren können beliebige, natürliche oder künstliche Mineralien verwendet werden. Vorteilhaft ist es jedoch, dichroitische oder pleochroitische Mineralien zu verwenden, bei denen von den beiden durch die Doppelbrechung entstehenden Strahlen nur der eine durchgeblasen, der andere jedoch vernichtet wird, wie z. B. Turmalin. Des billigen Preises wegen wird man jedoch den künstlichen Polarisatoren bzw. den dichroitischen Folien den Vorzug geben, wie sie neuerdings z. B. unter der Bezeichnung "Polaroid" auf den Markt gebracht werden.
Die dichroitische Folie hat optisch die gleichen Eigenschaften wie Turmalin, ist aber wesentlich billiger. An Stelle einfacher, künstlicher oder synthetischer Mineralien als Polarisatoren können auch Prismen aus doppelbrechenden Kristallen, etwa in Form der Nicolschen Prismen oder der Prismen nach Sénarmont und Dove, Verwendung finden. Die Anwendung eines Prismas nach Sénarmont zeigen die Fig. 4 und 5. Hiebei können als Material für die Prismen neben Kalkspat, Natronsalpeter oder ähnlichen Mineralien Anwendung finden.
. Sind die bzw. der zur Umhüllung der Lichtquelle dienenden Polarisatoren an allen Stellen optisch genau gleich, so schwingt das Licht, welches oben und unten auf dem Reflektor i auftrifft, anders als das Licht, welches rechts und links auf den Reflektor i auftrifft, d. h. wenn bei den nach oben und unten gehenden Lichtstrahlen das polarisierte Licht in waagrechter Richtung schwingt, schwingt das polarisierte Licht der nach rechts und links gehenden Strahlen senkrecht. Die Schwingung der zwischenliegenden Strahlen findet zwischen der Waagrechten und Senkrechten statt, wobei ein allmählicher Übergang stattfindet. Infolgedessen schwingen auch die den Scheinwerfer verlassenden Lichtstrahlen nicht in zueinander parallelen Ebenen, sondern auf einem Kreisumfang bzw. einer Zylinderfläche.
Betrachtet man das aus dem Scheinwerfer kommende Licht, so zeigt sich das aus Fig. 6 ersichtliche Bild, in welchem ein senkrechter schwarzer Strich und ein waagrechter heller Strich vorhanden ist, zwischen welchen
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ein allmählicher Übergang stattfindet. Dieses Bild entspricht der bekannten Resonanzkurve des polarisierten Lichtes. Mit Bücksieht daraul, dass das Licht der einzelnen Lichtstrahlen nicht in parallelen Ebenen schwingt, sondern in Ebenen, die sich schneiden, muss auch ein entsprechender Analysator an der Lichtempfangsstelle benutzt werden, wenn das gesamte vom Scheinwerfer ausgehende Licht durch den Analysator zum Erlöschen gebracht werden soll.
Dieser Analysator muss aus einer grossen Zahl mathematisch und optisch gleicher Sektoren derart zusammengesetzt werden, dass die Sektoren mit ihren Spitzen in einem Punkt vereinigt sind und sie sich gegenseitig berühren. Derartige Analysatoren sind in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Je nachdem, in welcher Richtung das durch die Polarisatoren an der Lichtsendestelle polarisierte Licht schwingt, d. h. z. B. ob parallel zur Längsachse des Scheinwerfers oder senkrecht zu ihr, muss auch die optische Achse in den Sektoren ungefähr radial, wie Fig. 8 zeigt, oder parallel zur Tangente, wie Fig. 7 zeigt, verlaufen. Von der bekannten, in Fig. 6 dargestellten Resonanzkurve ausgehend, wird man die Sektoren des Analysators ungefähr so gross machen, dass der Sektorwinkel ungefähr 20'beträgt.
Dass das aus dem Scheinwerfer kommende Licht nicht in zueinander parallelen Ebenen schwingt, sondern mehr oder weniger wie Kreistangenten, ist an sich nicht unvorteilhaft, da bei dieser Schwingungart des Lichtes eine genaue Stellung des Scheinwerfers nicht eingehalten zu werden braucht. Es lässt sich natürlich aber auch erreichen, dass das aus dem Scheinwerfer austretende Licht so polarisiert ist, dass es in zueinander parallelen Ebenen schwingt, indem man nämlich zur Umhüllung der Lichtquelle Polarisatoren optisch verschiedener Art benutzt, die Umhüllung also aus einer grösseren Zahl streifenförmiger Polarisatoren zusammensetzt. Dabei wird man natürlich immer Material derselben Art verwenden, wobei die einzelnen, zur Umhüllung zusammenzusetzenden Streifen unter verschiedenem Winkel zur Achse des Minerals geschnitten bzw. geschliffen sind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Erzielung blendungsfreien Scheinwerferlichtes durch Anordnung von Polarisatoren an der Lichtsendestelle und Verwendung von Analysatoren an der Lichtempfangsstelle, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisatoren derart zwischen Lichtquelle und Reflektor angeordnet sind, dass jeder nach dem Reflektor gelangende Lichtstrahl die Polarisationseinrichtung durchdringen muss.