Einrichtung zur Erzielung von Blendungsfreiheit bei Scheinwerferanlagen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzielung von Blendungsfreiheit bei Scheinwerferanlagen, insbesondere Kraft fahrzeugen, 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 polarisieren den Mittel ziemlich grosse Abmessungen er halten, da sie die Scheibe,des Scheinwerfers vollständig abdecken müssen. Sie sind in folgedessen ziemlich teuer. Ausserdem stösst die Befestigung -dieser Polarisatoren an dem & heinwerfer auf nicht unbeträchtliche Schwierigkeiten. Die vor der Scheibe ange- ordneten polarisierenden Mittel sind ausser- ,dem sehr stark gefährdet, so dass sie leicht zerbrechen.
Die Polarisatoren und die Ana- lysatoren müssen bekanntlich genau aufein ander abgestimmt sein, wenn durch den Analysator das vom Scheinwerfer aus gehende polarisierte Licht ausgelöscht wer den soll. Nun kann es leicht vorkommen, dass :der .Scheinwerfer an dem Halter nicht ganz fest sitzt 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 n:ieht so auf den Analysator auf, dass. es ge nügend ausgelöscht wird.
Aus diesen Grün den haben, sieh diese Einrichtungen zur Er zielung eines blendungsfreien Scheinwerfer lichtes in der Praxis nicht einführen kön- nen. Die Erfindung bezweckt nun, diese Übelstände zu beseitigen. Ein Zweck der Er findung besteht einmal darin, die Einrich tung zu verbilligen und geschützter anzu bringen, so dass, sie vor Beschädigungen sicher ist.
Kin anderer Zweck der Erfindung besteht darin, die Einrichtung so zu gestal ten, dass die Wirkung der Polarisatoren durch eine unrichtige Lage des Scheinwer fers nicht beeinträchtigt wird.
Das Neue besteht darin, dass die das Licht polarisierende Mittel zwischen Licht quelle und Reflektor, und zwar derart ange ordnet sind, dass jeder nach dem Reflektor gelangende Lichtstrahl einen Polarisator durchdringen muss. Bei dieser Anordnung sitzen somit die Polarisatoren innerhalb des Scheinwerfers um -die Lichtquelle herum, und sind dadurch .gegen Beschädigungen geschützt.
Je dichter diese Polarisatoren an der Lichtquelle angeordnet werden, umso kleiner brauchen sie zu sein, so dass die Kosten für derartige Polaxisatoren nicht gross werden. Die zwischen der Lichtquelle und dem Reflektor angeordneten. Polarisato- ren können mit dem Reflektor selbst oder mit der Glühlampe verbunden werden, un ter Umständen sogar im Innern der Glüh lampe eingebaut sein. Dadurch wird die Be festigung ,der Polarisatoren an dem Schein werfer erleichtert.
Sind die zwischen Lichtquelle und Re flektor anzuordnenden Polarisatorender- artig dass jeder Lichtstrahl in .gleicher Weise polarisiert wird, z. B. dass die Schwingungs richtung - 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 Einrichtun gen,
ibei welchen der Polarisator vor der Glasscheibe des Scheinwerfers angeordnet ist. Mit Rücksicht darauf, muss auch der Analysator entsprechend gestaltet sein, da mit er die auf ihn auftreffenden schwingen- den polarisierten Lichtstrahlen auslöschen kann. Dieses Ziel lässt sich am besten da durch erreichen, dass der Analysator aus einer grossen Zahl mathematisch und optisch kongruenter Sektoren zusammengesetzt ist, deren Spitzen in einem. Punkt zu liegen kommen und die sich seitlich unmittelbax aneinander anschliessen.
Es dürfte verständ lich sein, dass unter diesen Umständen eine unrichtige Lage des Scheinwerfers bedeu tungslos ist.
Natürlich lässt sich die Einrichtung durch entsprechende Gestaltung der zwischen Licht quelle und Reflektor einzuschaltenden polari sierenden Mittel auch so gestalten, dass :das aus dem Scheinwerfer austretende polari- sierte 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 Po larisatoren die optische Achse derselben parallel zur Längsachse des Scheinwerfers verläuft, mussi die optische Achse bei den von den nach rechts und links gehenden Lichtstrahlers durchdrungenen Polarisatoren senkrecht zur Längsachse des Scheinwerfers liegen; bei den zwischenliegenden Polari- satoren müssen die optischen Achsen Zwi- schenlagen einnehmen.
Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung in verschiedenen Ausfüh rungsbeispielen schematisch dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Scheinwerfer mit Polarisator, Fig. 2, eine Glühbirne mit im Innern des Glaskörpers untergebrachten; Polarisatoren, Fig. 3:
die Anordnung des Polarisators ausserhalb der Glühbirne und mit Befesti gung 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 Re sonanzkurve für polarisiertes Licht, wäh rend die Fig. 7 und 8 zwei Ausführungsbeispiele eines zusammengesetzten Analysators veran schaulichen.
Auf der Zeichnung ist :das Scheinwerfer gehäuse allgemein mit a bezeichnet, mit b die .Schutzscheibe und mit i der Reflektor. In dem Reflektor ist, wie üblich, die Glüh birne d mit -dem Glühfaden e befestigt. Zwi- scheu dem Glühfaden e und dem Reflektor i sind die polarisierenden Mittel angeordnet, die so gestaltet sind, dass alle von dem Glüh faden e ausgehenden Lichtstrahlen, soweit sie auf dem Reflektor i auftreffen können, durch die polarisierenden Mittel f hindurch gehen müssen.
Die polarisierenden; Mittel müssen also die Lichtquelle mehr oder weni ger 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 unmittel bar heraustretenden Strahlen der Lichtquelle nicht blenden.
Die Polarisatoren werden, wie Fig. 3 zeigt, entweder am Reflektor i befestigt, oder, wie die Fig. 1, 2, 4 und 5 veranschau lichen, mit der Glühbirne verbunden. Zur Verbindung der Polarisatoren f mit .dem Reflektor i dienen Halter g, welche in ge eigneter Weise am Reflektor i befestigt sind.
Die Verbindung :der Polarisatoren f mit der Glühbirne wieder kann so erfolgen, da.ss die Polarisatoren im Innern der Glüh birne 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 Lampen sockels 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 luftbeständigen und gegen Feuchtigkeit empfindlichen Material als Polarisations mittel verwendet man zweckmässig eine dop- pelmantlige 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 ver wendet werden. Vorteilhaft ist es jedoch, dichroitische oder pleochroitische Mine ralien zu verwenden, bei denen von den bei den durch die Doppelbrechung entstehenden ,Strahlengattungen nur die eine durchgelas sen, die andere jedoch vernichtet wird, wie z. B. Turmalin.
Des billigen Preises wegen wird man jedoch den künstlichen Polari- satoren bezw. .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 syntheti scher Mineralien als Polarisatoren können auch Prismen aus doppelbrechenden Kristal len, etwa in Form der Nicolschen Prismen oder der Prismen nach Senarmont und Dove Verwendung finden. Die Anwendung eines Prismas nach Senarmont zeigen die Fig.4 und 5. Hierbei können als Material für die Prismen; neben Kalkspat, Natronsalpeter oder ähnlichen Mineralien Anwendung fin den.
Sind die bezw. 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 polari sierte Licht in waagrechter Richtung schwingt, schwingt das. polarisierte Licht der nach rechts und links gehenden Strah- len senkrecht.
Die Schwingung der zwischen liegenden Strahlen findet zwischen der Waagrechten: und Senkrechten statt, wobei ein allmählicher Übergang stattfindet. In folgedessen schwingen auch die den Schein werfer verlassenden Lichtstrahlen nicht in zueinander parallelen Ebenen, sondern radial zur .Scheinwerferachse oder tangential zu Kreisen um dieselbe. Betrachtet man das aus dem Scheinwerfer kommende Licht durch einen gewöhnlichen Analysator, so zeigt sich ,das aus Fig. 6 ersichtliche Bild, in welchem ein senkrechter schwarzer Strich und ein waagrechter heller Strich vorhanden ist, zwischen welchen ein allmählicher Über gang stattfindet.
Dieses Bild entspricht der bekannten Resonanzkurve des polarisierten Lichtes. Mit Rücksicht darauf, dass das Licht der einzelnen Lichtstrahlen nicht in parallelen Ebenen schwingt, sondern in Ebe nen, die sich schneiden, muss auch ein ent sprechender Analysator an der Licht empfangsstelle benutzt werden, wenn das gesamte vom Scheinwerfer ausgehende Licht durch den Analysator zum Erlöschen ge bracht werden soll.
Dieser Analysator muss, aus einer grossen Zahl mathematisch und optisch gleicher Sektoren derart zusammen gesetzt 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 dar gestellt.
Sie können z. B. durch Aufkleben von sektorförmigen iStreifen von dichroiti- scher Folie auf die Windschutzscheibe ge bildet werden. Je nachdem, in welcher Rich tung 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 un gefähr radial, wie F'ig. 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 kom mende Licht nicht parallel schwingt, son dern mehr oder weniger radial zur Schein werferachse bezw. tangential zu Kreisen um dieselbe, ist an sich nicht unvorteilhaft, da bei dieser Schwingungsart 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 paral lelen Ebenen schwingt, indem man nämlich zur Umhüllung der Lichtquelle Polaxisatoren optisch verschiedener Art benutzt, die Um hüllung also aus einer grösseren Zahl strei- fenförmiger Polarisatoren zusammensetzt.
Dabei wird man natürlich immer Material derselben Art verwenden, wobei die einzel nen, zur Umhüllung zusammensetzenden Streifen unter verschiedenem Winkel zur Achse -des Minerals geschnitten bezw. ge schliffen sind.
Device for achieving freedom from glare in headlight systems, in particular in motor vehicles. The invention relates to a device for achieving glare-free in headlight systems, in particular motor vehicles, by the arrangement of the light of the headlight polarizing means at the light emitting point and analyzers at the light receiving point. In the known devices of this type, the light polarizing means are attached to the lens of the headlamp so that they do not polarize the light from the light source directly.,
but only the light reflected by the reflector. In this arrangement, the polarize the means must keep quite large dimensions, since they must completely cover the window of the headlight. As a result, they are quite expensive. In addition, the attachment of these polarizers to the headlight encounters not inconsiderable difficulties. The polarizing means arranged in front of the pane are also very endangered, so that they break easily.
As is well known, the polarizers and analyzers must be precisely matched to one another if the polarized light emanating from the headlight is to be extinguished by the analyzer. Now it can easily happen that: The headlight is not seated very firmly on the holder and therefore assumes an inclined position.
Under certain circumstances it also happens that the headlight holder is not attached exactly vertically to the vehicle or is bent, so that the polarizer attached to the headlight does not assume exactly the position it should be. However, if the polarizer is not in the exact position, the polarized light strikes the analyzer in such a way that it is extinguished sufficiently.
For these reasons, see these devices to achieve glare-free headlights in practice not be able to introduce. The invention now aims to eliminate these drawbacks. One purpose of the invention is to make the device cheaper and more protected so that it is safe from damage.
Another purpose of the invention is to design the device so that the effect of the polarizers is not impaired by an incorrect position of the headlamp.
What is new is that the means that polarize the light between the light source and the reflector are arranged in such a way that each light beam reaching the reflector must penetrate a polarizer. With this arrangement, the polarizers sit inside the headlight around the light source and are thus protected against damage.
The closer these polarizers are arranged to the light source, the smaller they need to be, so that the costs for such polarizers are not great. The arranged between the light source and the reflector. Polarizers can be connected to the reflector itself or to the incandescent lamp, and under certain circumstances can even be built into the interior of the incandescent lamp. This makes it easier to fasten the polarizers on the headlights.
Are the polarizers to be arranged between the light source and reflector such that each light beam is polarized in the same way, e.g. B. that the direction of oscillation - of the polarized light runs parallel to the longitudinal axis of the headlight, the light rays ultimately emerging from the headlight do not vibrate in planes that are parallel to each other, but in planes that intersect, in contrast to the known Einrichtun conditions ,
iby which the polarizer is arranged in front of the glass pane of the headlight. With this in mind, the analyzer must also be designed accordingly, as it can be used to extinguish the oscillating polarized light rays hitting it. This goal can best be achieved by the fact that the analyzer is composed of a large number of mathematically and optically congruent sectors, their peaks in one. Point come to rest and the laterally directly connect to each other.
It should be understandable that under these circumstances an incorrect position of the headlamp is irrelevant.
Of course, by appropriately designing the polarizing means to be switched between the light source and the reflector, the device can also be designed in such a way that: the polarized light emerging from the headlight oscillates in planes parallel to one another. For this purpose it is necessary to assemble the polarizing device only from a large number of individual polarizers, which in pairs have a different position of the optical axis. If z.
B. in the penetrated by the up and down rays of light Po larisatoren the optical axis of the same runs parallel to the longitudinal axis of the headlamp, the optical axis must be perpendicular to the longitudinal axis of the headlamp for the polarizers penetrated by the light emitters going to the right and left; in the case of the polarizers in between, the optical axes must take up intermediate layers.
The object of the invention is shown schematically on the drawing in various Ausfüh approximately examples. It shows: FIG. 1 a longitudinal section through a headlight with a polarizer, FIG. 2 a light bulb with housed in the interior of the glass body; Polarizers, Fig. 3:
the arrangement of the polarizer outside the light bulb and with fastening supply on the reflector, Fig. 4 the arrangement of the polarizer in a double jacket of the light bulb, Fig. 5 is an end view of Fig.4. Fig. 6 illustrates the known Re sonance curve for polarized light, while FIGS. 7 and 8 illustrate two embodiments of a composite analyzer.
In the drawing: the headlight housing is generally designated with a, with b the .Schutzscheibe and with i the reflector. In the reflector is, as usual, the light bulb d attached to the filament e. The polarizing means are arranged between the filament e and the reflector i and are designed in such a way that all light rays emanating from the filament e, as far as they can strike the reflector i, must pass through the polarizing means f.
The polarizing; Means must therefore envelop the light source more or less. They are expediently arranged in the form of a cylinder or prism symmetrically around the longitudinal axis of the headlight. The front and rear ends of this cylinder or prism formed by the polarizers can remain open, since the backward rays from the headlight cannot be thrown out and the rays of the light source emerging from the front immediacy bar do not dazzle.
The polarizers are, as FIG. 3 shows, either attached to the reflector i, or, as FIGS. 1, 2, 4 and 5 illustrate, connected to the light bulb. To connect the polarizers f with .dem reflector i, holders g, which are attached to the reflector i in a suitable manner, are used.
The connection: the polarizers f with the lightbulb again can be done in such a way that the polarizers are housed inside the lightbulb, as shown in FIGS. 1 and 2, or sit around the outside of the incandescent lamp, as shown in FIGS. 4 and 5 . When the polarizers are arranged inside the light bulb, they are carried by holders g 'which are attached to a part of the lamp base.
When arranging the polarizers around the light bulb, the polarizers can also be carried by holders, but they can also be anchored directly. When using material that is not air-resistant and sensitive to moisture as the polarization medium, it is advisable to use a double-jacketed lightbulb, in the cavity of which the polarizers are arranged. Such an embodiment is shown in FIGS. 4 and 5.
Any natural or artificial minerals can be used as polarizers. It is advantageous, however, to use dichroic or pleochroic Mine materials in which of the types of rays generated by the birefringence, only the one durchgelas sen, but the other is destroyed, such. B. Tourmaline.
However, because of the cheap price, artificial polarizers are used. .den dichroic films give preference, as they have recently z. B. be brought to market under the name "Polaroid". The dichroic film has the same optical properties as tourmaline, but is much cheaper.
Instead of simple, .artificial or synthetic minerals as polarizers, prisms made of birefringent crystals, for example in the form of Nicol prisms or the prisms according to Senarmont and Dove, can also be used. The use of a prism according to Senarmont is shown in FIGS. 4 and 5. Here, as material for the prisms; in addition to calcite, sodium nitrate or similar minerals.
Are the respectively the polarizers serving to envelop the light source are optically exactly the same at all points, so the light that strikes the reflector i above and below oscillates differently from the light that strikes the reflector i on the right and left, i.e. H. if the polarized light oscillates horizontally in the rays of light going up and down, the polarized light of the rays going to the right and left oscillates vertically.
The oscillation of the rays in between takes place between the horizontal and vertical, with a gradual transition. As a result, the light beams leaving the headlights do not swing in planes parallel to one another, but rather radially to the headlight axis or tangentially to circles around the same. Looking at the light coming from the headlamp through an ordinary analyzer, the image shown in FIG. 6 shows, in which a vertical black line and a horizontal light line are present, between which a gradual transition takes place.
This picture corresponds to the well-known resonance curve of polarized light. Taking into account that the light of the individual light beams does not oscillate in parallel planes, but in planes that intersect, an appropriate analyzer must also be used at the light receiving point if all of the light emitted by the headlight passes through the analyzer to extinguish should be brought.
This analyzer must be put together from a large number of mathematically and optically identical sectors in such a way that the sectors are united with their tips in one point and they touch each other. Such analyzers are shown in FIGS. 7 and 8.
You can e.g. B. formed by sticking sector-shaped strips of dichroic film on the windshield ge. Depending on the direction in which the light polarized by the polarizers at the light transmission point oscillates, d. H. z.
B. whether parallel to the longitudinal axis of the headlamp or perpendicular to it, the optical axis in the sectors must also be un dangerously radial, as shown in FIG. 8 shows, or run parallel to the tangent, as shown in FIG. 7.
Starting from the known resonance curve shown in FIG. 6, the sectors of the analyzer will be made approximately so large that the sector angle is approximately 20. That the coming light from the headlight does not oscillate in parallel, but rather more or less radially to the headlight axis respectively. tangential to circles around it is not in itself disadvantageous, since with this type of oscillation of the light an exact position of the headlight does not have to be maintained.
However, it can of course also be achieved that the light emerging from the headlight is polarized in such a way that it oscillates in planes that are parallel to one another, namely by using polaxisators of different types of optics to enclose the light source, i.e. the encapsulation from a larger number composed of strip-shaped polarizers.
Of course, you will always use material of the same type, with the individual NEN, composing strips at different angles to the axis of the mineral cut or. are ground.