Fahrzeugscheinwerfer. Gegenstand der Erfindung ist ein Fahr zeugscheinwerfer mit einer Lichtquelle und einem Hohlspiegel in der Form einer Rota tionsflächenzone, deren Achse durch die Licht quelle geht.
Bei bekannten Scheinwerfern dieser Art treten die Lichtstrahlen, die von der Licht quelle innerhalb eines durch den vordern Rand des Hohlspiegels gehenden Kegels aus gehen und den Hohlspiegel somit nicht tref fen, im wesentlichen ungebrochen nach aussen, so dass nur ein Teil von ihnen die Fahrbahn des Fahrzeuges beleuchtet, während andere den Scheinwerfer in ansteigender Richtung verlassen und nutzlos oder sogar in störender Weise Gegenstände beleuchten, die sich weit oberhalb der Fahrbahn befinden.
Zur Vermeidung dieses Nachteils besitzt der Scheinwerfer gemäss der Erfindung ein optisches System, das mindestens. einen Teil der innerhalb des genannten Kegels von der Lichtquelle ausgehenden Strahlen zu einem Strahlenbündel sammelt, dessen grösster öff- nungswinkel kleiner ist als der Offnungswin- kel dieses Kegels.
Zweckmässig ist das genannte optische System so ausgebildet, dass es ein in bezug auf die Achse des Hohlspiegels asymmetrisches Strahlenbündel liefert, wobei die Strahlen die ses Bündels vorzugsweise mindestens zum grösseren Teil nach unten geneigt sind. Bei drei- und mehrräderigen Fahrzeugen sind in der Regel zwei Scheinwerfer nebeneinander mit zueinander parallelen Hohlspiegelachseri angeordnet. In diesem Fall kann es auch zweckmässig sein, dass das genannte Strahlen bündel jedes Scheinwerfers in bezug auf eine durch die Achse des Hohlspiegels des Schein werfers gehende Vertikalebene asymmetrisch ist.
Die beiden Scheinwerfer können dann so am Fahrzeug angebracht werden, dass das genannte Strahlenbündel jedes der beiden Scheinwerfer vorwiegend die eine Hälfte der Fahrbahn beleuchtet und die seitlich äusser sten Strahlen der beiden Bündel miteinander, einen Winkel bilden, der z. B. doppelt so gross ist wie der Winkel, der die äussersten Strahlen des einzelnen Bündels einschliessen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des den Gegenstand der Erfindung bil denden Scheinwerfers dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Scheinwerfer im Vertikal schnitt durch die Hohlspiegelachse; Fig. 2 zeigt den gleichen Scheinwerfer im Horizontalschnitt durch diese Achse; Fig. 3 und 4 stellen je ein Element des optischen Systems des Scheinwerfers nach Fig. 1 und 2 in Vorderansicht dar; Fig. 5 ist eine Vorderansicht, Fig. 6 ein Horizontalschnitt und Fig. 7 ein Vertikalschnitt durch eine an dere Ausführungsform des in Fig. 4 gezeig ten Elementes;
Fig. 8 zeigt schematisch im Grnndriss und Fig. 9 im Aufriss die Anordnung zweier Scheinwerfer an einem Automobil.
Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Schein werfer weist eine elektrische Glühlampe 1 mit einer möglichst wenig Raum einnehmenden Glühdrahtwendel 2. Diese Glühlampe ist um geben von einem Hohlspiegel 3, der die Form einer von einem hintern Rand 4 und einem vordern Rand 5 begrenzten Zone eines Rota tionsparaboloides hat; die Achse 6 dieses Para- boloides geht durch die Wendel 2, und sein Brennpunkt liegt innerhalb des kleinen Rau mes, den diese Wendel einnimmt.
Die Hohl spiegelachse liegt nach dem Einbau des Schein werfers in ein Fahrzeug annähernd horizontal oder ist in der Richtiing nach vorn, das heisst in der Zeichnung nach rechts, gegenüber der Horizontalen iun wenige Winkelgrade abwärts geneigt.
Die von der Glühwendel 2 ausgehenden Lichtstrahlen, die auf den Hohlspiegel 3 fal len, werden von diesem in einem Kegel 7 von kleinem Öffnungswinkel nach vorn geworfen und dienen zur Beleuchtung der Fahrbahn in grosser Entfernung vom Fahrzeug.
Vor der Glühlampe 1 ist an Stützen 8 eine zur Achse 6 rotationssymmetrische Fassung 9 befestigt, die sich nach hinten bis zur Kegel fläche 10 erstreckt, deren Spitze im vordersten Punkt der 'Yffendel 2 auf der Achse 6 liegt und deren Erzeugende durch den vordern Rand 5 des Hohlspiegels 3 gehen. In dieser Fassung ist ein aus einer Glaslinse 11 und einem linsenähnlichen, ebenfalls aus Glas bestehenden Brechungskörper 12 bestehendes optisches System eingebaut.
Die Linse 11 ist eine Konkav-Konvexlinse mit sphärisch geschlif fener Rückseite 13 und von drei sphärischen Flächen 14, 15 und 16 mit kegeligen Verbin- dungs-Ringflächen 17 und 18 gebildeter Vor derseite. Die Vorderseite könnte auch einfach sphärisch geschliffen sein, doch erlaubt die ge zeigte Form, mit einer geringeren Glasdicke auszukommen, was die Herstellung erleichtert. Die Mittelpunkte aller sphärischen Flächen 13 bis 16 liegen auf der Achse 6.
Durch diese Linse 11 erfahren die von der Wendel 2 aus gehenden Lichtstrahlen eine erste Brechung, durch die sie in einem Kegel 19, dessen Öff nungswinkel geringer ist als der des Kegels 10, gesammelt werden. Der Rand der Linse 11 liegt möglichst, nahe an der Kegelfläche 10, damit möglichst alle innerhalb dieser Fläche verlaufenden, nicht auf den Hohlspiegel 3 treffenden Lichtstrahlen durch diese Linse ge sammelt werden.
Der Brechungskörper 12 hat einen kreis zylindrischen, mit dem Hohlspiegel 3 und der Linse 11 gleichachsigen Umruss 20 und eine senkrecht zur Achse 6 stehende ebene Rück seite 21. Die Vorderseite des Körpers 12 wird von insgesamt fünf Stücken von drei Torus- flächen 22, 23 und 24 mit kegeligen Zwischen stücken 36, 37 gebildet, deren gemeinsame Achse 25 vertikal steht und gegenüber der Hohlspiegelachse 6 etwas nach rechts versetzt ist.
Der Brechungskörper 12 ist daher in bezug auf eine durch die Achse 6 gehende Vertikalebene asymmetrisch und lenkt die von der Linse 11 her noch axialsymmetrisch ein fallenden Strahlen derart ab, dass nur der äusserste Strahl links, 26, im Grimdriss (Fug. 2) gesehen, noch parallel zur Achse 6 läuft, wäh rend alle übrigen Strahlen des ausgestrahlten Bündels, z. B. der äusserste Strahl rechts, 27, unter einem Winkel zur genannten Vertikal ebene nach rechts gerichtet sind. Die seitlich äussersten Strahlen 26 und 27 schliessen mit einander einen Winkel ein, der kleiner ist als der Öffnungswinkel des Kegels 19 und somit als der des Kegels 10.
Wie aus dem Vertikalschnitt Fig. 1 ersicht lich, haben die Kreisbogen, die die Torus- flächen 22, 23 und 24 erzeugen, voneinander verschiedene Radien. Die gemeinsame Äqua torebene 28 der drei Torusflächen, die natur gemäss senkrecht zur Achse 25, also horizon tal liegt, befindet sich etwas unterhalb der Achse 6, und zwar um so viel, dass alle Strah len des austretenden Strahlenbündels nach unten geneigt sind.
Da überdies die Torus- flächen in ihren Meridianebenen einen klei neren Krümmungsradius aufweisen als in der Äquatorebene, ist der Winkel, den der oberste Strahl 29 und der unterste Strahl 30 des aus tretenden Bündels miteinander einschliessen, kleiner als der Winkel, den die seitlich äusser sten Strahlen 26 und 27 miteinander bilden. Der letztgenannte Winkel ist der grösste Öff nungswinkel des austretenden Bündels.
An Stelle des beschriebenen Brechungskör pers 12 kann ein solcher von einfacherer Form nach Fig. 5 bis 7 verwendet werden. Dieser Brechungskörper ist wiederum an seiner Rück seite 21 eben und an seinem Umfang 20 kreis zylindrisch. Seine Vorderseite hingegen ist ein Stück einer Rotationsfläche mit horizon taler, senkrecht zur Hohlspiegelachse 6 aber tiefer als diese befindlicher Achse 31. Diese Rotationsfläche wird von einem in Fig. 6 er kennbaren sägezahnartigen Profil erzeugt.
Sie besteht aus einer Reihe von Segmenten glei cher, axial gegeneinander versetzter Zonen 32 von Kegeln, deren Spitzen beim dargestellten, als rechter Scheinwerfer eines Paares ge- daehter Scheinwerfer in Strahlungsrichtung gesehen nach links (in - der Vorderansicht Fig. 5 also nach rechts) gerichtet sind. Zwi schen den einzelnen Kegelzonensegmenten ist die Oberfläche des Brechungskörpers durch ebene, senkrecht zur Achse 31 stehende Ring segmente 33 vervollständigt.
Im Horizontal schnitt (Fug. 6) betrachtet, bilden die Kegel zonen 32 mit der ebenen Rückseite 21 kleine Prismen, welche die von der Linse 11 her ein fallenden Lichtstrahlen unterschiedlich nach rechts ablenken (in Fig. 6 liegt die Vorder seite unten, die in Strahlungsrichtung rechte Seite des Scheinwerfers somit links). Der Öff nungswinkel der die Zonen bildenden Kegel ist so gewählt, dass die äussersten Strahlen links, im Grundruss gesehen, ungefähr parallel zur Achse 6, die äussersten Strahlen rechts unter einem Winkel von etwa 45 zu dieser Achse austreten.
Die Krümmung der Kegelzonen 32 um die Achse 31 und die Lage dieser Achse unterhalb der Hohlspiegelachse 6 bewirken, dass die Strahlen des austretenden Strahlen bündels nach unten geneigt sind, wobei der oberste und der unterste miteinander einen kleineren Winkel bilden als der oberste und der unterste Strahl des von der Linse 11 her einfallenden Strahlenbündels.
Fig. 8 und 9 zeigen die Anordnung zweier symmetrisch zueinander an der Vorderseite eines Automobils angebrachter Scheinwerfer der beschriebenen Art mit Brechungskörpern nach Fig. 5 bis 7. Der beschriebene Schein werfer 34 befindet sich, in Fahr- und Strah lungsrichtung gesehen, rechts; der linke Scheinwerfer 35 ist in bezug auf die Mittel ebene des Fahrzeuges symmetrisch zum rech ten Scheinwerfer 34 angeordnet und ausge bildet, das heisst die Spitzen der Kegel, die die Zonen 32 bilden, sind bei ihm nach rechts ge richtet.
Von den Hohlspiegeln 3 der beiden Scheinwerfer gehen die schmalen Lichtkegel 7 fast parallel zur Fahrbahn in die Ferne. Die Strahlenbündel, die beide Scheinwerfer durch die Linse 11 und den Brechungskörper nach Fig. 5 bis 7 verlassen, sind nach unten und nach der Seite gerichtet und beleuchten somit die Fahrbahn und deren Ränder unmittel bar vor dem Automobil.
Infolge grossen Win kels, den die seitlich äussersten Strahlen 26, 27 bzw. 26', 2<B>7</B> jedes Scheinwerfers miteinan der bilden, sowie dank der Tatsache, dass die äussersten linken Strahlen 26 des vom rechten Scheinwerfer ausgehenden Strahlenbündels und die entsprechenden äussersten rechten Strahlen 26' des linken Scheinwerfers unge fähr parallel zu den durch die Achsen 6 der beiden Scheinwerfer gehenden Vertikalebenen gerichtet sind, ist die Fahrbahn vor dem Auto mobil auf eine erheblich grössere Breite be leuchtet als mit herkömmlichen Scheinwerfern, trotzdem die beiden Hohlspiegelachsen 6 und. die Fernlichtkegel 7 beider Scheinwerfer zu einander parallel sind.
Diese breite Strahlung ist namentlich beim Befahren enger Kurven von grossem Vorteil, da es das Erkennen von Hindernissen erlaubt, die verhältnismässig weit von den Achsen 6 liegen.