Reflexionsanlage. Es ist bekannt, dass Scheinwerfer bisher ausschliesslich in der Form konstruiert wur den, dass eine oder mehrere Lichtquellen im oder annähernd im Brennpunkt eines Parabol- oder Kugelsegmentspiegels angebracht wur den. Diese Scheinwerfer haben alle den Nach teil, dass die räumliche Ausdehnung der Licht quelle nicht verhindert werden kann. Ausser dem kann die Lichtstärke eines einzelnen Scheinwerfers nicht über die Lichtstärken der annähernd im Brennpunkt des Reflektors konzentrierbaren Lichtquellen gesteigert wer den. Zudem geht ein nicht umbeträchtlicher Teil des erzeugten Lichtes als Streulicht ver loren.
Demgegenüber zeichnet sich die Reflexions anlage, welche einen Reflektor mit ausser halb von dessen Hohlraum angeordneter, min destens einer Strahlenquelle aufweist, da durch aus, dass die Strahlen jeder Strah lenquelle auf eine um den Brennpunkt des Reflektors angeordnete reflektierende Flä che fallen, die derart ausgebildet ist, dass die Strahlen aus dem Brennpunkt des Reflektors zu kommen scheinen.
In der Zeichnung sind rein beispielsweise einige Ausführungsformen der Reflexions anlage nach der Erfindung schematisch dar gestellt. Es zeigen: Fig.1 und 2 zwei zu einer Anlage ge hörende Grundelemente, Fig. 3 ein weiteres Beispiel mit zwei Strah lenquellen, Fig.4 ein drittes Beispiel mit beweglich angeordneter reflektierender Fläche in dem Brennpunkt des Reflektors, Fig. 5 und 6 je ein weiteres Beispiel.
Bei der Ausführung nach den Fig.1 und 2 bilden die Teile 1 und 8 die m-L einer Anlage gehörenden Grundelemente, wobei das Ele ment 8 als hinter (links) dem Element 1 an geordnet gedacht ist.
Von der Strahlenquelle L, die im Brenn punkt des als Ellipsoid ausgebildeten Elemen tes 8 angeordnet ist, werden die Strahlen all seitig ausgesandt und an der Reflexionsfläche des Elementes 8 so reflektiert, dass sie im zwei ten Brennpunkt F, des Elementes 8 gesam melt werden. Das Element 8 dient in der unten näher beschriebenen Weise als Sammelelement für die von der Lichtquelle L ausgesandten Strahlen. Dieses Sammelelement 8 stellt in mindestens einer Schnittebene parallel zur optischen Achse der Reflexionsanlage einen Kegelschnitt in Form einer Ellipse dar.
Der Strahlengang a, a' kennzeichnet die äussere Begrenzung dieses Strahlenkegels. Die zusätzlichen Strahlen b, b' um die Achse L-Fl werden durch die Linse 0 ebenfalls in F1 zentriert. Dieser Brennpunkt F, darf nicht mit dem Brennpunkt F2 des zweiten Elementes 1 zusammenfallen. Das Element 1. gemäss Fig.2 besteht aus einem Reflexions körper, der in mindestens einer Schnittebene parallel zur optischen Achse der Reflexions anlage einen Kegelschnitt in Form einer Pa rabel darstellt.
Die beiden Brennpunkte F, und F2 bilden gleichzeitig die Brennpunkte einer Reflexionsfläche 2, welche nach Fig. 2 in mindestens einer Schnittebene parallel zur optischen Achse der Reflexionsanlage eine Ellipse darstellt.
Durch die Reflexion der vom Sammelelement 8 herkommenden und auf die reflektierende Fläche 2 auftreffenden Strah len werden diese in einer Weise gegen die Innenfläche des Reflektors 1 zurückgeworfen, als ob sie aus dem Brennpunkt F2 desselben, das heisst aus einer absolut punktförmigen Strahlenquelle, die sich gleichzeitig im Brenn punkt des Reflektors 1 und der Fläche 2 be findet, herstammen würde. Der Brennpunkt F2 des Reflektors 1, der mit dem einen Brenn punkt F2 der Fläche 2 zusammenfällt, bildet somit eine imaginäre punktförmige Quelle für Licht- und andere Strahlen.
Die auf der Flä che 2 reflektierten Strahlen fallen zwangs mässig auf die innere Oberfläche des para bolischen Reflektors 1 in einem Winkel, dass sie dort umbedingt in einer Weise reflektiert werden müssen, um nach dieser Reflexion par allel zur Zentralachse 7 des Reflektors 1 zu verlaufen.
Gemäss dem Beispiel nach Fig. 3 sind zwei Strahlenquellen L1 und L2 vorgesehen. Die Strahlen dieser Quellen werden durch Sam- melelemente 9 und 10 der in Fig.1 beschrie benen Art alle im Brennpunkt F1 gesammelt. Durch die in diesen Strahlengang gebrachte, im Schnitt elliptische, reflektierende Fläche 6, deren einer Brennpunkt F1 und deren an derer Brennpunkt F2 ist, welcher mit dem Brennpunkt des Reflektors 1 zusammenfällt, werden alle von den Strahlenquellen herkom menden Strahlen so reflektiert, als ob sie aus dem Brennpunkt F2 des Reflektors 1 kämen. Dadurch werden alle diese Strahlen an der Paraboloidfläche 1 parallel zur Zentralachse 7 der Reflexionsanlage nach vorn reflektiert.
Fig. 4 zeigt an einem andern Beispiel mit einer Strahlenquelle L und einem im Schnitt elliptischen Sammelelement 8, wie die Strah len a, a' und c, c' an einer im Schnitt ellipti schen reflektierenden Fläche 6 reflektiert wer den. Dabei ist die Fläche 6 so gelagert, dass ihre beiden Brennpunkte mit F1 und F2 über- einstimmen. Bei dieser Stellung werden die Strahlen a und a' parallel zur Zentralachse 7 an dem parabolischen Reflektor 1 reflektiert.
Wird die reflektierende Fläche 6 auf der Zen tralachse 7 in die Lage 6' mit Brennpunkt F2' verschoben, in der ihre Brennpunkte nicht mehr mit F, und F2 übereinstimmen, so wer den die beispielsweisen Strahlen c und c' daran so reflektiert, als ob sie nicht mehr aus dem Päraboloidbrennpunkt F2 kämen. Damit. ergibt sich auch eine neue Richtung dieser Strahlen nach der Reflexion an der Parabel oberfläche 1, das heisst diese Strahlen verlau fen nicht mehr parallel zur Zentralachse 7, sondern divergieren.
In Fig. 5 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der die von der Strahlenquielle s aus gehenden Strahlen a, a' an einem paraboli schen Sammelelement 11 so reflektiert werden, dass sie parallel zur optischen Achse 7 der Reflexionsanlage nach vorn geworfen werden. Sie treffen dabei auf eine ebenfalls parabo lische, reflektierende Fläche 12 Lind werden daran so reflektiert, als ob sie aus dem ge meinsamen Brennpunkt F2 beider paraboli schen Körper 12 und 1 kämen. Sie werden demzufolge an der innern Oberfläche des para bolischen Körpers 1 so reflektiert, dass sie wie derum parallel zur optischen Achse 7 der Reflexionsanlage nach vorn verlaufen.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig.6 sendet die Lichtquelle H einen Strahlenkegel aus, der beispielsweise von den Strahlen a und a' als Schnittstrahlen begrenzt ist. Dabei liegt die Lichtquelle L3 im Brennpunkt eines ge dachten Hyperboloides 13, dessen anderer Brennpunkt mit. F2 übereinstimmt.
Alle Strahlen zwischen den Randstrahlen<I>a</I> und a' treffen nun so auf eine hyperbolische, reflek tierende Fläche 14 auf, dass sie, entsprechend den optischen Gesetzen von der Gleichheit der Ein- und Ausfallwinkel, so reflektiert wer den, als ob sie aus dem gemeinsamen Brenn pLmkt F2 der Fläche 14 und des paraboli schen Reflektors 1 herauskämen. Damit wer den wiederum alle Strahlen an der innern Oberfläche des Reflektors 1 so reflektiert, dass sie parallel zur optischen Achse 7 der Re flexionsanlage nach vorn verlaufen.
Alle um den Brennpunkt F2 des para bolischen Reflektors 1 angeordneten reflektie renden Flächen 2 (Fig. 2), 6 (Fig. 3 und 4), 12 (Fig. 5) und 14 (Fig. 6) können in glei cher Weise wie die Fläche 6 in Fig.4 ver schiebbar angeordnet werden und ändern da mit die Austrittsrichtung und den Austritts winkel der Strahlen aus der Reflexionsanlage.
Es ist selbstverständlich, dass sowohl der Reflektor 1 als auch die Sammelelemente 8 bis 11 sowie auch die reflektierenden Flächen 2, 6, 12 und 14 aus Flächen bestehen können, die entweder Rotationskörper von Kegelschnit ten sein können oder auch nur in einer ein zigen Schnittebene einen Kegelschnitt dar stellen; der Reflektor 1 kann auch aus meh reren Teilflächen bestehen.
Ferner kann der Reflektor 1 beweglich an geordnet sein; dasselbe gilt auch von den Sam- melelementen B.
Reflection system. It is known that headlights were so far only designed in such a way that one or more light sources were attached in or approximately in the focal point of a parabolic or spherical segment mirror. These headlights all have the disadvantage that the spatial expansion of the light source cannot be prevented. In addition, the light intensity of a single headlight cannot be increased beyond the light intensities of the light sources that can be concentrated approximately in the focal point of the reflector. In addition, a considerable part of the light generated is lost as scattered light.
In contrast, the reflection system, which has a reflector with at least one radiation source arranged outside of its cavity, is characterized by the fact that the rays of each radiation source fall on a reflective surface arranged around the focal point of the reflector and designed in this way is that the rays seem to come out of the focus of the reflector.
In the drawing, for example, some embodiments of the reflection system are shown schematically according to the invention. 1 and 2 show two basic elements belonging to a system, FIG. 3 shows another example with two sources of radiation, FIG. 4 shows a third example with a movably arranged reflective surface in the focal point of the reflector, FIGS. 5 and 6 each another example.
In the embodiment according to Figures 1 and 2, the parts 1 and 8 form the m-L of a system belonging basic elements, the ele ment 8 as behind (left) the element 1 is intended to be ordered.
From the radiation source L, which is arranged in the focal point of the ellipsoidal Elemen th 8, the rays are sent out on all sides and reflected on the reflective surface of the element 8 so that they are collectively in the second focal point F of the element 8. The element 8 serves as a collecting element for the rays emitted by the light source L in the manner described in more detail below. This collecting element 8 represents a conic section in the form of an ellipse in at least one sectional plane parallel to the optical axis of the reflection system.
The beam path a, a 'characterizes the outer boundary of this beam cone. The additional rays b, b 'around the axis L-F1 are also centered in F1 by the lens 0. This focal point F 1 must not coincide with the focal point F2 of the second element 1. The element 1. according to FIG. 2 consists of a reflection body which is a conic section in the form of a pa rabel in at least one sectional plane parallel to the optical axis of the reflection system.
The two focal points F and F2 simultaneously form the focal points of a reflection surface 2 which, according to FIG. 2, represents an ellipse in at least one sectional plane parallel to the optical axis of the reflection system.
Due to the reflection of the coming from the collecting element 8 and striking the reflective surface 2 Strah len these are reflected back against the inner surface of the reflector 1 in a way as if they were from the focal point F2 of the same, that is, from an absolutely point-shaped radiation source that is simultaneously in the focal point of the reflector 1 and the surface 2 be found, would come from. The focal point F2 of the reflector 1, which coincides with the one focal point F2 of the surface 2, thus forms an imaginary point source for light and other rays.
The rays reflected on the surface 2 fall inevitably onto the inner surface of the parabolic reflector 1 at an angle that they must be reflected there in a way in order to run parallel to the central axis 7 of the reflector 1 after this reflection.
According to the example according to FIG. 3, two radiation sources L1 and L2 are provided. The rays from these sources are all collected at the focal point F1 by collecting elements 9 and 10 of the type described in FIG. Through the elliptical reflective surface 6 brought into this beam path, one of which is focal point F1 and the other of which is focal point F2, which coincides with the focal point of the reflector 1, all rays coming from the radiation sources are reflected as if they would come from the focal point F2 of the reflector 1. As a result, all these rays are reflected forward on the paraboloid surface 1 parallel to the central axis 7 of the reflection system.
Fig. 4 shows another example with a radiation source L and a cross-section elliptical collecting element 8, as the Strah len a, a 'and c, c' reflected on a cross-section elliptical reflective surface 6 who the. The surface 6 is positioned in such a way that its two focal points coincide with F1 and F2. In this position, the rays a and a 'are reflected parallel to the central axis 7 on the parabolic reflector 1.
If the reflective surface 6 on the central axis 7 is moved to the position 6 'with focal point F2', in which its focal points no longer coincide with F, and F2, then whoever the example rays c and c 'is reflected on it as if they would no longer come from the paraboloid focal point F2. In order to. This also results in a new direction of these rays after the reflection on the parabolic surface 1, that is, these rays no longer run parallel to the central axis 7, but diverge.
5 shows an embodiment in which the rays a, a 'emanating from the radiation source s are reflected on a parabolic collecting element 11 in such a way that they are thrown forward parallel to the optical axis 7 of the reflection system. In doing so, they strike a likewise parabolic, reflective surface 12 and are reflected on it as if they came from the common focal point F2 of both parabolic bodies 12 and 1. They are consequently reflected on the inner surface of the parabolic body 1 in such a way that they again run forward parallel to the optical axis 7 of the reflection system.
In the exemplary embodiment according to FIG. 6, the light source H emits a cone of rays which, for example, is delimited by rays a and a 'as intersecting rays. The light source L3 is in the focal point of an imaginary hyperboloid 13, the other focal point with. F2 matches.
All rays between the marginal rays <I> a </I> and a 'now impinge on a hyperbolic, reflective surface 14 in such a way that they are reflected, in accordance with the optical laws of the equality of the angles of incidence and emergence, as if they came out of the common focal point F2 of the surface 14 and the parabolic reflector 1. So who in turn all the rays reflected on the inner surface of the reflector 1 so that they run parallel to the optical axis 7 of the Re flexionsanlage forward.
All arranged around the focal point F2 of the parabolic reflector 1 reflecting surfaces 2 (Fig. 2), 6 (Fig. 3 and 4), 12 (Fig. 5) and 14 (Fig. 6) can be used in the same way as the Surface 6 in Fig.4 are arranged to be slidable and change with the exit direction and the exit angle of the rays from the reflection system.
It goes without saying that both the reflector 1 and the collecting elements 8 to 11 as well as the reflective surfaces 2, 6, 12 and 14 can consist of surfaces that can either be rotational bodies of Kegelschnit th or only one in a single sectional plane Conic section represent; the reflector 1 can also consist of several sub-areas.
Furthermore, the reflector 1 can be arranged to be movable; the same applies to the collection elements B.