DE2450457A1 - Polarisationsscheinwerfer - Google Patents

Description

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1.10.1974 Fb/Sm

Anlage zur

Patent- und

Cfebrauchsmuster-dilfaanmeldunj

ROBERT BOSCH G^T-'BH, Stuttgart

Polarisationsscheinwerfer

Die Erfindung betrifft einen Polarisationsscheinwerfer mit einem Parabolspiegel und mit einem Interferenzpolarisator.» welcher riffeiförmig £etre?pt ist.

Sin derartiger Polarisationsscheinvjerfer vurde bereits vorgeschlagen. Sr hat aber den Machteil, daß die Lichtausbeute bei ihm verhältnismäßig ferine ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Polarisationsscheinwerfer der eingangs genannten Art au entwiekeln.

lirfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Mittel zur Drehung der Polarisationsrichtung der am Interferenzpolarisator reflektierten und durch den Parabolspiegel auf den Interferenzpolarisator zurückgeworfenen Lichtkomponente vorgesehen sind.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugscheinwerfers im Schnitt,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugscheinwerfers im Schnitt,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugscheinwerfers im Schnitt,

Fig. H den Kraftfahrzeugscheinwerfer nach Fig. 3 in der Vorderansicht.

In Fig. 1 ist bei 10 ein Parabolspiegel angedeutet _s in dessen Brennpunkt F sich eine in Fig. 1 nicht dargestellte Lichtquelle befindet, die jedoch in Fig. 3 bei 11 dargestellt ist. Zur Vorpolarisation des Lichtes ist ein Interferenzpolarisator (Schichtpolarisator) 12 vorgesehen, welcher riffeiförmig getreppt ist, wobei die einzelnen ebenen Paffelfläcnen abwechselnd unter + J)5 Grad gegen die optische Achse geneigt sind. In Fig. 1 ergibt sich dementsprechend im Schnitt für den Interferenzpolarisator 12 eine Zickzacklinie mit diesen i-ieigungswinkeln. Die sich durch

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diese Riffelung ergebenden ebenen Teilpolarinatoren des Interferenzpolarisators 12 sind mit 121, 122, ..., 132 bezeichnet. Der Interferenzpolarisator 12 ist dabei von Glaskörpern 9a₃ 9b umgeben, deren dem Interferenzpolarisator zugewandte Flächen in entsprechender Weise rif felförihig gepreßt oder geschliffen sind. Die dem Interferenzpolarisator 12 abgesandten liegrenzungsflächen der Glaskörper Qa, 9b sind ebene Flliehen und vorlaufen senkrecht zur optischen Achse. Von dem von der Lichtquelle kommenden Licht wird ein Teil vorn Interferenzpolarisator 12 durchgelassen, ein anderer Teil reflektiert. Der durchgelassene und der reflektierte Teil sind jevreils linear polarisiert. Beim durchgelassenen Teil liegt die Polarisationsrichtung in der' Zeichenebene₅ beim reflektierten Teil verläuft sie senkrecht zur Zeichenebene. Zur Drehung der Polarisationsricatung des reflektierten Teils in die Zeichenebene sind zwei /{,/o~

Folien P' , F„ vorgesehen, die jeweils halbkreisförmig ausgebildet und zwischen dem Glaskörper 9a und den Parabolspiegel angeordnet sind. An der Planseite des Glaskörpers 9t> ist ein Absorptionspolarisationsfilter P angebracht..

Der in Fig. 1 eingezeichnete, aus dem von der Lichtquelle ausgesandten Licht herausgegriffene Lichtstrahl dient zur Erklärung der Wirkungsweise der Anordnung. Der von der Lichtquelle ausgesandte Lichtstrahl trifft zuerst auf den Parabolspiegel 10 und wird von diesem in Richtung der optischen Achse reflektiert. Da er nicht polarisiert ist, wird er von der ^,--Folie F hinsichtlich seines Polarisationsgrades unverändert durchgelassen und wird dann vom Interferenzpolarisator 12 zur Hälfte durchgelassen und zur Hälfte reflektiert. Dar reflektierte Teil trifft nochmals auf den Interferenzpolarisator 12 und wird von diesem ein zweites mal reflektiert und dann entgegen der Richtung der .optischen Achse auf den Spiegel 10 zurückgeworfen. Auf diesem Weg durchdringt er die /V» ,p-Folie F^, die seine Polarisationsrichtung um 45 Grad dreht. 2\Iach der anschließenden Reflexion

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am Spiegel 10 verlauft er durch den Brennpunkt wieder zum Spiegel 10 und von dort aus durch die J^ _/?-Folie F zurück zum Interferenzpolarisator 12. Da die /h ,„-Folie F_ eine v/eitere Drehung der Polarisationsrichtung um ^j Grad, bewirkt, wird der Strahl anschließend vom Interferenzpolarisator 12 vollständig durchgelassen. Eine Nachreinigung des im Interferenzpolarisator 12 vorpolarisierten Lichtes erfolgt im Absorptionspolarisationsfilter P. Das gesamte_s nach außen tretende Licht ist dann in der Zeichenebene linear polarisiert.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem nach Fig. 1 dadurch, daß hier die /^ ,„-Folie F_? gegenüber Fig. 1 um 180 Grad geklappt und auf die Folie F gelegt ist. Die Folien F^ und F„ sind also hier hihtereinandergeschaltet. Die Wirkungsweise hinsichtlich des nach außen abgestrahlten Lichtes wird dadurch nicht geändert, da auch hier die Polarisationsrichtung des am Interferenzpolarisator 12 reflektierten Teils des auf ihn- treffenden Lichts beim Durchgang durch die beiden ^,-""Folien F^, F insgesamt um 90 Grad gedreht wird.

Die Figuren 3 und 4 zeigen ein drittes, gegenüber Fig. 1 und abgewandeltes Ausführungsbeispiel. Der Parabolspiegel ist mit 10, die Lichtquelle mit 11 und der Interferenzpolarisator mit 12 bezeichnet. Der- Interferenzpolarisator 12 ist auch hier wieder riffeiförmig getreppt, wobei die einzelnen Riffelflächen abwechselnd unter + *J5 Grad gegen die optische Achse geneigt sind. Der Interferenzpolarisator 12 ist auf einen Glaskörper 9a aufgedampft, dessen dem Interferenzpolarisator abgewandte Begrenzungsfläche eben ist und senkrecht zur optischen Achse verläuft. Die obere Hälfte 12a des Interferenzpolarisators 12 ist in horizontaler Richtung geriffelt, die untere Hälfte 12b in vertikaler Richtung, wie insbesondere aus Fig. l\ zu erkennen ist. Im Strahlengang hinter dem Inter-

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ferenzpolarisator 12 sind zwei halbkreisförmige /\? ,p-Folien P. und Pp vorgesehen. Die Folie P. erstreckt sich dabei über die obere Hälfte 12a und die Folie V über die untere Hälfte 12b des Interferenzpolarisators 12. Ein zweiter Glaskörper ist beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und H nicht vorhanden. Statt dessen ist der Zwischenraum zwischen dem Interferenz-,^-Folien

F^, Fp mit Immersionsflüssi_£>keit 19b ausgefüllt. Zur Nachreinigung des vorpolarisierten Lichtes ist ein Absorptionspolarisationsfilter P vorgesehen. Dem Absorptionspolarisationsfilter P ist eine Glasscheibe 15 vorgeschaltet, die als planparallele Platte ausgebildet ist. Ferner ist eine nur in Fig. dargestellte Streuscheibe 16 vorgesehen.

Die in den Fig. 3 und 4 außerdem enthaltenen symbolischen Darstellungen eines herausgegriffenen Lichtstrahls dienen zur Erklärung der Wirkungsweise der Anordnung. Der von der Lichtquelle 11 nach links oben ausgesandte Lichtstrahl trifft zuerst auf den Parabolspiegel 10 und wird von diesem in Richtung der optischen Achse reflektiert. Er wird von der waagrecht geriffelten oberen Hälfte 12a des Interferenzpolarisators 12 zur Hälfte durchgelassen und zur Hälfte reflektiert. Der reflektierte Teil trifft nochmals auf den Interferenzpolarisator 12 und wird von diesem ein zweites I-lal reflektiert und dann entgegen der Richtung der optischen Achse auf den Spiegel 10 zurückgeworfen. Nach der Reflexion am Spiegel 10 verläuft er durch den Brennpunkt wieder zum Spiegel 10 und von dort aus auf die senkrecht geriffelte untere Hälfte 12b des Interferenzpolarisators 12. Da der Strahl horizontal polarisiert ist, wird er von der unteren Hälfte 12b des Interferenzpolarisators 12 vollständig durchgelassen. Dies bedeutet, daß das aus der unteren Hälfte 12b des Interferenzpolarisators 12 austretende Licht in horizontaler Richtung und das aus der oberen Hälfte 12a austretende Licht in vertikaler Richtung linear polarisiert ist, wie in Fig. 4 durch Doppelpfeile angedeutet. Zur Drehung der Polarisationsrichtung

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des aus dem Interferenzpolarisator 12 austretenden Lichtes dienen die beiden ^,/--Folien F. und F_. Diese sind so orientiert, daß die Polarisationsrichtung des aus beiden Hälften 12a und 12b des Interferenzpolarisators 12 kommenden Lichts in eine und dieselbe Richtung gedreht wird, nämlich unter 45 Grad zur Horizontalen. Die nachgeschaltete Polarisationsfolie P dient zur Erhöhung des Polarisationsgrades, also zur Uachreinigunc des bereits polarisierten Lichtes.

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Claims (5)

1. Ansorüche

   (l.yPolarisationsscheinwerfer mit einem Parabolspiegel und mit einem Interferenzpolarisator, welcher riffelförmig getrepptist, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Drehung der Polarisationsrichtung der am Interferenzpolarisator (12) reflektierten und durch den Parabolspiegel (10) auf'den Interferenzpolarisator (12) zurückgeworfenen Lichtkomponente vorgesehen sind.
2. 2. Pölarisationsscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der riffeiförmig getreppte Interferenzpolarisator (12) eine sich über die ganze kreisförmige öffnung des Parabolspiegels (10) erstreckende Riffelung mit einheitlicher Riffelungsrichtung aufweist und daß zur Drehung der ■ Polarisationsrichtung der am Interferenzpolarisator (12) reflektierten und durch den Parabolspiegel (10) auf den Interferenzpolarisator (12) zurückgeworfenen Lichtkomponente um insgesamt 90 Grad zwei halbkreisförmige /y^,p-Polien (P^, F^) vorgesehen sind, die zwischen dem Parabolspiegel (10) und dem Interferenzpolarisator (12) angeordnet sind und sich jeweils

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   über eine Hälfte der kreisförmigen öffnung des Parabolspiegels (10) erstrecken, wobei die Trennungslinie der beiden /<L,_p-Polien (F-,* IO entlang desjenigen Durchmessers der kreisförmigen Öffnung verläuft, der parallel zur Richtung der Riffelung des Interferenzpolarisators (12) ist (Fig. 1).
3. 3. Polarisationsscheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der riffeiförmig getreppte Interferenzpolarisator (12) eine sich über die ganze kreisförmige öffnung des Parabolspiegels (10) erstreckende Riffelung mit einheitlicher Riffelungsrichtung aufweist, und daß zur Drehung der Polarisationsrichtung der am Interferenzpolarisator (12) reflektierten und durch den Parabolspiegel (10) auf den Interferenzpolarisator (12) zurückgeworfenen Lichtkomponente um insgesamt 90 Grad zwei im Strahlengang hintereinandergeschaltete halbkreisförmige /Γ,ρ-Folien (F., Fp) vorgesehen sind, die zwischen dem Parabolspiegel (10) und dem Interferenzpolarisator (1-2) angeordnet sind, sich beide über dieselbe Hälfte der kreisförmigen öffnung des Parabolspiegels (10) erstrecken und entlang desjenigen Durchmessers dieser öffnung seitlich begrenzt sind, der parallel zur Richtung der Riffelung des Interferenzpolarisators (12) verläuft (Fig. 2).

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4. 4. Polaris-ationsscheinwerfer nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daß der riffeiförmig getreppte Interferenzpolarisator (12) zwei sich über jeweils eine Hälfte der kreisförmigen öffnung des Parabolspiegels (10) erstreckende
   Hälften (12a, 12b) mit zueinander senkrechter Riffelungsrichtung auftfeist, wobei die Riffelungsrichtung; der einen
   Hälfte (12a) parallel zur Trennungslinie der beiden halften (12a, 12b) und die Riffelungsrichtung der anderen Hälfte
   (12b) senkrecht zu dieser verläuft, und daß zur Drehung der Polarisationsrichtung der am Interferenzpolarisator (12)
   reflektierten und durch den Parabolspiegel (10) auf den
   Interferenzpolarisator (12) zurückgeworfenen Lichtkomponente um + ΪΓ5 Grad zwei halbkreisförmige /L,₂~Folien (F., F₂) vorgesehen sind, die im Strahlengang hinter dem Interferenzpolarisator (12) angeordnet sind und sich jeweils über eine
   seiner beiden Hälften (12a, 12b) erstrecken (Fig. 3 und 4).
5. 5. Polarisationsscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Polarisationsgrades des durch den Interferenzpolarisator (12) vorpolarisierten Lichtes ein Absorptionspolarisationsfilter (P) vorgesehen ist, das im Strahlengang hinter dem Interferenzpolarisator (12) angeordnet ist und sich über die ganze
   kreisförmige öffnung des Parabolspiegels (10) erstreckt
   (Fig. 1, 2, 3 und 4).

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