DE2461918A1

DE2461918A1 - Motor car spot lamp - with narrow angle beam of high intensity and gas discharge light source

Info

Publication number: DE2461918A1
Application number: DE19742461918
Authority: DE
Inventors: Fritz Dr Ing Faulhaber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-01-11
Filing date: 1974-12-31
Publication date: 1975-07-17

Abstract

Spot lamp for motor vehicles to illuminate the road. The light source has a light intensity of more than 5000 Stilb with the area of the pupil outlet of the spot lamp being no greater than 2 cm2 in any direction. The outlet pupil appears at an angle of less than 1 minute from any distance over 20 m and in any direction of the beam of the spot lamp. The light source of the spot lamp is a gas discharge lamp. The lens of the spot lamp close to the outlet pupil produces an optical image slightly enlarged and also forms the spot lamp glass with a screen wash system fitted in front of it.

Description

S c h e i n w e r f e r Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheinwerfer, insbesondere für Fahrzeuge, etwa Kraftwagen, zur Beleuchtung der vor ihnen liegenden Fahrbahn, der dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Lichtguelle sehr hoher Leuchtdichte - mindestens 5000 Stilb - benutzt wird und die Fläche der Austrittspupille aus keiner Strahlrichtung grösser als 2 cm2 erscheint. Bevorzugt soll die Austrittspupille aus etwa 20 m Abstand höchstens unter einem Winkel von 1 Minute erscheinen. S h e i n w e r f e r The invention relates to a headlight, especially for vehicles, such as motor vehicles, to illuminate those in front of them Roadway, which is characterized by the fact that a light source of very high luminance - at least 5000 stilb - is used and the area of the exit pupil is none Beam direction appears larger than 2 cm2. The exit pupil should preferably Appear at most at an angle of 1 minute from a distance of about 20 m.

Die jetzt benutzten Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge bilden die Lichtquelle durch einen zumindest im wesentlichen paraboloidischen Spiegel in sehr grosser Entfernung ab0 Das ausgesandte Lichtbümdel hat also eine Querschnittsfläche, die mindestens der Spiel gelfläche entspricht; durch zylinderlinsenwähnliche brechende Elemente der Abieckscheibe wird die erforderliche Lichtstreuung erzeugt, durch Abdeckbleche im Innern insbesondere der Glühlampen die notwendige Beschattung in gewissen, dem Gegenverkehr zugeordneten Winkelbereichen gesichert. Man errechnet aus der begrenzten Leuchtdichte der Glühlampen und der erforderlichen Beleuchtungsstärke auf der Fahrbahn Bündel querschnitte von der Grössenordnung eines bis mehrerer Quadrat-Dezimeter; die mindestens ebenso grossen Abdeckscheiben sind ohne kostspielige und oft störanfällige mechanische Einrichtungen nicht hinreichend schmutz'frei zu halten, was aber erforderlioh ist, da Staub und Strassenschmutz durch Absorption und Beugung, Wasser durch Brechung die Strahlenverteilung in ungünstigem Sinne beeinflussenlalso die Licht stärke mindern und erZ hebliche Licht ströme in Winkelgebiete leiten, die dunkel bleiben sollen. The headlights now used for motor vehicles form the light source by an at least essentially parabolic mirror at a very great distance ab0 The emitted light beam has a cross-sectional area that is at least corresponds to the playing area; by refractive elements similar to cylindrical lenses the Abieck disc, the required light diffusion is generated by cover plates inside the light bulbs, in particular, the necessary shading in certain, the Oncoming traffic secured angular ranges assigned. One calculates from the limited Luminance of the incandescent lamps and the required illuminance on the road Bundle cross-sections on the order of one to several square decimeters; the cover disks, which are at least as large, are costly and often prone to failure Mechanical devices cannot be kept sufficiently free of dirt, but this is necessary is because dust and road debris by absorption and diffraction, water by refraction influence the beam distribution in an unfavorable sense, thus reducing the light intensity and direct substantial streams of light into angular areas that should remain dark.

Glühlampen, wie sie in Kraftfahrzeugen benutzt werden, haben Leucbt dichten der Grössenordnung looo Stilb, die durch Streuelemente wie Zylinderlinsen insofern herabgesetzt wird, als der Scheinwerfer bezwO seine Abdeckscheibe, aus der Nähe betrachtet, streifig oder fleckig durchleuchtet erscheint. Aus der Ferne betrachtet, fliessen dank der auf etwa eine Winkelminute begrenzten Auflt>sungskraft des Auges diese Streifen oder Flecke zu einer einheitlichen Fläche minderer mittlerer Leuchtdichte zusammen, die aber noch wesentlich über dem Wert von einem Stilb liegt und somit blende. Da die gesamte Scheinwerferfläche aber grösser als unter einer Winkelminute zu erscheinen pflegt - bei 20 cm Durchmesser liegt die Grenze bei etwa 700 Metern -, wird ein grosser Bereich der Netshaut geblendesto Nach der Blendung empfindet der Beobachter, hier der entgegenkommende Verkehrsteilnehmer, ein lästiges Nachbild, das ihn unter ungünstigen Umstanden sehr lange am Erkennen wichtiger Dinge - von Hindernissen auf der Fahrbahn etwa - hindert. Denn die Normalisierung der Netzhaut zellen durch hinreichende Durchblutung und somit die Regeneration des Sehpurpurs nimmt für ein grosses, viele Elemente enthaltendes Bereich der Netzhaut lange Zeit in Anspruch. Incandescent lamps such as those used in motor vehicles have Leucbt densities of the order of magnitude of looo stilb, which are produced by scattering elements such as cylindrical lenses is reduced to the extent that the headlight or its cover panel is off When viewed up close, it appears streaky or blotchy. From far viewed, flow thanks to the dissolving force, which is limited to about one angular minute of Eye these streaks or spots into a uniform surface lower mean luminance together, but which are still significantly above the value from a Stilb and thus dazzle. Since the entire headlight area is larger than usually appears under an arc minute - is 20 cm in diameter the limit at about 700 meters - a large area of the Netshaut is blinded to it After the glare, the observer, here the oncoming road user, feels an annoying afterimage that, under unfavorable circumstances, keeps him recognizing for a long time important things - such as obstacles on the road. Because normalization of the retinal cells through adequate blood flow and thus the regeneration of the Visual purple refers to a large, multi-elemental area of the retina a long time to complete.

Die vorliegende Erfindung umgeht diese nachteilige Erscheinung und stimmt die Grösse der liichtaustrittsöffnung im Verein mit der Leuchtdichte der Lichtquelle so ab, dass diese Öffnung auch bei kleinen Abständen des Entgegenkommenden, etwa 2o Metern, unter der Ausdehnung einer Winkelminute in jedem Meridian und damit punktartig erscheint. Das bedeutet, dass die Austrittspupille des Scheinwerfers aus keiner Betrachtungsrichtung grösser als 2 cm2 - mit reichlicher Toleranz bemessen - erscheint. Der Entgegenkommende ist zwar akut geblendet, und das in sehr unangenehmer Weiser Um den leuchtenden Punkt erscheinen strahlige und ringartige Irradiationsfiguren, die etwa lo Grad im Durchmesser beanspruchen und durch die Beugung an Inhomogenitäten der Augenmedien verursacht werden0 Sie machen das Erkennen von Dingen, die innerhalb dieses Bereiches erscheinen sollten, unmöglich, Diese Erscheinung verschwindet aber sofort, wenn der Blick weggewandt oder der Strahlen raum verlassen wird, und die wenigen affizierten Netzhautelemente sind so schnell wieder regeneriert, dass ein Nachbild von merkliw cher Dauer oder Ausdehnung nicht vorhanden ist0 Eingehende Versuche haben diesen Tatbestand erwiesen, der in der ophthalmologischen Literatur noch nicht vermerkt ist.The present invention avoids this disadvantageous phenomenon and the size of the light exit opening is correct in conjunction with the luminance of the Light source in such a way that this opening even with small distances of the oncoming, about 20 meters, with the extension of an angular minute in each meridian and thus appears point-like. This means that the exit pupil of the headlight from any viewing direction larger than 2 cm2 - measured with ample tolerance - appears. The oncoming person is acutely blinded, and in a very unpleasant way Weiser Radiant and ring-like irradiation figures appear around the luminous point, which claim about lo degrees in diameter and due to the diffraction of inhomogeneities The eye media are causing them to make the cognition of things within this area should appear, impossible, but this appearance disappears immediately, if the gaze is turned away or the space of the rays is left, and the Few of the affected retinal elements are regenerated so quickly that one Afterimage of noticeably long duration or extent does not exist 0 Incoming Experiments have shown this fact in the ophthalmological literature has not yet been noted.

Eine derartige Anlage erfordert eine Lichtquelle mit einer Leuchtdichte, die, um die notwendige Beleuchtungsstärke auf der Fahrbahn zu sichern, um mindestens eine Grössenordnung höher als die einer Glühlampe ist0 Selbst bei speziellen,sbescheidenen Ansprüchen, zO Bo sehr langsam fahrenden Gefährten, und bei grösstmöglichem Querschnitt des Bündels muss die Leuchtdichte 5000 Stilb betragen; sie sollte aber für den Fall eines normalen Kraftfahrzeuges das Sechs- bis Zehnfache ausmachen und daher muss die Lichtquelle eine Gasentladungs- oder Bogenlampe sein.Such a system requires a light source with a luminance which, in order to ensure the necessary illuminance on the roadway, by at least is an order of magnitude higher than that of an incandescent lamp0 Even with special, modest ones Claims, zO Bo very slowly moving companions, and as much as possible cross-section the light density of the bundle must be 5000 stilb; but she should just in case that of a normal motor vehicle is six to ten times and therefore has to be the light source can be a gas discharge or arc lamp.

In dem Bereich der Austrittspupille, do h0 des aus der Ferne leuchtend erscheinenden Raumes, befindet sich also entweder die Licht quelle selbst oder bevorzugt ein mässig vergrössert es Bild derselben, das durch ein an sich bekanntes optisches System erzeugt wird. Dies kann ein Linsenkondensor sein, aber auch ein ellipsoidisch wirkender Hohlspiegel. Durch eine Linse nahe der Lichtquellen-Abbildung wird die Querschnittsfläche des Lichtbündes am Orte des optischen Systems in die Ferne, also auf die Fahrbahn, abgebildet. Dies geschieht mit einer räumlichen Lichtstärkeverteilung, die von der Strahlungscharakteristik der Lampe abhangt. Diese Verteilung wird im allgemeinen nicht mit der praktisch erforderlichen und durch allgemein anerkannte Regeln festgesetzten übereinstimmen; sie wird beispielsweise nile vorm Fahrzeug zu grosse Werte aufweisen0 Es ist also ein Teil der Erfindung, dem optischen System eine örtlich variierte Transparenz zu geben, etwa durch in den Strahleufluss ragende graue Schichten jeglicher Art.In the area of the exit pupil, do h0 des shines from a distance appearing space, is either the light source itself or preferred a moderately enlarged image of the same, that of an optical one that is known per se System is generated. This can be a lens condenser, but also an ellipsoidal one acting concave mirror. Through a lens close to the light source image, the Cross-sectional area of the light beam at the location of the optical system in the distance, that is on the roadway. This happens with a spatial light distribution, which depends on the radiation characteristics of the lamp. This distribution is in the general not with the practically required and by generally recognized Rules laid down match; For example, it becomes nile in front of the vehicle have values that are too large0 So it is part of the invention, the optical system to give a locally varied transparency, for example by protruding into the jet inflow gray layers of any kind.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Einschnürung des Lichtbündels in der Nähe der Austrittsönung des Scheinwerfers vorzusehen, was eine Abbildung der Lichtquelle zumindest in einem die optische Achse enthaltendem Schnitt bedeutet. Die Verringerung des Querschnitts ohne Nachschaltung eines weiteren Elementes bringt aber eine so starke minderung der Lichtstärke eines eine Glühlampe enthaltenden Scheinwerfers mit sich, dass die erforderliche 3eleuchtungsstärke auf der Fahrbahn nicht errw reicht wird, und eine solche Anordnung nur unter besonderen, etwa Tarnungsbedingungen, brauchbar ist ( Deutsche Patente 695 2o3 und 722 805 ; Schweizer Patent 151 724 ). Oft wird eine solche Abbildung insbesondere durch ein Rotationsellipsoid vorgeschlagen, um den Lichtstrom der Lampe gut auszunutzen, wobei ein zweites Sammelsystem, meist eine Linse, das Bild der Lichtquelle auf die Fahrbahn projiziert und somit keine wesmitliche Anderung, vor allem keine Verbesserung gegenüber den benutzten Systemen zu erkennen ist ( Deutsche OffenlegungsschriSt 2 033 443 )o Es sind weitere solche Anordnungen bekannt ( z. 3. Deutsche Patente 1 804 981 ; 554 927 ; 535 o57 ; 521 976 ; US-Patent 1 874 432 )¢ Sie geben aber keinen Hinweis auf die Lösung der Aufgabe, einen Scheinwerfer zu schaffen, der trotz Schmutz usw0 nicht blendet, und dessen Blendung nicht nachwirkt.It has already been proposed that the light beam be constricted to be provided in the vicinity of the exit shade of the headlamp, which is a figure of the light source means at least in a section containing the optical axis. The reduction of the cross-section without adding a further element brings about but such a great decrease in the luminous intensity of a light bulb containing an incandescent lamp Headlights with it that the required 3light intensity on the roadway is not achieved, and such an arrangement only under special conditions, such as camouflage conditions, is usable (German patents 695 2o3 and 722 805; Swiss patent 151 724 ). Such a mapping is often suggested in particular by an ellipsoid of revolution, to make good use of the luminous flux of the lamp, with a second collection system, mostly a lens that projects the image of the light source onto the road surface and therefore none Significant change, especially no improvement over the systems used can be seen (Deutsche OffenlegungsschriSt 2 033 443) or similar There are other such arrangements are known (e.g. 3. German patents 1 804 981; 554 927 ; 535 o57; 521,976; US Patent 1,874,432) ¢ They give no reference to the Solution to the problem of creating a headlight that does not work in spite of dirt etc. dazzles, and its dazzling does not have an effect.

Bei der erfindungsgemässen Bauform eines Scheinwerfers mit Zwiw schenabbildung der Lichtquelle durch ein optisches System und der weiteren Abbildung dieses Systemes auf die Fahrbahn durch eine Linse kann diese gleichzeitig Abschlussglas des Scheinwerfers sein. Sie wird zweckmässig deutlich grösser als der Querschnitt des sie passierenden Lichtbündels ausgeführt und mit einer Waschanlage versehen, deren Reinigungsbereich ebenfalls grösser als der Bündeiquerschnitt ist, damit das optisch wichtige Bereich dieser Linse stets verlässlich frei von Schmutz usw. gehalten wird0 In einer sehr wichtigen Ausführungsform der Erfindung ist die Linse nicht dicht in das Gehäuse eingesetztes Abschlussglas. Vielmehr wird ein solches fortgelassen, und der Eintritt von Schmutz, nässe usw. wird durch einen kräftigen Luftstrom verhindert, der mit deutlich mehr als Fahrgeschwindigkeit die LichtaustrittsöffZ nung passiert. Der Luftstrom kann aus dem Innern austreten, aber auch etwa parallel zur Ebene der Öffnung zweckmässig vor ihr vorbeigeführt werden. Ihn liefert z. B, ein Kompressor, der an beliebiger Stelle des Fahrzeuges untergebracht wird oder schon vorhanden ist ( Druckluftbremse, Kastenkipper ) Diese Anordnung ist vor allem dort vorteilhaft, wo die Lichtguelle so bemessen ist, dass sie ohne vergrbssernde Abbildung durch ein optisches System unmittelbar die Fahrbahn beleuchtet0 Dann besteht der Scheinwerfer nur aus der Lichtquelle, die mitleinem Rückspiegel zur Ausnutzung des rückwärtigen Licht stromes versehen sein kann, aus einem sie umgebenden Gehäuse mit den erforderlichen Befestigungsmöglichkeiten, der Lichtaustrittsöffnung geeigneter Form und schliesslich einer Düse für die Druckluft.In the inventive design of a headlight with interim illustration the light source through an optical system and the further imaging of this system on the road through a lens, this can also be the cover glass of the headlight be. It is expediently significantly larger than the cross section of the one passing through it Executed light bundle and provided with a washing system, its cleaning area is also larger than the bundle cross-section, so that the optically important area this lens is always reliably kept free of dirt, etc.0 In a very important embodiment of the invention, the lens is not tight in the housing inserted cover glass. Rather, such a thing is left out, and the entry Dirt, moisture, etc. is prevented by a powerful air flow that flows with Significantly more than the driving speed passes the light exit opening. Of the Air flow can exit from the interior, but also approximately parallel to the plane of the opening can be passed by in front of her. He delivers z. B, a compressor that is housed at any point in the vehicle or is already there (Compressed air brake, box tipper) This arrangement is particularly advantageous where where the light source is dimensioned in such a way that it passes through without a magnifying image an optical system illuminates the road directly0 Then there is the headlight only from the light source, the small rear-view mirror to take advantage of the rear Light stream can be provided from a surrounding housing with the required Fastening options, the light exit opening of a suitable shape and finally a nozzle for the compressed air.

Die Form der Lichtaustrittsöffnung ist hierbei der erforderlichen Winkelverteilung des Lichtstroms angepasst; soll in gewissen Bereichen eine geringere als die von der Lichtquelle gelieferte Beleuchtungsstärke herrschen, dann kann erfindungsgemass der Rand der Öffnung kammzinkenartige oder ähnliche Schattenwerfer tragen, deren Breite kleiner als die Ausdehnung der Lichtquelle ist, damit die Fahrbahn mindestens hinreichend gleichmässig ausgeleuchtet isto Es gehört weiter zur Erfindung, vor der Öffnung des Scheinwerfers eine Klappe oder derglO vorzusehen, die durch den Luftstrom gehoben oder weggeschoben wird, um die Öffnung beim Versagen des Luftstroms oder beim Stillstand des Fahrzeugs zu verschliessenO Zweckmässig besteht sie aus durchsichtigem Werkstoffs Wenn die Lichtquelle durch ein optisches System mit mässiger Vergrösserung und damit innerhalb des Scheinwerfer-Raumes abgebildet wird, isi eine zumindest weitgehende Korrektion der sphärischen Aberration wichtig, damit die Lichtquellenteilbilder, die von den Teilbündeln aus allen Bezirken des optischen Systemes entworfen werden, im oder nahe dem Raum der Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers liegen und insgesamt nicht erheblich mehr Raum beanspruchen als eines der Einzelbilder ; dieser beanspruchte Raum bestimmt die Grösse der Lichtaustrittsöffnung0 Diese Bedingung wird durch einen ellipsoidischen Hohlspiegel gegebenenfalls besser als durch einen mehrlinsigen Kondensor erfüllt. Sein Nachteil, dass die davor befindliche Lampe einen Schatten gerade im mittleren, wichtigsten Teil des Lichtbündels liefert, wird erfindungsgemäss dadurch behoben, dass zwischen Hohlspiegel und Lichtquellenbild Vorrichtungen vorgesehen sind, die diesen Schatten wirkungslos machen, Dies kann etwa durch einen zwischen Lampe und Bild in den Schatten gestellten Planspiegel geschehen, dem Licht aus einem seitlichen Bereich der Lampen-Umgebung durch einen Hohlspiegel zugeleitet wird ( Deutsches Patent 731 831 )O Zweckmässiger ist es, den gesamten vom Hohlspiegel kommenden Strahlengang durch zwei einander mindestens nahezu parallele Planspiegel zu knicken, deren Ebenen soweit voneinander entfernt sind, dass ein mittlerer von der Lampe verdeckter Streifen des Hohlspiegels unbenutzt bleibt und die von seinen seitlichen Teilen reflektierten Teilbündel nach dem Passieren der Planspiegel nahtlos aneinander liegen.The shape of the light exit opening is required here Adjusted the angle distribution of the luminous flux; should be lower in certain areas prevail than the illuminance supplied by the light source, then according to the invention the edge of the opening has comb-tine-like or similar shadow objects, whose Width is smaller than the extent of the light source, so the roadway at least is sufficiently evenly illuminated. It is also part of the invention the opening of the headlight to provide a flap or the like, which through the Airflow is lifted or pushed away to the opening on failure of the airflow or to lock when the vehicle is at a standstill transparent material If the light source through an optical system with moderate Enlargement and thus being displayed within the headlight space is one At least extensive correction of the spherical aberration is important so that the partial light source images, which are designed by the sub-bundles from all areas of the optical system, lie in or near the space of the light exit opening of the headlamp and overall do not take up significantly more space than one of the individual images; this claimed Space determines the size of the light exit opening0 This condition is determined by a ellipsoidal concave mirror may be better than a multi-lens condenser Fulfills. Its disadvantage is that the lamp in front of it just casts a shadow supplies middle, most important part of the light beam, is thereby according to the invention fixed that devices were provided between the concave mirror and the light source image that make this shadow ineffective, this can be about by an in between Lamp and picture in the shadow of a plane mirror happen, the light from one the lateral area of the lamp environment is fed through a concave mirror ( German patent 731 831) O It is more expedient to use the entire surface coming from the concave mirror To bend the beam path through two plane mirrors that are at least almost parallel to each other, whose levels are so far apart that a middle one is from the lamp hidden strip of the concave mirror remains unused and that of its side Parts reflected partial bundles seamlessly against each other after passing the plane mirror lie.

Damit die senkrechten Kanten der gestaffelten Planspiegel keine störenden Inhomogenitäten im austretenden Lichtbündel verursachen, wird weiter vorgeschlagen, für die Abbildung des Hohlspiegels auf die Fahrbahn eine Zylinderlinse zu benutzen, deren Achse waagerecht liegt In der waagerechten Ebene findet also keine Abbildung statt, und die Inhomogenitäten des Handels werden nur sohattenwurfartig mit einer Unschärfe wiedergegeben, die in erster Ordnung von der Ausdehnung des Lichtquellenbildes abhängt In der Senkrechten findet aber eine korrekte Abbildung statt; vor allem gibt die Zylinderlinse die im wesentlichen waagerechte Kante eines unterhalb des Lichtbündels nahe dem Hohlspiegel - oder dem Linsenkondensor - angebrachten Bleches oder anderen Kantenträgers im Fahrbahnbereich scharf wieder, und das als obere Begrenzung des durchstrahlten Baumes , sodass dort über dem die Fahrbahn intensiv beleuchtenden Bündel ein sicher und gut beschatteter Raum für den Wegenverkehr liegt0 Wird eine stabartige Lampe mit waagerechter Brennlage benutzt, so wird erfindungsgemass vorgeschlagen, nur die oberhalb der Lampe befindliche Hohlspiegelhälfte zu benutzen. Der den Spiegel unten begrenzende waagerechte Durchmesser oder eine ihm parallele Sehne stellt sodann durch die von der Linse bewirkte Abbildung die obere Begrenzung des Lichtbündels im Fahrbahnraum dar, Es gehört zur Erfindung, an sich bekannte Einrichtungen zur Verstellung des Kantenträgers in der Hohe abhängig von der Neigung oder Belastung des Fahrzeugs einzubauen. Sie können automatisch oder von hand eingestellt werden, sodass entgegenkommende Verkehrsteilnehmer stets ein Minimum an Blendung erfahren.So that the vertical edges of the staggered plane mirrors do not cause any disruptive inhomogeneities in the exiting light beam, it is further proposed to use a cylindrical lens for imaging the concave mirror on the roadway, the axis of which is horizontal Trades are only reproduced like a shadow throw with a blurring that depends primarily on the extent of the light source image. In the vertical, however, a correct image takes place; Above all, the cylinder lens sharply reproduces the essentially horizontal edge of a sheet metal or other edge support in the roadway area below the light bundle near the concave mirror - or the lens condenser - and that as the upper boundary of the tree exposed to light, so that there above the bundle that intensely illuminates the roadway there is a safe and well-shaded area for traffic on the road horizontal burning position is used, it is proposed according to the invention to use only the concave mirror half located above the lamp. The horizontal diameter delimiting the mirror at the bottom or a chord parallel to it then represents the upper delimitation of the light beam in the lane space through the imaging produced by the lens or load the vehicle. They can be set automatically or by hand so that oncoming road users always experience a minimum of glare.

Zweckmässig, insbesondere wirtschaftlich hinsichtlich der Lichtausbeute, kann es sein, das die Lichtquelle abbildende System mit anamorphotischer Wirkung austustatten, sodass eine länglich gestaltete Lichtquelle, etwa der Bogen einer Gasentlqdungslampe, quadrat- oder kreisähnlicher abgebildet wird und somit dieses Bild bei maximaler Li¢htstär8-e in allen Meridianen eine möglichst kleine Ausdehnung hat. Das erfordert in bekannter Weise mindestens zwei zylindrische oder torische optische Flächen, die in deutlichem Abstand in dem abbildenden System aufeinander folgen messens Ein Hohlspiegel muss eine erhebliche wirksame Dicke aufweisen, zweclmässigerist es, einen dünnen Hohlspiegel mit einer zusätzlichen Linse zu kombinieren, die zwischen ihm und dem Lampenbild angebracht wird0 Beide Teile weisen dann je eine torische oder Zylindrische Fläche auf.Appropriate, especially economical in terms of light output, it can be the system that reproduces the light source with an anamorphic effect so that an elongated light source, such as the arch of a Gas discharge lamp, square or circle-like, and thus this one Image with maximum light intensity in all meridians an expansion as small as possible Has. In a known manner, this requires at least two cylindrical or toric optical surfaces that are at a considerable distance from one another in the imaging system Consequences of measurement A concave mirror must have a considerable effective thickness, which is more appropriate it is to combine a thin concave mirror with an additional lens that is between it and the lamp image is attached0 Both parts then each have a toric or cylindrical surface.

Sieht man von einer solchen anamorphotischen Abbildung ab, dann kann es zweckmässig sein, anstelle eines ellipsoidisch gekrüim:aten insbesondere metallischen Hohlspiegels einen Glas spiegel nach M a n g i n zu benutzen, der eine von kugeligen Flächen begrenzte meniskenförmige Streulinse darstellt, deren konvexe Seite verspiegelt ist0 Auch bei Zwischenabbildung der Lichtquelle durch ein optisches System ist die Lichtserteilung auf der Fahrbahn im wesentlichen durch die Strahlungscharakteristik der Lichtquelle und weiter durch die restlichen Aberrationen des abbildenden Systems gegeben. Im allgemeinen wird dicht vor dem Fahrzeug die Helligkeit gegenüber der in der Ferne zu gross sein, sodass der Lenker des Fahrzeuges selbst geblendet sein kann0 Uia das zu verhindern, können diejenigen Teile des Hohlspiegels, die dem nahen Raum zugeordnet sind, mit einer gemäsi£ten Reflexion ausgestattet werden, Das kann durch einen verminderten Auf trag des reflektierenden Stoffes geschehen, etwa bei Aluminnum oder Silber, oder durch Aufbringen eines weniger reflektierenden Materiales, etwa Chrom, schliesslich durch Rasterung des voll re!lektierexlden Belages und auch durch eine absorbierende Schicht insbesondere auf einer brechenden Fläche des sammelndes Systems0 Auch die Planspiegel können eines solchen Massnahme unterzogen werden.If one disregards such an anamorphic image, then can it may be expedient, instead of an ellipsoidally curved one, in particular metallic ones Concave mirror to use a glass mirror according to M a n g i n, the one of spherical ones A meniscus-shaped divergent lens with limited surfaces, the convex side of which is reflective ist0 Even with intermediate imaging of the light source by an optical system, the is Light distribution on the roadway essentially through the radiation characteristics the light source and further through the remaining aberrations of the imaging system given. In general, just in front of the vehicle, the brightness becomes opposite to be too big in the distance, so that the driver of the vehicle will be blinded can0 Uia to prevent this, those parts of the concave mirror that are close to it can Space allocated, equipped with a fair reflection, that can happen by a reduced order of the reflective material, for example at Aluminum or silver, or by applying a less reflective material, for example chrome, and finally through the rastering of the fully reflective covering and also by an absorbent layer in particular on a refractive surface of the collecting Systems0 The plane mirrors can also be subjected to such a measure.

In den Figuren 1 bis 8 sind Ausführurgsbeispiele der Erfindung schematisch wiedergegeben0 In Figur 1 wird der Lichtbogen der Gasentladungslampe 1 , deren rückwärtiger Lichtstrom durch den Kugel spiegel 2 nutzbar gemacht ist, durch den asphärische Flächen enthaltenden Kondensor 3 bei 4 abgebildet. Dieses Bild fällt im wesentlichen mit der AustrittsUgfnung 5 des Gehäuses 6 zusammen ; sie ist durch die Linse 7 verschlossen , deren freie äussere Fläche deutlich grösser als die Öffnung 5 ist, und die durch den Scheibenwischer 8 gereinigt werden kann. Mit 9 ist ein senkrecht zur Zeichenebene zu denkender grauer durchsichtiger Streifen bezeichnet, der die Beleuchtungsstärke dicht vor dem Fahrzeug mindert; lo ist ein undurchsichtiger solcher Streifen, etwa aus Blech, der den oberen Raum vor dem Scheinwerfer verlässlich beschattet, wobei seine Kante 12 durch die Linse 7 scharf in grossem Abstand abgebildet wird.In FIGS. 1 to 8, exemplary embodiments of the invention are shown schematically reproduced0 In Figure 1, the arc of the gas discharge lamp 1, the rear Luminous flux through the spherical mirror 2 is harnessed by the aspherical Area-containing condenser 3 shown at 4. This picture essentially falls together with the outlet opening 5 of the housing 6; it is closed by the lens 7 , the free outer area is significantly larger than the opening 5, and through the windshield wiper 8 can be cleaned. With a 9 is perpendicular to the plane of the drawing The gray transparent stripe to be thought of indicates the illuminance diminishes close to the vehicle; lo is an opaque such strip, say made of sheet metal, which reliably shadows the upper space in front of the spotlight, whereby its edge 12 is imaged sharply at a large distance through the lens 7.

Figur 2 zeigt einen Scheinwerfer gemäss der Erfindung im Grundrisse Der Lichtbogen der quer geschnitten erscheinenden Gasentladungslampe 1 wird durch den Manginspiegel 20 mit der brechenden Innenfläche 21 und der spiegelnden Aussenfläche 22 bei 4 abgebildet. Das von diesem Bild ausgehende Lichtbündel weist den Lampenschatten lol auf; um ihn unwirksam zu machen, sind die beiden Planspiegel 31 und 32 vor dem-Entstehen des Bildes 4 in den Strahlengang gestellt, parallel, aber gegeneinander so versetzt, dass im Raume 41 ein zwar nicht ganz einheitliches, aber eng begrenztes Lichtquellenbild entsteht und das aus dem Scheinwerfer austretende Bündel 14 von einem Mittenschatten frei ist. Die Zylinderlinse 7 mit waagerechter, in die Zeichenebene fallender Achse bildet die Kante 12 des Schattenbleches in Richtung auf die Fahrbahn ab. Die Linse ist gleichzeitig Abschlussglas an der Scheinwerfer- oder Fahrzeugwand 6 Figur 3 zeigt einen senkrechten gebrochenen Schnitt durch das Beispiel der Figur 2 längs der Linie A - B ; dargestellt sind insbesondere die Planspiegel 91 und 32 , die Zylinderlinse 7 , das als Träger der Kante 12 wirkende Schattenblech lo sowie der Scheibenwischer 8 0 T-lit 33 , 34 sind rasterartige Unterbrechungen der Verspiegelung der Planspiegel 31 , 32 bezeichnet, die, da sie senkrecht stehen, von der Zylinderlinse nicht abgebildet werden, sondern eine gleichmässige Minderung der Helligkeit im Bündel 14 bei 42 in Figur 4 erzeugen, die den Quersdinitt des austretenden Bündels in weitem Abstand vor dem Scheinwerfer zeigt; mit 43 ist tie voll ausgeleuchtete Fläche der Fahrbahn in grossem Abstand vorm Scheinwerfer bezeichnet0 Figur 5 zeigt eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes mit waagerecht liegender röhrenförmiger Entladungslampe 1 vor einem ellipsoidischen halben Hohlspiegel 23 . Er wird samt seiner Schnittkante 24 durch die hier sphärische Linse 7 auf die Fahrbahn abgebildet0 In Figur 6 wird die mit einem Rückspiegel 2 versehene Lichtquelle 1 durch den Linsenkondensor 3 bei 4 abgebildet und die Austrittsfläche des Kondensors mit dem Schattenstreifen lo in weiter Entfernung durch die Linse 7 . Die Öffnung 5 in der Gehäusewand 6 ist offen ; zwei Düsen 17 blasen Luft durch die Öffnung 5 In Figur 7 strahlt die Gasentladungslampe 1 , mit einem Rückspiegel 2 versehen, unmittelbar auf die Fahrbahn durch die Öffnung 5 , die mit der durch ein Scharnier 18 an der Gehäusewand 6 befestigten durchsichtigen Klappe 19 verschlossen ist, wenn die Düsen 17 keine Druckluft liefern.Figure 2 shows a headlight according to the invention in plan The arc of the gas discharge lamp 1, which appears to be cross-cut, is cut through the Mangin mirror 20 with the refractive inner surface 21 and the reflective outer surface 22 pictured at 4. The light beam emanating from this picture shows the lamp shadow lol on; in order to make it ineffective, the two plane mirrors 31 and 32 are about to arise of Figure 4 placed in the beam path, parallel, but offset from one another so that that in room 41 a light source image, although not entirely uniform, is narrowly defined and the bundle 14 emerging from the headlight is formed by a central shadow free is. The cylindrical lens 7 with a horizontal axis falling into the plane of the drawing forms the edge 12 of the shadow plate in the direction of the road. The Lens is also the cover glass on the headlight or vehicle wall 6 Figure 3 shows a vertical broken section through the example of Figure 2 longitudinally the line A - B; in particular the plane mirrors 91 and 32 are shown Cylindrical lens 7, the shadow plate acting as a carrier of the edge 12 and lo Windshield wipers 8 0 T-lit 33, 34 are grid-like interruptions in the mirror coating the plane mirror 31, 32 denotes which, since they are perpendicular, of the cylinder lens are not shown, but an even reduction in brightness in the Create bundles 14 at 42 in Figure 4, which is the transverse ditto of the exiting bundle shows at a great distance in front of the headlight; at 43, tie is fully illuminated Area of the roadway marked at a large distance in front of the headlight 0 Figure 5 shows another embodiment of the subject invention with horizontally lying tubular discharge lamp 1 in front of an ellipsoidal half concave mirror 23 . He is together with its cutting edge 24 through the here spherical lens 7 on the Roadway mapped0 In Figure 6, the light source provided with a rearview mirror 2 is shown 1 shown by the lens condenser 3 at 4 and the exit surface of the condenser with the shadow strip lo at a great distance through the lens 7. The opening 5 in the housing wall 6 is open; two nozzles 17 blow air by the opening 5 In FIG. 7, the gas discharge lamp 1 shines with a rearview mirror 2 provided, directly onto the road through the opening 5, which is connected to the through a hinge 18 attached to the housing wall 6 transparent flap 19 closed is when the nozzles 17 are not supplying compressed air.

Figur 8 zeigt den Schnitt A - A der Figur 7 in Richtung auf die Lampe gesehen mit zinkenartigen gebilden 15 in der Öffnung 5 , die die Fahrbahn nahe des Scheinwerfers beschatten und somit dort die Lichtstärke herabsetzen0FIG. 8 shows the section A - A of FIG. 7 in the direction of the lamp seen with prong-like formations 15 in the opening 5, which the road near the Shade the headlights and thus reduce the light intensity there0

Claims

Claims U headlights, in particular for vehicles for lighting the roadway, with a light source, characterized in that this light source (1) Has a luminance greater than 5000 stilb and that is the area of the exit pupil (4) of the headlight is not larger than 2 cm2 in any direction0 2) Headlight according to claim 1, characterized in that the exit pupil is in each beam direction of the headlight from a distance exceeding 20 m at most under one Angle of 1 minute, i.e. point-like, appears0 3) headlights according to claim 1, characterized in that the light source (1) is an STas discharge lamp.

4) headlight according to claim 1, characterized in that by an optical system (3, 20) the light source (1) with moderate magnification is imaged in their vicinity, the image (4) in the space of the exit pupil lies.

5) Headlight according to claim 1 and 4, characterized in that there is a lens (7) at the location of the exit pupil (4), which is the light source imaging optical system (9, 20) in the direction of the objects to be illuminated, zO Bo the roadway, abbildet0 6) Headlights according to claim 1 and 5, characterized in, that the lens (7) is the cover glass of the headlight and that it is in front of it a windshield washer system (8) is located 7) headlight according to claim 6, characterized characterized in that the lens (7) is larger than the cross section of the light beam is in its place.

8) headlight according to claim 7, characterized in that the The wiping area of the washing system (8) is larger than the cross-section of the light beam0 9) Headlight according to claim 5, characterized in that the optical System (3, 20) imaging lens (7) is a cylinder lens, whose Achs8 ZU $ '11Q0St is approximately parallel to one of the exiting light bundles on one side delimiting opaque diaphragm (lo) that runs in the direction of the roadway is imaged0 lo) headlight according to claim 9, characterized in that the axis of the cylinder lens (7 § is horizontal and the also horizontal Edge (12) of the cover (lo) is below the light beam 11) Headlights according to claim 1 and lo that the edge (12) or its carrier (lo) depending on the inclination or loading of the vehicle automatically or manually in height can be adjusted.

12) Headlight according to claim 1 and 4, characterized in that the light source (1) is imaged by a lens condenser (3).

13) headlight according to claim 1 and 12 ', characterized in that that the lens condenser (3) has a locally variable transparency (at 9) 0 14) Headlight according to claim 1 and 4, characterized in that the light source (1) is imaged by an ellipsoidally acting concave mirror (20, 23), Measures or devices are provided that prevent the lamp shade (lol ) make ineffective in the reflected beam0 15) headlight according to claim 1, 4 and 14, characterized in that a Mangin mirror (20) serves as the concave mirror, 16) Headlight according to claim 1 and 14, characterized in that the concave mirror (2c, 23) has a locally variable reflectivity.

17) headlight according to claim 1 and 14, characterized in that that between the concave mirror (20) and the image (4) of a vertical one tubular lamp (1) staggered plane mirrors (31, 32) are switched on.

18) headlight according to claim 1 and 17, characterized in that that the plane mirrors (31, 32) have a locally variable reflectivity (at 33, 54).

19) headlight according to claim 14, characterized in that gi-annzeicinet use of a 'horizontally mounted lamp (1, Figure 5) only above the Mirror half located in the lamp (25 3 effective or 20) headlights according to claim 4, characterized in that the optical system is anamorphic acts, whereby the image of an elongated light source is more like a square or a circle is designed0 21) Headlight according to claim tE; 2o, characterized by rì, that a concave mirror is combined with a lens, and that both parts are at least each have a toroidal or cylindrical surface, 22) headlamp according to claim 1, the light source of which illuminates the roadway directly, characterized in that, that the elements that bend a variable transparency (15 , Figure 8).

23) headlight according to claim 1, characterized in that near the housing opening (5) for the light exit instead of a cover glass a feed for compressed air (17) is located, the jet of which prevents the penetration of foreign bodies (Dust, wet) prevented, 24) headlight according to claim 1 and 23, characterized in that that the compressed air exits from the inside of the headlight with the luminous flux 25) Headlight according to claim 23, characterized in that the compressed air through at least one nozzle (17) passed in front of the opening (5, 5) of the headlight wird0 26) Headlight according to claim 23, characterized in that a flap (19) is provided for closing the opening (5), which is caused by the air flow is kept open0 27) Headlight according to claim 26, characterized in that that the flap (19) consists of transparent material.