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Rückspiegelanordnung für ein Kraftfahrzeug
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Die Erfindung geht aus von einer Rückspiegelanordnung für ein Kraftfahrzeug
mit einer Rückblickmöglichkeit nach hinten und/oder wahlweise nach links hinten
oder rechts hinten.
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Eine solche Rückspiegelanordnung ist bereits vorgeschlagen worden.
Dort ist der normalerweise nach hinten gerichtete Spiegel von seiner mittleren Ruhestellung
aus nach links und rechts schwenkbar angeordnet, so daß er dem Fahrer des Kraftfahrzeuges
die Möglichkeit bietet, im Bedarfsfalle, also etwa kurz vor einem Abbiegen, auch
noch nach seitlich hinten zu blicken.
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Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie nur umständlich zu bedienen
ist und daß beim seitlichen Rückblick derjenige nach hinten verloren geht, was übrigens
zur Folge hat, daß diese Anordnung in manchen Ländern für Kraftfahrzeuge nicht zugelassen
ist.
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Entsprechend unverschwenkbar angeordnete Zusatzspiegel gestatten zwar
einen die Verkehrssicherheit beträchtlich steigernden Panorama-Rückblick nach hinten
und beiden Seiten mit relativ geringem Aufwand, weisen aber ihrerseits den Mangel
auf, daß ständig die Bilder stationärer Objekte, beispielsweise diejenigen von Bäumen
und geparkten Fahrzeugen, durch das Blickfeld gleiten, was den Fahrer ablenken,
verwirren und ermüden kann.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Rückspiegelanordnung
der eingangs genannten Art zu schaffen, welche den Rückblick nach hinten nicht behindert,
einfach zu bedienen ist und den Fahrer nicht unnötigerweise beansprucht.
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Die Aufgabe wird bei einer Rückspiegelanordnung dieser Gattung erfindungsgemä&
dadurch gelöst, daß außer einem nach hinten gerichteten ortsfesten Spiegel jeweils
im Winkel dazu ein nach links hinten gerichteter Spiegel und ein nach rechts hinten
gerichteter Spiegel ortsfest angebracht ist und daß die nach links bzw. rechts hinten
gerichteten Spiegel sich normalerweise in einem nicht reflektierenden Zustand befinden
und geeignet sind, durch den Fahrer des Kraftfahrzeuges wahlweise von dem nicht
reflektierenden in einen reflektierenden Zustand gebracht zu werden.
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Diese Maßnahmen haben den weiteren Vorteil, daß sie nur einen relativ
geringen zusätzlichen Aufwand erfordern.
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Sie lassen sich beispielsweise bereits mit den sog. abblendbaren Rückspiegeln
erzielen.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind jedoch die
nach links bzw. rechts hinten gerichteten Spiegel jeweils von einer mit Elektroden
versehenen Flüssigkristallschicht abgedeckt, an welche wahlweise eine elektrische
Spannung anlegbar ist. Hierdurch kann die Wirkung dieser Zusatzspiegel völlig aufgehoben
werden, wenn sie im normalen Fahrbetrieb nur stören würden.
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Um auch alle Reflexe an den Spiegelabdeckungen zu vermeiden, ist nach
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, wenn die Flüssigkristallschicht mindestens
an ihrer dem zugehörigen Spiegel abgewandten Außenseite von einer transparenten
Scheibe
abgedeckt ist, die transparente Scheibe gegenüber dem zugehörigen Spiegel unter
einem derartig vorgegebenen Winkel angeordnet, dass die transparente Scheibe aus
einer vorgegebenen Richtung reflektiert.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung nach dem Hauptanspruch sind
den übrigen Unteransprüchen zu entnehmen. Im folgenden wird die Erfindung anhand
der Zeichnung in einigen Susführungsbeispielen näher erläutert, denen weitere Vorteile,
Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung zu entnehmen sind. Es zeigen: Fig. 1
eine Draufsicht eines Kraftfahrzeuges mit einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispieles; Fig. 3 einen Schnitt
durch die Anordnung nach Fig. 2, Fiq. 4 Schnitte gemäß den Linien 4, 5-4,5 in FiC.
3, und Fis. 5 Fig. 6 ein Schaltbild einer Anordnung zur Fahrtrichtungsanzeige, Fig.
7 ein Schaltbild der Steuerschaltung von Fig. 6, Fig. 8 ein Schaltbild einer weiteren
solchen Steuerschaltung, Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines anderen Gusführungsbeispieles,
Fig.
10 Schnitte gemäß der Linie 10-10 in Fig. 9, und Fig. 11 Fig. 12 eine schematische
Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles, Fig. 13 eine perspektivische Ansicht
eines weiteren Ausführungsbeispieles, Fig. 14 und 14 ein weiteres, in einem Kraftfahrzeug
eingebautes Fig. 15 Ausführungsbeispiel und Fig. 16 ein abschliessendes Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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In Fig. 1 ist der Einbau einer Rückspiegelanordnung 10 nach der Erfindung
in ein Kraftfahrzeug 12 dargestellt, um dem Fahrer des Kraftfahrzeuges 12 einen
Rückblick nicht nur unmittelbar nach hinten in Richtung einer Sichtlinie 14, sondern
auch nach rechts und links hinten in Richtung von Sichtlinien 16 bzw. 18 zu gestatten,
was vor allem beim Abbieqen die Fahrsicherheit ganz beträchtlich erhöhen kann.
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Gemäß Fig. 2 besteht die Rückspiegelanordnung 10 aus einem normalen,
nach hinten gerichteten Spiegel 20 und zwei in einem Winkel größer 1800 zueinander
angeordneten rechten bzw. linken Spiegel 22 und 24. Die Spiegel 20 bis 24 sind verstellbar
an einem Befestigungsglied 26 angebracht, elches wiederum an der Windschutzscheibe
des Kraftfahrzeuges 12 oder an derem Rahmen befestigt ist. Dabei nonen die Spiegel
20 bis 24 sowohl gegeneinander als auch gegenüber dem Fahrer
verstellt
werden.
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Während der normalen Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 12 bleiben die
seitlichen Spiegel 22,24 unwirksam, weil sie infolge diffuser Lichtstreuung mattiert
erscheinen und daher keine Bilder widerspiegeln können. Der Fahrer kann auch bei
Bedarf, also vor allem, wenn er abbiegen will, wahlweise den nach rechts oder den
nach links hinten gerichteten Spiegel 22 bzw. 24 zur Spiegelung wirksam machen.
Während er jedoch geradeaus fährt, wird er durch keine über die seitlichen Spiegel
22 und 24 hinweghuschenden Bilder gestört.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich, bestehen die seitlichen Spiegel 22 und
24 aus zwei parallelen Glasplatten 28 und 32, deren innere Oberflächen 30 und 34
mit einem leitenden Spiegelüberzug 36, beispielsweise aus Silber, bzw. einem leitenden
Transparentüberzug 37, beispielsweise aus einigen Mikrometern Gold, versehen sind.
In einem schmalen Zwischenraum 40 zwischen den Glasplatten 28 und 32, der an den
Kanten durch Dichtungen 42 abgeschlossen ist und dessen leitende Ueberzüge 36 und
37 durch zwei Leitungszüge 44 und 46 kontaktiert sind, befindet sich eine Flüssigkristallschicht
45.
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Die Flüssigkristallschicht 45 besteht in diesem Ausführungsbeispiel
aus einem nematischen Flüssigkristall, der klar durchsichtig ist, wenn in ihm kein
elektrisches Feld herrscht, und matt undurchsichtig wird, wenn an ihm ein elektrisches
Feld angelegt wird, so daß er eine Spiegelung durch diffuse Lichtstreuung unterbindet.
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In Fig. 4 ist die relative Lage der FldssigkristallmDlekUle in Abwesenheit
eines elektrischen Feldes dargestellt. Die
Moleküle sind ebenmäßig
ausgerichtet und gestatten dem durch Pfeile 39 angedeuteten einfallenden Licht,
sowohl vor als auch nach Reflexion an dem Spiegelüberzug 36 ungehindert durch den
Flüssigkristall hindurchzutreten.
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Wenn an den nematischen Flüssigkristall, wie in Fig. 5 gezeigt, ein
elektrisches Feld angelegt wird, verdrehen sich die Moleküle ganz unregelmäßig,
wodurch das entlang 39 einfallende Licht zerstreut und die Ausbildung eines Spiegelbildes
verhindert wird.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die seitlichen Spiegel
22 und 24 jeweils durch Betätigen der Fahrtrichtungsanzeiger wirksam gemacht. Auf
diese Weise ist der Fahrer sowohl vor Störungen durch unnötige Spiegelbilder bei
der Geradeausfahrt bewahrt, als auch der Notwendigkeit enthoben, die seitlichen
Spiegel 22 und 24 gesondert einzuschalten. Jedesmal, wenn er ein Betätigungssystem
50 für die Fahrtrichtungsanzeiger bedient (Fig. 6), um den rechten oder linken Anzeiger
einzuschalten, wird auch der entsprechende seitliche Spiegel 22 bzw. 24 reflektierend
gemacht, um dem Fahrer einen Blick auf die betreffende Rückseite freizugeben, nach
welcher er gerade abbiegen will.
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Mit dem Betätigungssystem 50 ist eine Steuerschaltung 48 für die Spiegel
22 und 24 verbunden, die von einer Fahrzeugbatterie 52 von beispielsweise 12 V über
eine Leitung 54 gespeist wird. Die Batterie 52 ist weiterhin über eine Leitung 56
mit einem Blinkgeber 58 für die Fahrtrichtungsanzeiger verbunden. Hierzu ist der
Blinkgeber 58 ueber eine Leitung 62 an einen Umschalter 60 mit drei Schaltstellungen
(links - aus - rechts) angeschlossen, der einen Kontaktarm 64 sowie zwei Kontakte
66 und 68 aufweist. Mit dem Kontakt 66
ist über eine Leitung 72
ein linker Fahrtrichtungsanzeiger 70 und mit dem Kontakt 68 über eine Leitung 76
ein rechter Fahrtrichtungsanzeiger 74 verbunden. ueber zei Leitungen 78 und 80 sind
die Anzeiger 70 und 74 an die Steuerschaltunq 48 angeschlossen, welche dann so arbeitet,
dass sie beispielsweise die über dem nematischen Flüssigkristall 45 des linken Spiegels
24 liegende Spannung abschaltet, wenn der linke Anzeiger 70 betätigt wird, so dass
dieser Flüssiakrstall 45 durchsichtig und der Spiegelüberzug 36 des Spiegels 24
wirksam wird.
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In Fig. 7 ist die Steuerschaltung 48 näher dargestellt, wobei nur
die Teile für die Steuerung des linken Spiegels 24 gezeigt sind, weil diejenigen
für die Steuerung des rechten Spiegels 22 mit jenen identisch sind. Die Leitung
78 vom Anzeiger 70 ist mit einer Seriendiode D1, einem Paralleiwiderstand Rl und
einem Parallelkondensator Cl heschaltet und über einen Inverter 86 als Leitung 88
an einen Eingang eines NAND-Gliedes 90 gelegt, dessen Ausgang über eine Leitung
92, einen Inverter 94 und einen Kondensator C3 sowie über die Leitungen fl4 -und
46 mit den Flüssiakristall des linken Spiegels 24 verbunden ist. Der Ausgang des
Inverters 94 ist weiterhin über einen Kondesator C2, eine Leitung 96 und einen Widerstand
R3 an den zweiten Eingang des NAND-Gliedes 90 zurückgekoppelt und die Leitung über
einen Widerstand R2 mit der Leitung 92 verbunden. Das NAND-Glied 90 und der Inverter
94 bilden einen Rechteck-Generator 95 für die dynamische Erregung des Flüssigkristalles
45 mit Impulsen wechselnder Polarität.
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Wenn der Umschalter 60 in seiner Aus-Stellung (gen. Fig. 6) ist, wird
an den Inverter 86 ein L-Signal niedrigen Panels
angelegt, so dass
der erste Eingang des NAND-Gliedes ein H-Signal hohen Pegels erhält, wodurch der
Generator 95 mit einer durch den Widerstand R2 und den Kondensator C2 bestimmter
Frequenz schwingen kann. Das Rechteck-Signal des Oszillators 95 wird über den Kondensator
C3 an den nematischen Flüssigkristall 45 des Spiegels 24 angelegt, so dass dessen
Moleküle erregt werden und der Spiegel 24 durcH defuse Lichtstreuung des Flüssigkristalls
45 nicht reflektierend wird.
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Wenn der linke Anzeiger 70 über den Kontaktarm 64 und den Kontakt
66 mit den Impulsen des Rlinkgebers 58 erregt wird, so wird der Kondensator C1 über
die Diode D1 auf H-Pegel aufgeladen, wobei er sich nur langsam wieder über den x
derstand R1 entladen kann. Während der linke Anzeiger 70 betätigt wird, liegt der
Ausgang des Inverters 86 somit auf L-Pegel, wodurch der Ausgang des NAND-Gliedes
90 fest auf H-Pea,el und derjenige des Inverters 94 fest auf L-Pegel gezwungen wird
und die Schwingungen des Generators 95 abreissen. Der nematische Flüssigkristall
45 bleibt dadurch transparent und der linke Spiegel 24 wird wirksam, solange also
der linke Anzeiger 70 blinkt.
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In den Fig. 8 bis 11 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, bei welchem wieder wie in Fig. 2 eine Rückspiegelanordnung 10a mit
einem nach hinten gerichteten Spiegel 20a und zwei unter einem Winkel größer als
1800 gegeneinander angeordneten, nach rechts bzw. links hinten gerichteten Spieaeln
22a und 24a vorgesehen sind. Die Spiegel 22a und 24a unterscheiden sich jedoch insofern
von den Spiegeln 22 und 24 der Rückspiegelanordnuna 10, dass sie aus einem getrennten
Spiegel 100 und einer Flüssigkristallanordnung 102 aufgebaut sind, welche aus einerFlüssiqkristallschicht
104 zwischen zwei Glasplatten 106 und 108 besteht
und vor dem Spiegel
100 angeordnet ist. Dabei bildet eine äussere Fläche 110 der Glasplatte 106 einen
linearen Polarisator, was auch dadurch erreicht werden kann, dass die Glasplatte
106 nicht polarisiert ist und von einem linearen Polarisator abgedeckt wird.
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In diesem Falle besteht die Flüssigkristallschicht 104 aus einem wegen
seiner Wirkungsweise sog. Feldeffekt-Flüssigkristall. Die Moleküle 102 und 104 sind
gemäß Fig. 11 in schraubenförmigen Stapeln angeordnet, wenn über Zuleitungen 114
und 116 keine elektrische Spannung angelegt wird.
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In diesem Zustand werden einfallende Lichtstrahlen 118 von der polarisierenden
Fläche 110 gefiltert, beim Durchgang durch die Flüssigkristallschicht 104 um 450
gedreht, im Spiegel 100 reflektiert und beim zweiten Durchgang durch die Flüssigkristallschicht
104 um weitere 450 gedreht, so dass sie beim Austreten durch Polarisator 110 ausgelöscht
werden. Auf diese Weise ist die Spiegelanordnung nicht reflektierend.
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Wenn dagegen an die Flüssigkristallschicht 104 über die Leitungen
114 und 166 eine elektrische Spannung angelegt wird, werden die moleküle 102,wie
Fig. 10 zeigt, senkrecht zu den Glasplatten 106 und 108 ausgerichtet, so dass die
vom Polarisator 110 gefilterten Lichtstrahlen 118 auf ihrem Wege durch die Flüssigkristallschicht
104 nicht aedreht werei den und somit auch nichtelhrem Austreten ausgelöscht werden.
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In diesem Falle erscheint die Flüssigkristallschicht 104 transparent
und die Spiegelanordnung reflektiert.
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Mit anderen Polarisatoranordnungen können natürlich auch Spiegelanordnungen
realisiert werden bei denen, umgekehrt wie in der Anordnung nach den Fig. 10 und
11, der Spiegel 100
nicht reflektiert, wenn Spannung an die Flüssigkristallschicht
104 angelegt wird, und nur dann wirksam ist, wenn keine Spannung anliegt.
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Um den Fahrer vor etwaigen störenden Reflexionen 118a an der Fläche
110 zu schützen, die ersichtlich auch bei blokkiertem Spiegel 100 auftreten können,
ist die Flüssikristallanordnun 102 bei beiden Spiegeln 22a und 24a unter einem Winkel
120 gegenüber dem zugehörigen Spiegel 1n0 geneigt, und zwar zweckmäßigerweise so,
dass die Fläche 110 allgemein nach oben weist, so dass der Fahrer allenfalls den
Fahrzeughimmel widersespiegelt sieht. Um ein einwandfreies Arbeiten der Flüssigkristallanordnuna
102 sicher zu stellen, sollte der Winkel 120 zwischen der Fläche j10 und dem Spiegel
100 - bzw. bei grösseren Winkelwerten sein Sinus - nicht größer sein als der Brechungsindex
der Glasplatte 106.
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In Fig. 8 ist eine für den Betrieb der Rückspiegelanordnung 10a nach
den Fig. 9 bis 11 geeignete Steuerschaltung 122 wiedergegeben, bei welcher die Spiegel
22a und 24a wirksam werden, wenn eine elektrische Spannung an die Flüssigkristallschicht
104 angelegt wird. Diese Steuerschaltung 122 soll dabei die Steuerschaltung 48 in
Fig. 6 ersetzen. Dabei ist der linke Spiegel 24a über einen Schaltkreis 124 mit
der Leitung 78 und der rechte Spieael 22a über einen .cchaltkreis 126 mit der Leitung
80 verbunden. Die Schaltkreise 124 und 126 sind identisch, so dass nur einer näher
beschrieben wird.
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Der Schaltkreis 124 enthält eine Diode 128, die mit ihrer Anode an
die Leitung und mit ihrer Kathode an einen Eingang eines NAND-Gliedes 130 angeschlossen
ist. Das NAND-Clied 130
bildet mit einem (als Inverter geschalteten)
zweiten NAND-Glied 132 zwei Widerstände 134 und 136 und einem Kondensator 138 einen
Rechteck-Generator 140. Der eine Eingang des NAND-Gliedes 130 ist über eine weitere
Diode 142 mit einem an Masse liegenden Kondensator 144 verbunden, der in ähnlicher
Weise über zwei Dioden 146 und 148 an die Leitung 80 angeschlossen ist. Auf diese
Weise werden die Dioden 142 und 148 in entgeqengesetzter Richtung vorgespannt, so
dass stets ein Rechteck-Generator gesperrt ist, wenn der andere schwingt. Der eine
Eingang des NAND-Gliedes 130 ist weiterhin über einen Kondensator 149 an Masse gelegt.
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Der Ausgang des Generators 140 ist über einen Kondensator 150 und
die Leitung 114 mit der Flüssigkristallschicht 104 des Spiegels 24a verbunden. Wenn
somit der linke Fahrtrichtungsanzeiger blinkt, wird ein pulsierender Gleichstrom
an den Schaltkreis 124 angelegt, die Kondensatoren 144 und 149 werden über die Diode
128 geladen und der Generator 140 wird eingeschaltet. Dieser gibt über den Kondensator
150 ein welche selstromsignal an die Flüssigkristallschicht 104 des Spiegels 24a
und macht diesen reflektierend. Wenn der Anzeiger abqeschaltet wird, bleibt der
Spiegel 24a noch so lange reflektierend, bis der Kondensator 144 über den Generator
140 entladen ist, und wird dann wieder nicht reflektrerend.
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Gemäß Fig. 12 können bei einer Rückspiegelanordnung 10b mit einem
nach hinten gerichteten Spiegel 20b und zxei nach links bzw. rechts hinten gerichteten
Spiegeln 22b und 24b die beiden seitlichen Spiegel 22b und 24b im Gegensatz zu den
Anordnungen nach den Fig. 2 und 9 auch unter einem Winkel kleiner als 1800 angeordnet
werden, so dass die Anordnung nach Fig. 12 hinsichtlich der V-förmigen Anordnung
bei den Spiegeln 22b und 24b gerade umgekehrt ist wie bei den Anordnungen nach den
Fig. 2 und 9 und dem Fahrer zwei sich kreuzende Sichtlinien
16b
und 18b nach rechts bzw. links bietet. In diesem Falle wird der rechte Spiegel 22b
mit der Leitung 78 nach Fig. 6 und der linke Spiegel 24b mit der Leitung 80 verbunden.
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In Fig. 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt
mit einer Rückspiegelanordnunn 210, die einen nach hinten gerichteten Spiegel 220
und zwei nach rechts bzw. links hinten gerichtete Spiegel 222 und 224 aufweist,
welche wiederum nebeneinander unter einem winkel kleiner als 1800 gegeneinander
angeordnet sind. Die Spiegel 220, 222 und 224 sind dabei fest in einem Gehäuse 226
untergebracht, so dass sie nicht gegeneinander verstellt werden können. Sie können
jedoch insgesamt gegenüber dem KraCtfahrzeug 12 eingestellt werden. Sofern ein optimaler
Winkel zwhen den Spiegeln 222 und 224 erreicht worden ist, ndert sich das Gesichtsfeld
nach rechts oder links hinten bei einer solchen Einstellung kaum merklich.
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Fig. 16 zeigt eine andere Form der Anbringung einer Riickspiegelanordnung
mit einem nach hinten gerichteten Spiegel 320 und zwei nach rechts bzw. links hinten
gerichteten Spiegeln 322 und 324. Der Spiegel 320 ist dabei von einer Klammer 321
und ein die Spiegel 322 und 324 nebeneinander aufnehmendes Gehäuse 323 durch eine
zweite Klammer 325 gehalten, so dass der Spiegel 320 unabhängig von dem Gehäuse
323 verstellt werden kann. Die Klammer 325 kann mit der Klammer 321 oder unabhängig
davon mit dem Kraftfahrzeug 12 verbunden sein. Das Gehäuse 323 kann auch ortsfest
ausgebildet werden.
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In Fig. 14 und 15 ist ein abschliessendes Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt, in welchem ein üblicher Rückspiegel 420 an der üblichen Stelle
in der Mitte des Kraftfahrzeuges
angeordnet ist. Die beiden seitlich
nach hinten gerichteten Spiegel sind hier im Abstand seitlich von dem Rückspiegel
420 angebracht. So ist ein nach links hinten gerichteter Spiegel 422 am linken oberen
Rand einer Windschutzscheibe 423 des Kraftfahrzeuges 12 und ein nach rechts hinten
gerichteter Spiegel 424 am rechten oberen Rand der Windschutzscheibe 423 angebracht.
Sie könnten dort unbeweglich befestigt sein oder beispielsweise mit Hilfe eines
rugelqelenkes 425.
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Die Spiegel 422 und 424 können auf mannigfaltige Weise untergebracht
werden. So ist es beispielsweise möglich, die Spiegel 422 und 424 in einem Rahmen
der Windschutzscheibe 423 einzulassen, um einen geschlossenen Eindruck zu erzielen.
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Dabei ist die Anordnung der Spiegel 422 und 424 im Abstand voneinander
zu beiden Seiten des üblichen Rückspiegels 420 von Vorteil, weil die Abmessungen
der Anordnung in der Mitte der Windschutzscheibe 423 dadurch kleiner gehalten werden
können, ohne den Rückblick nach rechts oder links hinten wesentlich zu beeinträchtiaen.
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In allen beschriebenen Ausführungsbeispielen können wahlweise nematische
Flüssigkristalle, bei denen die Spiegel fläche milchig matt erscheint, oder mit
gleichem Vorteil Feldeffekt-Flüssigkristalle verwendet werden, bei denen die Polarisation
der Lichtstrahlen gedreht wird und die Spiegelfläche somit dunkel erscheint.