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Scheinwerfer. Es sind schon viele Vorschläge gemacht worden, um die
unangenehme Blendwirkung der Scheinwerfer an schnellfahrenden Motorfahrzeugen zu
verhindern. Diese Vorschläge, die zumeist darin bestanden, daß die Lichtquelle abgeschwächt,
aus dem Brennpunkt gerückt oder daß ablenkende oder zerstreuende optische Mittel
in den Strahlengang geschaltet wurden, enthielten, ohne den gewünschten Zweck voll
zu erreichen, wieder Nachteile, die besonders in einer Verminderung der Lichtausbeute
oder der Fernwirkung bestanden.
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Eine wirksame Verhinderung der Blendwirkung kann nur dadurch zustande
kommen, daß der Scheinwerfer die Lichtstrahlen in eine Richtung reflektiert, welche
bezüglich der durch die Scheinwerferachse gelegten wagerechten Ebene nicht nach
aufwärts zeigt und sie somit gar nicht in das Auge einer dem Fahrzeug entgegenkommenden
Person gelangen läßt. Dies wird in bekannter Weise dadurch erreicht, daß der Reflektor
in einen oberen und einen unteren Teil geteilt ist, deren Brennpunkte einen gewissen
Abstand voneinander haben, und daß ferner die Lichtquelle oberhalb der durch die
Scheinwerferachse gelegten wagerechten Ebene annähernd zwischen den beiden Brennpunkten
angeordnet ist. Dabei ist jedoch von großer Wichtigkeit die Form der Lichtquelle,
während sonst der gewünschte Zweck, d. h. keine oder nur wenige Lichtstrahlen nach
oben gelangen zu lassen, nicht erreicht wird.
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Durch die Erfindung wird nunmehr bezweckt, der Lichtquelle eine ganz
bestimmte Form zu geben, welche unabhängig von der Form des Reflektors ist, und
zwar derart, daß die hintere, dem Scheitel des Reflektors zugekehrte Begrenzungsfläche
der Lichtquelle annähernd einer Linie folgt, welche der Winkelhalbierenden zwischen
der Achse und den Verbindungslinien des Brennpunktes mit den beiden äußersten seitlichen
Punkten des oberen Spiegelteiles entspricht, und daß die vordere Begrenzungsfläche
der Lichtquelle annähernd einer Linie folgt, welche durch den Brennpunkt des unteren
Spiegelteiles wagerecht und senkrecht zur Spiegelachse verläuft. Durch eine Lageveränderung
des oberen Spiegelteiles soll ferner die Möglichkeit geschaffen werden, wenn nötig
auch Licht nach oben gelangen zu lassen.
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Die Erfindung ist in den Abb. i bis 5 dargestellt, und zwar zeigt:
Abb. i einen senkrechten Schnitt in der Achse des Reflektors, Abb. 2 einen Querschnitt
durch das erzeugte Lichtbündel, Abb.3 einen wagerechten Schnitt durch die Achse
des oberen bzw. unteren Reflektorteiles, Abb. q. eine Draufsicht auf die Lichtquelle
und Abb. 5 einen senkrechten Schnitt durch die Achse des Reflektors.
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In dem senkrechten Schnitt nach Abb. i , ist der obere Reflektorteil
mit i, der untere mit 2 bezeichnet. Die zugehörigen Brennpunkte ', F" haben einen
gewissen Abstand
voneinander, indem beispielsweise die beiden Reflektorteile
i und 2 in der Achse etwas gegeneinander verschoben sind. 3 und 4. stellen Glühdrähte
dar, aus welchen hier beispielsweise die Lichtquelle besteht. Diese liegt oberhalb
der Achse, und zwar vor der durch A-F' und hinter der durch B-F" gelegten Ebene.
Aus der Abb. i geht hervor, daß kein Lichtstrahl in einer gegenüber der Achse X
aufwärts zeigenden Richtung reflektiert wird. Diese einfachen Verhältnisse gelten
jedoch nur für den in Abb. i gezeigten senkrechten Schnitt durch die Achse X und
ändern sich, sobald die Lichtquelle sich auch seitlich des senkrechten Schnittes
erstreckt, was ja in der Regel der Fall sein wird. Eine mehr nach der Seite statt
nach der Höhe sich erstreckende Lichtquelle hat den Vorteil, daß auch die Streuung
des Lichtes nach der Seite hin größer ist. Ein solcher Scheinwerfer würde ein Lichtbündel
aussenden, das im Querschnitt ungefähr die Form von Abb.2 hätte. Dasselbe würde
somit seine größte seitliche Ausdehnung in der durch die Scheinwerferachse gelegten
wagerechten Ebene haben und von da sich nach unten erstrecken.
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In dem durch die Achse des oberen Teiles gelegten wagerechten Schnitt
nach Abb. 3 sei der Strahlengang für diesen Teil näher erläutert. Ein vom Brennpunkt
F' ausgehender Strahl wird in C reflektiert, und zwar parallel der Achse nach
C. Dasi Einfallslot C-E für den Spiegelpunkt C bidet die Winkelhalbierende
zwischen dem ausgesandten Strahl F'-C und dem reflektierten Strahl C-C. Der Schnittpunkt
E des Einfallslotes mit der Achse hat vom Brennpunkt F' gleichen Abstand wie der
Spiegelpunkt C. Alle Einfallslote, welche den auf dem Halbkreis C-D' gelegenen Spiegelpunkten
zugeordnet sind, haben den nämlichen Schnittpunkt E mit der Achse. Für die Einfallslote,
welche den auf dem äußersten Halbkreis G-H gelegenen Spiegelpunkten zugeordnet sind,
bedeutet J den Schnittpunkt mit -der Achse.
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Für den Fall, daß sich die Lichtquelle seitlich der Achse erstreckt,
soll nun untersucht werden, unter welchen Bedingungen die die von ihr ausgehenden
Lichtstrahlen in einer wagerechten, der Achse parallelen Ebene reflektiert werden.
Für den ungünstigen Fall, d. h. wenn sich der Leuchtdraht genau in der durch die
Achse gelegten wagerechten Ebene befindet (nach der .eingangs genannten Voraussetzung
darf sich die Lichtquelle nicht unterhalb der wagerechten Ebene erstrecken, sondern
sie höchstens berühren), wird der reflektierte Strahl dann in einer wagerechten
'Ebene liegen, wenn jeder Punkt des Leuchtdrahtes gleichen Abstand sowohl von dem
betreffenden Spiegelpunkt als auch vom Schnittpunkt des dem Spiegelpunkt zugeordneten
Einfallslotes mit der Achse hat. Für den Spiegelpunkt D, müßte z. B. der Leuchtdraht
die Richtung F'-a haben, d. h. die Winkelhalbierende zwischen der Achse F'-E und
dem Strahl F'-D bilden. Alle Punkte l1, l,, des Leuchtdrahtes hätten dann gleichen
Abstand sowohl von E als auch von D. Die Winkel, welche die ausgesandten und die
reflektierten Strahlen mit dem Einfallslote bilden, sind alsdann einander gleich,
so daß z. B. der reflektierte Strahl l" weil er der Linie ll-E parallel ist, in
einer wagerechten Ebene verlaufen muß.
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Das vorhin Gesagte gilt nicht nur für die in der wagerechten Ebene
gelegenen Punkte C und D, sondern auch für alle anderen, oberhalb der genannten
Ebene gelegenen Spiegelpunkte. Es läßt sich leicht zeigen, daß alle in der durch
C parallel zur Achse gelegten senkrechten Ebene gelegenen Spiegelpunkte Dl, P@
... gleichen Abstand vom Leuchtdraht F'-a als auch von den betreffenden Einfallslotschnittpunkten
I(, J ... usw. haben. Infolgedessen müssen alle vom Draht F'-a nach
den Punkten C, P1, P. . . . gehenden Strahlen nach ihrer Reflexion wiederum
in einer wagerechten Ebene verlaufen.
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Würde man, ähnlich wie durch Punkt C. noch andere zur Achse parallele
senkrechte Ebenen legen, so ergäbe sich für die von jeder derselben geschnittenen
Spiegelpunkte eine von F'-a abweichende Richtung des Leuchtdrahtes. Für die durch
die Achse 0-Q gelegte senkrechte Ebene würde der Draht die Richtung F'-b annehmen.
Alle Spiegelpunkte von O bis Q hätten von jedem Punkt der Lichtquelle F'-b gleichen
Abstand wie vom Schnittpunkt ihres Einfallslotes mit der Achse. Infolgedessen müssen
die von F'-b ausgehenden und von den Spiegelpunkten 0 bis Q reflektierten Strahlen
in einer horizontalen Ebene verlaufen. Für den äußersten Punkt G müßte der Draht
die Richtung F'-c haben.
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Aus Vorstehendem ist somit ersichtlich, daß der Draht bzw. die Rückseite
der Lichtquelle zwischen den beiden äußersten Fällen F'-c und F'-b liegen muß. Liegt
der Draht in der Linie F'-b, so werden alle Spiegelpunkte, ausgenommen diejenigen,
welche in der Horizontalen 0-C oder in der Spiegellinie 0=Q liegen,. Licht nach
oben reflektieren. Liegt der Draht in der Linie F'-a, so wird von dem zwischen den
Punkten C, P., und G gelegenen Spiegelteil noch Licht nach oben reflektiert. Liegt
endlich der Draht in der Linie F'-c, so wird überhaupt kein Licht mehr nach oben
reflektiert. In diesem letzten Falle würde der gewünschte Zweck somit voll erreicht.
Jedoch werden die in der Gegend von 0-Q
reflektierten Strahlen ziemlich
stark nach unten gerichtet. so daß die Fernwirkung etwas beeinträchtigt wird. Es
dürfte daher vorteilhafter sein, den Draht etwas hinter die Linie F'-c gegen F'-a
hin zu verlegen und die wenigen, in den äußersten Enden G und H nach oben gehenden
Lichtstrahlen in Kauf zu nehmen. Um ein unmittelbares Blenden dieser Strahlen zu
verhindern, kann man in bekannter Weise die Glühbirne an denjenigen Stellen mattieren,
an welchen die genannten Strahlen aus ihr austreten.
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Ganz ähnlich verhält es sich mit dem Strahlengang in der' unteren
Spiegelhälfte. Während jedoch beim oberen Teil um so weniger Licht nach oben reflektiert
wurde, je weiter die Lichtquelle vom Brennpunkt F' aus nach vorn liegt, verhält
es sich beim unteren Teil umgekehrt, d. h. es wird um so weniger Licht nach oben
reflektiert, je weiter die Lichtquelle hinter dem Brennpunkt F" liegt (s. Abb. i).
An der Stelle von F' hat man sich jetzt in Abb. 3 F" zu denken. Befindet sich dann
der Leuchtdraht in der Linie F"-b, so wird überhaupt kein Licht nach oben reflektiert.
Befindet er sich in der Linie F"-a, so wird ein Teil des Lichtes, welches in dem
zwischen 0-C, P..-Q liegenden Spiegelteil fällt, nach oben geworfen, d. h. um so
mehr, je mehr sich der Draht der Linie F"-c nähert. Deshalb ist es vorteilhaft,
dem durch F" gehenden Leuchtdraht annähernd die Richtung F"-b zu geben.
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In der Abb. q. ist in einer Draufsicht die Form der Lichtquelle dargestellt,
welche sich nach den vorstehenden Ausführungen für die in Abb.3 gezeichnete Reflektorform
etwa ergeben müßte. F' bedeutet den Brennpunkt des oberen, F" denjenigen des unteren
Reflektorteiles. 5 bzw. 6 ;sind zwei durch die genannten Brennpunkte gehende Drahtspiralen,
7 die Stütz- und Stromzuleitungsdrähte. Die hintere Begrenzungsfläche der Lichtquelle
folgt annähernd der Linie F'-c, die vordere Begrenzungsfläche annähernd der Linie
F"-b. Je nachdem der Reflektor eine flachere oder tiefere Form hat, müßte auch die
Form der Lichtquelle ihr angepaßt werden. Statt zweier Drahtspiralen, wie in Abb.
q., könnte auch eine Mehrzahl von solchen oder auch nur eine einzige angeordnet
sein.
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Es ist selbstverständlich, daß zur Erhöhung der Lichtausbeute auch
Gegenspiegel angewendet werden können, wobei jedoch die Lichtquelle so in diesen
anzuordnen ist, daß die von ihnen in den Hauptspiegel geworfenen Strahlen von diesem
nicht nach oben reflektiert werden.
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Manchmal wird es zweckmäßig, unter Umständen sogar notwendig sein,
daß auch der Raum, welcher über der durch die Achse gelegten wagerechten Achse liegt,
erleuchtet werden kann. Zu diesem Zwecke kann man in bekannter Weise entweder den
Scheinwerfer als Ganzes nach oben neigen oder die Lichtquelle aus dem Brennpunkt
verschieben. Bei der vorliegenden Erfindung ist die Lösung darin gefunden, daß der
obere Reflektorteil um eine wagerechte Achse gekippt werden kann, während der untere
unverändert bleibt (Abb.5). Schon bei einer kleinen Kippbewegung wird eine starke
Streuung nach oben erzielt, einerseits, weil die Achse des oberen Teiles nach oben
geneigt wird, und anderseits, weil die Lichtquelle in bezug auf die Achse sich scheinbar
nach abwärts bewegt. Die Vorrichtung ist so gedacht, daß der obere Reflektorteil
8 um eine in der Nähe der Scheinwerferachse 9 ge:egene wagerechte Drehachse io gekippt
werden kann. Die Lage 8' stellt den oberen Reflektorteil in gekippter Stellung dar.
Ein von der Lichtquelle i i ausgehender Strahl wird in der Richtung i i' nach oben
reflektiert. Das Kippen des Reflektorteiles 8 kann vom Führerstand aus in bekannter
Weise durch Bowdenzug, Gestänge usw. erfolgen, während er in seiner gewöhnlichen
Lage durch eine Feder festgehalten werden kann.