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Scheinwerfer, insbesondere für Kraftwagen Die Erfindung betrifft einen
Scheinwerfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, der ein Bündel von divergenten Lichtstrahlen
aussendet, das nach unten gerichtet ist, so daß die Strecke besser erleuchtet und
eine Blendung von entgegenkommenden Kraftwagenführern oder Fußgängern vermieden
ist. Zu diesem Zweck weist der neue Scheinwerfer ein an sich bekanntes, vor der
Lichtquelle angeordnetes Lichtbrechungssystem auf, das erfindungsgemäß aus zwei
einfachen oder zusammengesetzten Halblinsen besteht, die zur optischen Achse des
Scheinwerfers zentriert und übereinander angeordnet sind und so zur Lichtquelle
aufgestellt sind, daß die untere ein virtuelles Bild der Lichtquelle gibt, d. h.
ein divergentes Lichtbündel aussendet, während die obere Halblinse ein reelles Bild
der Lichtquelle liefert, d. h. -ein konvergentes Strahlenbündel ausstrahlt.
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Die beiden Halblinsen können als Sammellinsen ausgebildet sein und
besitzen in diesem Falle verschiedene Brennweiten oder sind entsprechend gegeneinander
versetzt, so daß die Lichtquelle sich zwischen ihren Brennpunkten befindet. Man
kann aber auch für die untere Halblinse eine Zerstreuungslinse verwenden. Der Ausdruck
»Linse« umfaßt hier nicht bloß eine einzige Linse, sondern auch ein zusammengesetztes
optisches Brechungssystem.
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Das Brechungssystem nach der Erfindung kann mit einem kugeligen oder
parabolischen oder sonstwie geformten Reflektor verbunden sein, der derart angeordnet
ist, daß er ein reelles oder virtuelles Bild der Lichtquelle liefert, das die gleiche
Lage wie die Lichtquelle selbst in bezug.auf die Brennpunkte des optischen Brechungssystems
einnimmt. In diesem Falle kann man den Scheinwerfer gegebenenfalls durch Weglassung
einer der beiden Halblinsen, nämlich der Linse vereinfachen, die ein divergentes
Strahlenbündel gibt, wenn die Lichtquelle zwischen dem Scheitel und dem Brennpunkt
des Reflektors angeordnet ist, d. h. wenn der Reflektor ein virtuelles Bild liefert,
während dagegen die ein konvergentes Strahlenbündel ergebende Halblinse weggelassen
wird, wenn die Lichtquelle jenseits des Reflektorbrennpunktes liegt und der Reflektor
daher ein reelles Bild erzeugt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ersetzt
der Reflektor die weggelassene Halblinse.
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Die Zeichnung zeigt den Scheinwerfer nach der Erfindung in mehreren
Ausführungsbeispielen in schematischer Darstellung. Abb. r und 2 lassen die Lichtverteilung
und Linsenanordnung bei zwei der ersten Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung erkennen.
Abb. 3 gibt eine Ausführungsform wieder, «-elche sich von der Anordnung der Abb.
r durch die Hinzufügung eines konkaven Reflektors
hinter der Lichtquelle
unterscheidet, der die Strahlen nach dem Brechungssystem zurückwirft. Abb.4 und
5 lassen eine mit einem Reflektor versehene Ausführungsart des Scheinwerfers erkennen,
bei der die eine bzw. andere der beiden Halblinsen des Brechungssystems weggelassen
ist.
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In Abb. i bezeichnen L, L' die beiden übereinander angeordneten
Sammelhalblinsen, die gegeneinander versetzt sind, F und F' sind die zugehörigen
Brennpunkte, und S ist die zwischen den Brennpunkten liegende Lichtquelle. Die Halblinse
L gibt ein virtuelles Bild S' der Lichtquelle S, und das von der Linse L ausgesandte
Lichtstrahlenbündel ist daher divergent und in einigem Abstand vom Scheinwerfer
unterhalb der gemeinsamen optischen Achse des Linsensystems gelegen. Die Halblinse
L' ergibt ein reelles Bild S'1 der Lichtquelle S, und das von dieser Linse ausgesandte
Lichtbündel ist konvergent und jenseits des Bildes S' unterhalb der optischen
Achse gelegen. Wie Abb. i erkennen läßt, ist der obere Lichtbereich der Gesamtheit
der Lichtstrahlenbündel angenähert mit der optischen Achse des Scheinwerfers in
Übereinstimmung oder wenigstens dieser Achse sehr nahe und hat daher eine genügend
geringe Höhe, um nicht die entgegenkommenden Kraftwagenführer oder Fußgänger zu
blenden. Außerdem wird die Gesamtheit der Lichtstrahlen nach unten gelenkt und somit
die ganze Lichtstärke des Scheinwerfers auf die Oberfläche der Strecke zusammengedrängt,
die somit besser beleuchtet wird.
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Die Lichtquelle kann durch den Faden einer Glühlampe gebildet sein,
der zweckmäßig geradlinig gestaltet und quer zur Ebene der Zeichnung angeordnet
ist, damit die beabsichtigte Lichtverteilung und Lichtbrechung gewahrt bleibt.
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Bei der Anordnung nach Abb. 2 ist die Sammelhalblinse L der Abb. i
durch eine Zerstreuungshalblinse L= ersetzt, und die beiden Halblinsen L' und L2
können in diesem Falle die gleiche Brennweite besitzen. Die Leuchtquelle S liegt
jenseits der beiden Brennpunkte, die hier in einem einzigen Punkt F zusammenfallen,
aber natürlich auch verschieden gewählt werden können. Die Sammellinse L' gibt wie
bei Abb. i ein reelles Bild S'1 von der Lichtquelle S, während die Zerstreuungslinse
L= ein virtuelles Bild S'= liefert. Das gebrochene Lichtbündel weist eine ähnliche
Form und Verteilung wie bei Abb. 1 auf.
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Gemäß Abb. 3 sind zwei obere Halblinsen von plankonkaver Form, die
in Nebeneinanderanordnung eine kräftigere Konvergenz ergeben, und eine einzige untere
Halblinse mit einem konkaven Reflektor R zusammengebaut, der von der Lichtquelle
S ein virtuelles Bild S" erzeugt, das wie die Lichtquelle S zwischen den Brennpunkten
F und F' liegt. Der Reflektor R kann im übrigen auch so angeordnet sein, daß die
Lichtquelle sich in seinem geometrischen Mittelpunkt befindet. und es fällt dann
bekanntlich das Bild, das der Reflektor von der Lichtquelle gibt, mit der Lichtquelle
selbst zusammen.
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Wenn man das Brechungssystem mit einem Reflektor verbindet, kann man
zwecks Vereinfachung des Scheinwerfers je nach der Lage der Lichtquelle zum Brennpunkt
des Reflektors die Halblinse mit dem divergenten oder die Halblinse mit dem konvergenten
Lichtbündel weglassen. Bei der in Abb. q. dargestellten Anordnung ist beispielsweise
die Lichtquelle S zwischen dem Scheitelpunkt und dem Brennpunkt F%' des Reflektors
R vorgesehen, und der Brennpukt des Reflektors fällt mit dem Brennpunkt F' der Sammelhalblinse
L' zusammen. Der Reflektor R gibt ein virtuelles Bild S" der Lichtquelle S und sendet
daher ein divergentes Lichtstrahlenbündel aus. Um das Lichtbrechungssystem gemäß
der Erfindung zu erhalten, ist nur die einzige Halblinse L' erforderlich, die auch
hier ein konvergentes Lichtstrahlenbündel liefert. Die Brennpunkte Fi' und F' von
Reflektor bzw. Linse brauchen nicht notwendigerweise zusammenzufallen, und unter
bestimmten Umständen kann man vorteilhafterweise einen Reflektor mit großer Brennweite
benutzen, der weniger zu falschen Lichtbrechungen neigt, welche die Reinheit des
reflektierten Strahlenbündels beeinträchtigen und Blendungswirkungen erzeugen können.
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Gemäß Abb. 5 ist die Lichtquelle S jenseits des Brennpunktes F' des
Reflektors R angeordnet, der daher ein reelles Bild von der Lichtquelle gibt und
ein konvergentes Lichtbündel aussendet. Hier ist nur noch die plankonkave Halbbinse
L2 notwendig, um einen Scheinwerfer mit den erfindungsgemäß erstrebten Wirkungen
zu erhalten.
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Die Erfindung kann natürlich im einzelnen auch in einer von den Ausführungsbeispielen
der Zeichnung abweichenden Form verwirklicht werden. So kann man beliebig die Konvergenz
oder Divergenz der beiden benutzten optischen Systeme und ebenso auch die Lage der
Lichtquelle zu den beiden Systemen verändern, wenn nur die Bedingung eingehalten
wird, daß für das untere optische System ein virtuelles und für das obere optische
System ein reelles Bild erzeugt wird.