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Autoleuchte An Automobillaternen und ähnliche zur Beleuchtung größerer
Flächen dienende Leuchten, wie z. B. Autostraßenleuchten, Rollfeldleuchten u. dgl.,
ist die Anforderung zu stellen, daß der von den Leuchten ausgehende Lichtkegel nach
oben so scharf begrenzt ist, daß kein blendendes Licht in das Auge der Fahrzeuglenker
fällt und daß die Lichtverteilung derart ist, daß die zu beleuchtende Fläche an
allen Stellen gleichmäßig hell beleuchtet ist. Zur Lösung der Aufgabe, eine scharfe
Begrenzung des Strahlenkegels zu schaffen, wurde bereits vorgeschlagen, das von
der Lichtquelle ausgehende Licht durch ein kurzbrennweitiges Kondensorsystem zu
sammeln und die leuchtende Fläche dieses Kondensorsystems bzw. einer von diesem
Kondensorsystem ausgeleuchteten Blende durch eine Linse mit großer Brennweite im
Außenraum abzubilden.
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Um der zweiten Forderung, eine gleichmäßige Beleuchtung zu erzielen,
zu genügen, muß, da die einzelnen Teile der zu beleuchtenden Fläche sehr verschieden
weit von der Leuchte entfernt sind, die Helligkeit des Lichtkegels von oben nach
unten abnehmen. Um dies zu erreichen, wurde bereits vorgeschlagen, eine Blende zwischen
dem Kondensorsystem und der Linse mit langer Brennweite so anzuordnen, daß sie den
oberen Teil des Kondensorsystems für einen Teil der Objektivlinse abdeckt. Dadurch
wurde zwar die gewünschte Abnahme der Helligkeit erzielt, aber es mußte ein bedeutender
Lichtverlust mit in Kauf genommen werden.
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Demgegenüber wird die schon früher angestrebte Helligkeitsabnahme
gemäß der Erfindung dadurch ohne Lichtverlust erzielt, daß vor dem Kondensorsystem
ein prismatischer Glaskörper angeordnet wird, der so geformt ist, daß die durch
ihn hindurchgegangenen Lichtstrahlen, ohne dabei eine wesentliche Richtungsänderung
zu erfahren, gegenüber ihrem Verlauf vor Eintreten in den Glaskörper verschoben
werden. Das auf diesen Glaskörper auftreffende, von dem Kondensorsystem ausgehende
Lichtbündel wird also in der Richtung dieser Verschiebung auseinandergezogen. Vorteilhaft
wird der Glaskörper so angeordnet, daß das vom unteren Teil des Kondensorsystems
ausgehende, das Fernlicht erzeugende Licht an dem Glaskörper vorbeigeht, dieser
also nur vor dein oberen Teil des Kondensorsystems angeordnet ist und der zur Erzeugung
des Nahlichtes dienende Teil der abzubildenden Fläche durch Auseinanderziehung nach
oben verbreitert erscheint. Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Helligkeit des durch
den prismatischen Glaskörper erzeugten Leuchtfeldes in der Richtung der Auseinanderziehung.
abnimmt. Dadurch wird dann nicht nur die gewünschte Helligkeitsabnahme
erzielt,
sondern das bei der früher vorgeschlagenen Anordnung verlorengehende Licht wird
zur Beleuchtung der unmittelbar; vor der Leuchte befindlichen Bodenfläche a-t§"
genützt.
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Um eine große Verbreiterung zu erzielen ist es unter Umständen vorteilhaft,
den Glaskörper in zwei prismatische Glaskörper zu teilen, deren einer die Lichtstrählen
entsprechend der gewünschten Verschiebung divergierend macht, während der andere
den Lichtstrahlen wieder die Richtung nach der Öffnung der Objektivlinse erteilt.
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Solange die Verschiebung klein ist im Verhältnis zur Größe der Linse
mit großer Brennweite, genügt eine Parallelverschiebung. Bei großer Verschiebung
ist es dagegen unter Umständen erforderlich, den Lichtstrahlen eine mit steigender
Verschiebung steigende Konvergenz zu erteilen, derart, daß jeder Lichtstrahl die
Objektivlinse annähernd an derselben Stelle durchsetzt, an der er sie ohne Verschiebung
durchsetzen würde.
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Die Abbildungen zeigen Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung.
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In Abb. i und z ist eine Leuchte im Schnitt und in Draufsicht dargestellt.
Das von der Lichtquelle i ausgehende Licht wird durch drei etwa kranzförmig die
Lichtquelle umgebende kurzbrennweitige Linsen 2, 3, 4 zu drei Strahlenbündeln vereinigt.
Zur Ausnutzung des von der Lichtquelle nach rückwärts ausgehenden Lichtes sind drei
Kugelspiegel 5, 6, 7, welche" die Lichtstrahlen in sich reflektieren, angeordnet.
Die von den seitlichen Linsen 2 und 4 ausgehenden Strahlenbündel werden durch die
total reflektierenden Prismen 8, 9 in die gleiche Richtung wie das von der Linse
3 ausgehende Strahlenbündel gelenkt.
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Es hat sich nun herausgestellt, daß es unmöglich ist, die Anordnung
so zu gestalten, daß die drei Leuchtfelder, die das Kondensorsystem von vorn gesehen
zeigt, unmittelbar aneinander anschließen. Um trotzdem eine lückenlose Beleuchtung
zu erzielen, kann die das Kondensorsystem in den Außenraum abbildende Linse mit
großer Brennweite io aus zwei Teilen zusammengesetzt sein, deren Mittelpunkte so
weit auseinandergerückt sind, daß die beiden Bilder des Kondensorsystems sich zu
einer zusammenhängenden Fläche ergänzen. Damit diese Fläche überall gleichmäßig
hell ist, muß die Breite der leuchtenden Flächen des Kondensorsystems bleich der
Breite der dunklen Zwischenräume sein. Zu diesem Zweck ist vor dem Kondensorsystemeine
Blende i i ,angeordnet, deren Blendenöffnungen genau ebenso breit sind wie die Zwischenräume
zwischen den üffnungen. Gemäß-der Erfindung wird nun vor diesem Konderisorsystem
ein prismatischer Glaskör-,:per 12 angeordnet. Wie Abb. i zeigt, sind ,::die Flächen
dieses prismatischen Glaskörpers 'ju.'m Teil gekrümmte Flächen. Die ebene W@`,läche
13 des prismatischen Glaskörpers wird 'vorteilhaft genau in die Symmetrieebene der
Leuchte gelegt und die gekrümmten Flächen so ausgebildet, daß sie an den Kanten
auf dieser Fläche senkrecht stehen. Es erfährt dann der unterste durch den Glaskörper
hindurchgehende Lichtstrahl keine Verschiebung, so daß die Entstehung eines Schattenstreifens
am unteren Rande des Prismas vermieden wird. Je weiter nach oben die Lichtstrahlen
auf den Glaskörper auftreffen, um so stärker werden sie innerhalb des Glaskörpers
nach oben abgelenkt. Die beiden gekrümmten Flächen des Glaskörpers sind nun so gekrümmt,
daß das Flächenelement, durch das ein Lichtstrahl den Glaskörper verläßt, mindestens
annähernd parallel zu dem Flächenelement liegt, durch das der gleiche Lichtstrahl
in den Glaskörper eingetreten ist.
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Das Kondensorsystem mit dem gemäß der Erfindung vorgesetzten prismatischen
Glaskörper der Ausführungsform gemäß Abb. i und 2 stellt sich etwa, von der Stelle
der Linse io aus betrachtet, dar, wie in Abb.3 schematisch gezeigt. Die drei Öffnungen
der Blende i i erscheinen in ihrer unteren, von dem prismatischen Glaskörper nicht
überdeckten Hälfte als gleichmäßig hell leuchtende Flächen. Der obere, durch den
Glaskörper überdeckte Teil schließt an diese drei gleichmäßig hell leuchtenden Flächen
mit einer Helligkeit an, die nach oben kontinuierlich immer geringer wird. Durch
die geteilte langbrennweitige Linse io wird dann von diesem Kondensorsystem, dessen
Flächenhelligkeit nach oben abnimmt, im Außenraum ein Bild entworfen, das an der
oberen Seite größte Helligkeit aufweist und an der oberen Kante scharf begrenzt
ist, während nach unten, d. h. also auf der beleuchtenden Fläche auf die Leuchte
zu die Helligkeit kontinuierlich abnimmt.
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Selbstverständlich kann je nach den gewünschten Beleuchtungsverhältnissen
durch verschiedene Ausgestaltung und Anordnung des prismatischen Glaskörpers die
Art der Helligkeitsabstufung in weiten Grenzen variiert werden. Es ist möglich,
die Helligkeitsabnahme gerade so groß zu machen, daß tatsächlich an jeder Stelle
der beleuchteten Fläche die gleiche Beleuchtungsstärke erzielt wird. Es ist aber
ebenso gut möglich, die Helligkeitsabnahme darüber hinaus so zu gestalten, daß die
Beleuchtungsstärke in Richtung auf die Leuchte tatsächlich abnimmt, was insbesondere
bei Automobillaternen vorteilhaft
ist, da für die unmittelbar vor
dem Wagen liegenden Straßenteile eine verhältnisi m äßig geringe In Beleuchtungsstärke
ausreichend ist, während für die entfernteren Straßenteile möglichst große Helligkeit
erwünscht ist. Abb. ¢ zeigt ein weiteres Ausführungsbei-..
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spiel des Gegenstandes der Erfindung. Um die leuchtende Fläche des
Kondensors noch stärker auseinanderzuziehen, ohne die Größe und die Abmessungen
des prismatischen Glaskörpers allzu groß werden zu lassen, sind hier anstatt eines
zwei Prismen 14., 15 verwendet, deren eines die auf ihn auftreffenden Lichtstrahlen
in der gewünschten Verschiebungsrichtung divergent macht und deren anderes ihnen
wieder die ursprüngliche Richtung gibt bzw. sie nach dem Mittelpunkt der Linse i
o konvergent macht. Bei dieser Anordnung wird zur Erzielung einer möglichst großen
Verbreiterung die Tatsache ausgenutzt, daß die Divergenz der Lichtstrahlen in dem
Luftzwischenraum zwischen den beiden Prismen größer ist, als wenn dieser Zwischenraum
mit Glas ausgefüllt wäre. Für die Krümmung der Oberflächen der Prismen 1.4 und 15
gilt sinngemäß wieder die bereits angegebene Regel, daß das Flächenelement, durch
welches ein Lichtstrahl aus dem Prisma 15 austritt, dein Flächenelement, durch welches
derselbe Lichtstrahl in das Prisma 1,4 eingetreten ist, annähernd parallel sein
muß.
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Selbstverständlich ist es nicht immer erforderlich, das Prisma wie
in dem angegebenen Ausführungsbeispiel so anzuordnen, daß die Hälfte der Blendenöffnung
frei bleibt. Es kann vielmehr, je nach der gewünschten Helligkeitsverteilung, ein
größerer oder kleinerer Teil der Blendenöffnung überdeckt sein, beispielsweise,
wenn es erwünscht ist, daß die Helligkeit des Strahlenbündels bereits von der oberen
Kante an abnimmt, das Prisma bis zur unteren Kante der Blendenöffnungen -heruntergerückt
werden.