DE669431C - Mit Linse ausgeruesteter Ellipsoidscheinwerfer fuer elektrische Lichtquellen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Mit Linse ausgerüsteter Ellipsoidscheinwerfer für elektrische Lichtquellen, insbesondere für Kraftfahrzeuge Mit Linsen ausgerüstete Ellipsoidsch,einwerfer für elektrische Lichtquellen, insbesondere zur Verwendung für Kraftfahrzeuge, sind bekannt. Es hat sich .gezeigt, daß bei Verwendung von Ellipsoiden in Verbindung mit Linsen Lichtverluste dadurch auftreten, daß angesichts des sehr großen Einfallwinkels des reflektierten Strahles auf die Linse diese sehr dick oder stark stufenförmig ausgebildet sein muß. In diesem Falle treten sehr starke innere Reflexionen in der Linse auf. Linsen mit so starken Krümmungsradien lassen sich außerdem aus Preßglas nicht herstellen, so daß der Scheinwerfer in den Gestehungskosten sehr hoch kommt.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dafür zu sorgen, d,aß die durch den Ellipsoidspiegel reflektierten Strahlen auf die Linsenflächen in Winkeln treffen, die die, obenerwähnten Lichtverluste vermeiden.
• Die Erfindung besteht darin, daß die Linse (Linsensystem) in geringerem Abstand vom Scheitel des Ellipsoids angeordnet isst als. die halbe Länge der großen Ellipsenachse und daß sich die kleine Achse der Ellipse zur großen mindestens wie 1:2 und höchstens Wie 1:4,5 verhält.
• Bei Anwendung solcher Ellipsenform@en erhält man Einfallwinkel der durch den Spiegel reflektierten Strahlen ,auf die Linse, die einerseits keine zu stark gekrümmten Linsenflächen erfordern und andererseits eine aberrationsfreie Abbildung des Glühlampenfadens ohne den obenerwähnten Lichtverlust .ergeben.
• In den beiliegenden Zeichnungen ist in Abb. z schematisch eine Ellipse dargestellt. Wie ersichtlich, ist ein Ellipsoidteil verwendet, der kleiner ist als die Ellipsoidhälfte. Bedingt durch die günstigeren Einfallwinkel kann die verwendete Linse z eine geringere Stärke ,aufweisen, als wenn die Linse in der die Ellipsoidhälfte bestimmenden Ebene liegen würde (punktiert gezeichnet).
• Es ist zwar durch die Verkürzung ein Verlust an Ellipsoidoberfläche zu verzeichnen" jedoch ist zu berücksichtigen, daß die der Mittelebene zunächstliegenden Randzonen einen schlechten Wirkungsgrad besitzen. Dazu kommt noch, daß die; Herstellung eines optisch einwandfreien Ellips.oidhohlkörpers um so schwieriger ist, je tiefer dieser Hohlkörper ist.
• In Abb. 2 sind schematisch drei Ellipsoidformen dargestellt.
• Es sei angenommen, daß die Ellipse 2 ein Verhältnis der kleinen zur großen Achse besitzt wie 1:1,5. Es ist ersichtlich, daß die von dem Brennpunkt/ über den Spiegel auf den Brennpunkt/, reflektierten Strahlenstark geneigt .auf die Linsenfläche. treffen und somit die Linse Formen haben müßte, die aus Preßglas praktisch nicht herstellbax sind und niemals eine :aberration,sfreie Abbildung des Lampenfadens ohne starken Lichtverlust . ez.-statten.

  Es ist ersichtlich, daß bei der mit 3

  zeichneten Ellipsenform die vom Spiegel -i=; flektierten Strahlen weniger geneigt auf die Linsenoberfläche treffen, mit. der Wirkung, daß Lichtverluste nicht mehr in dem Maße auftreten können und auch die aberrati.onsfreie Wiedergabe des Glühlampenfadenswenigstens annähernd ermöglicht ist. Bei der mit q. bezeichneten Ellipsenform liegen die Verhältnisse noch günstiger.
• Würde das Verhältnis der kleinen Achse zur großen über 1:4,5 liegen, so würde die Ellipsenform wegen ihrer Länge unhandlich werden, ohne eine nennenswerte Vergrößerung des ausgenutzten Raumwinkels zu ergeben.
• Ein weiteres Merkmal der Erfindung wird in der Anwendung einer besonderen Linsenform bei dem oben beschriebenen Reflektor erblickt. Die Linse nimmt hierbei in an sich bekannter Weise nur einen Teil der Öffnung des Ellipsoidteiles ein. Damit wird die durch das Ellipsoid erfolgende Streuung zum Teil ohne Verwendung einer Linse als Streulicht nutzbar gemacht.
• In Abb.3 und q. ist eine derartige Linse dargestellt.
• Diese, mit 5 bezeichnet, nimmt den größten Teil der Ellip:soidöffnung ,ein, l.äßt jedoch im oberen Bereich der öffnung einen Teil frei. In den Abb. 3 und q. ist die Linse 5 so dargestellt, d.aß das Linsenglas auch den Teil 6 abdeckt, aber im Bereiche des Teiles 6 nicht als Linse wirkt. Die eingezeichneten Strahlen zeigen, däß durch die Linse 5 Parallellichterzeugt wird, während über den frei bleibenden Teil 6 nach unten gerichtetes Streulicht auf die Straße, und zwar durch den Ellipsoidspiegel, unmittelbar reflektiert wird..
• Abb. 5 zeigt, daß der Teil 6 auch eine prismatische Form aufweisen kann, -um zu bewirken, daß die Strahlen mehr oder weniger nach dem Boden abgelenkt werden können.
• Abb. q. zeigt des weiteren, daß das Linsenglas auf der Außenseite in bekannter Weise schwach streuende zylindrische Riffeln aufweist. Sie dienen dazu., das stark konzentrierte, parallel gerichtete Fernlicht etwas seitlich aufzustreuen.
• Es ist zweckmäßig, daß die Linse in ihren einzelnen Zonen so ausgebildet ist, daß die einzelnen stets auftretenden Abbildungsfehler korrigiert werden, um so eine einwandfreie Abbildung der Lichtquelle zu erzielen. Einzelne gleichmäßig verlaufende sphärische Flächen bedingen starke Aberrationen und somit Streuung und Lichtverlust. Um dies zu vermeiden, ist die Innenfläche io der Linse -nach Abb.7 nicht rein sphärisch, sondern "besitzt Korrekturzonen. Die Außenfläche i z @Uägt, wie. Abb. 8 darstellt, im oberen Bereich :'stärk und im unteren Teil schwach aufteilende Zylinderlinsen, die lotrecht verlaufen. Zur Verminderung der Blendwirkung und als Nebellampe kann die obere Partie gelb gefärbt sein.
• Gemäß Abb. 6 ist vor die Lichtquelle 7 in an sich bekannter Weise ein zweckmäßig hohl ausgebildeter Hilfsspiegel 8 angeordnet. Dieser ist so verschwenkt, daß die durch den Hilfsspiegel 8 reflektierten Strahlen auf den oberen Teil des Ellipsoidspiegels 9 fallen und von dort zum Boden und zur Seite gerichtet werden zur Erzeugung von Nahlicht. Da Hilfsspiegel 8 im ungenutzten Raumwinkel des Ellipsoids liegt, nutzt dieser das sonst unbrauchbare direkte Licht für Nahbeleuchtung aus. Es ist somit nicht mehr erforderlich, zur Erzeugung von Nahlicht lichtverzehrende Prismen in der Linse anzuordnen.
• Die Abb. 9 zeigt die Aufteilung des erhaltenen Lichtes, und zwar in das Fernmittel: licht a, das von dem Ellipsoidspiegel und der Linse erzeugt wird, in das Fernseitenlicht b, das von dem Ellipsoidspiegel und dem Linsenseil 6 erzeugt wird, und in das Nahlicht c, das über dem Spiegel 8 erzeugt Wird.

Claims (1)

1. PATE2dTANSPRÜCIiE: i. Mit Linse ausgerüsteter Ellipsoidscheinwerfer für elektrische Lichtquellen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die kleine Achse zur großen Achse sich mindestens wie 1:2 und höchstens wie 1:4,5 verhält und die für das Fern- und Streulicht anzuordnende Linse in einem geringeren Abstand vom Scheitel angeordnet ist wie die halbe große Achse der Ellipse. a. Ellipsoidscheinwerfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (5) in an sich bekannter Weise nur einen Teil der Lichtaustrittsöffnung einnimmt. 3. Ellipsoidscheinwerfer nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Teil der Lichtaustrittsöffnung durch ein Prisma (6) abgedeckt ist. q.. Ellipsoidscheinwerfer nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (5 bzw. i o, i i) und das Prisma (6) auf ihrer Außenseite in an sich bekannter Weise Zylinderlinsen tragen. 5. Ellipsoidscheinwerfer nach Anspruch z bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (5 bzw. i o, i i) in der oberen Hälfte gelb gefärbt ist. 6. Ellip.soidscheinwerfer nach Anspruch z bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse nicht rein sphärisch ,ausgebildet isst, sondern mit zonenweise nach außen flacher werdenden sphärischen Flächen versehen ist. -7. Ellipsoidscheinwerfer nach Anspruch z bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Lichtquelle (7) in an sich bekannter Weise ein zweckmäßig hohl ausgebildeter Spiegel (ß) verschwenkt angeordnet ist.