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Rückstrahler für Nah-und Fernlicht Die Erfindung betrifft einen Rückstrahler,
der insbesondere zur Kennzeichnung von Wegkreuzungen, Eisenbahnübergängen usw. Verwendung
finden soll. .
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Es ist bekannt, daß optische Systeme mit sphärischen Oberflächen mindestens
in einem gewissen Maße ,an sphärischer Aberration leiden. Um diese Aberration zu
vermeiden, hat man Rückstrahler mit as.phärischen Objektivflächen hergestellt. Derartige
Rückstrahler arbeiten zwar .ausgezeichnet, wenn das Licht in der Achse der Objektivflächen
einfällt, ihre Wirksamkeit nimmt aber erheblich ab, wenn das Licht unter einem Winkel
selbst nur von wenigen Graden zur Achse einfällt. Daher ist die Lichtrückkehr von
einem Rückstrahler mit einer asphärischen Fläche, wenn die Lichtquelle auf einem
in Bewegung befindlichen Fahrzeug angebracht ist, so lange ausgezeichnet, wie das
Fahrzeug weit genug entfernt ist, so daß das Licht im wesentlichen axial auf das
System fallen kann. Wenn aber das Fahrzeug näher an das Signal herankommt und der
Winkel, unter dem das Licht auf die asphärische Fläche trifft, größer wird, vermindert
sich das vom Signal zurückgeworfene Licht rasch in einem solchen Maße, daß das Signal
praktisch nutzlos wird.
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Bei einem bekannten Rückstrahler ist, um die angegebenen Nachteile
zu vermeiden, die Vorderfläche asphärisch so .ausgebildet, daß die Aberration für
axial einfallende Lichtstrahlen möglichst klein ist. Hierdurch soll erreicht werden,
daß auch bei großer Entfernung des Lichtquellenträgers eine möglichst große Lichtmenge
in Richtung auf den Lichtquellenträger hin reflektiert wird, um das Signal weithin
sichtbar zu machen. U m auch bei kleinem Abstand der Lichtquelle, d. h. dann, wenn
das Licht unter einem Winkel zur Achse des Rückstrahlers einfällt, die erforderliche
Reflektion des einfallenden Lichtes in Richtung auf den Lichtquellenträger hin zu
erhalten, sind bei den bekannten Rückstrahlern besondere reflektierende Flächen
vorgesehen. Diese Flächen sind von dem eigentlichen aus einem Glaskörper bestehenden
Rückstrahler getrennt und haben die Form von Hohlkugelsegmenten. Die reflektierenden
Flächen sind unter Wahrung eines genügenden Abstandes mit dem Glaskörper durch mechanische
Mittel zu .einer Einheit verbunden.
Durch die vorliegende Erfindung
soll eine gute Sichtbarkeit des reflektierten * Lichtes unabhängig vom Abstand des
Lichtquellen-. trägers, d. h. unabhängig von der Richtun,' des einfallenden Lichtstrahles
zur optisch i1 ,Achse des Rückstrahlers, ;allein durch eine besondere Formgebung
des den Rückstrahler bildenden Glaskörpers erzielt werden. Zu diesem Zweck wird
der Rückstrahler, der in bekannter Weise eine konkave reflektierende Hinterfläche
und konvexe brechende Vorderfläche besitzt, erfindungsgemäß mit einer tonischen
Vorderfläche ausgerüstet, die in einer Ebene essphärisch und in einer dazu senkrechten
Ebene sphärisch gekrümmt ist. Die ebenfalls tonisch ausgebildete Hinterfläche ist
gemäß kreisförmigen Kurven gekrümmt. Die Krümmungsradien in zwei aufeinander senkrecht
stehenden Ebenen sind verschieden und der essphärischen. bzw. sphärischen Krümmung
der Vorderfläche der gewünschten Seiten-und Vertikalstreuung angepaßt.
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Die Erfindung soll an Hand eines Ausführüngsbeispieles näher erläutert
werden.
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In der Zeichnung zeigen Fig. i -eine Aufsicht auf den Rückstrahler,
Fig.2 eine Seitenansicht, Fig.3 eine Stirnansicht, Fig. q. eine Rückansicht, Fig.5
einen Schnitt nach Linie 5-5 der Fig, 2, Fig.6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der
Fig. i, Fig.7 eine Vorderansicht eines zusarrimengesetzten Rückstrahlers, Fig.8
einen Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 7, Fig.9 eine Rückansicht des Rückstrahlers
nach Fig.7. Fig. i o einen Schnitt nach Linie i o- i o der Fig. 9.
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Der Rückstrahler 15 besteht aus einem Glaskörper 16 mit rechteckigem
Querschnitt. Er besitzt am hinteren Ende eine einfache tonische konvexe Fläche 17,
d. h. eine Oberfläche, die einfachen kreisförmigen Kurven folgt. Die Radien der
Fläche 17 in den in Fig. 5 und 6 gezeigten zueinander senkrechten Ebenen sind verschieden.
Die Mittelpunkte sind mit i 8 und i 9 bezeichnet. Die Wahl der Mittelpunkte erfolgt
in Anpassung an die noch zu beschreibende Vorderfläche und in Anpassung an die gewünschte
Seiten- und Vertikalstreuung, auf die noch nach Beschreibung der Vorderfläche eingegangen
wird.
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Die Fläche 17 ist versilbert oder in anderer Weise mit einem geeigneten
reflektierenden Überzug versehen, so daß eine konkave, tonische und reflektierende
Rückfläche entsteht.
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Die konvexe Vorderfläche 2o des Glaskörpers 16 ist als tonische Fläche
,ausgebildet. Ihr Abstand von der Fläche 17 ist so bestimmt, daß das auf die Fläche
20 auffallende Licht in einem Brennpunkt auf der reflektie-°iei@de@i Fläche 17 gesammelt
wird.
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Gemäß Fig. 5 folgt die Fläche 20 in einer Ebene einer kreisförmigen
Kurve, die um den auf der Achse des Rückstrahlers liegenden Punkt i8 geschlagen
ist, während sie in einer hierzu senkrechten Ebene essphärisch ist und einer bestimmten
Kurve folgt, die eine Reihe von Mittelpunkten 21, 22 und 23 besitzt. Diese sind
so angeordnet, daß die asphärische Kurve der Fläche 20 paralleles Licht, das axial
einfällt, in einen Brennpunkt in der Ebene der Fig.5 auf den auf der Fläche 17 gebildeten
Reflektor wirft..
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Da die essphärische Oberfläche der zusammengesetzten tonischen Fläche
2o nur innerhalb eines verhältnismäßig kleinen, von der Achse abweichenden Winkels
wirksam ist, wird sie zweckmäßig in einer solchen Lage angeordnet, daß sie von solchen
Strahlen getroffen wird, die unter nur wenig von der Achse abweichenden Winkeln
einfallen. Daher soll der Rückstrahler für gewöhnliche Signalzwecke so angeordnet
werden, daß seine Objektivfläche im senkrechten Schnitt essphärisch ist. Hierdurch
kommt dann der kreisförmige Schnitt der Objektivfläche waagerecht zu liegen, so
daß der Führer eines sich nähernden Fahrzeuges das Signal unter allen Winkeln bis
zu 9o` sehen kann. Infolge der Korrektion der sphärischen Aberration in mindestens
einer Richtung ergibt sich eine viel stärkere Lichtreflexion, als wenn eine gänzlich
essphärische oder eine gänzlich sphärische Objektivoberfläche gebraucht wird.
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Eine Anpassung der Radien der spiegelnden Rückfläche an die Vorderfläche
ist unter gewöhnlichen Bedingungen dann gegeben, wenn in der Ebene der sphärischen
Ausbildung die Mittelpunkte beider Flächen zusammenfallen und in der Ebene der essphärischen
Ausbildung der Vorderfläche der Mittelpunkt der hinteren Fläche zu der vorderen
Fläche und dem Mittelpunkt dieser Fläche liegt. Hierbei ist bei der Vorderfläche
an den Teil der Fläche gedacht, der zu beiden Seiten der optischen Achse des Rückstrahlers
liegt.
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Bei der in Fig. 7 bis i o daxgesteUten Signaltafel aus Glas sind auf
der Rückseite einfache toxische reflektierende Flächen 25 ausgebildet. Die Vorderseite
weist zusammengesetzte tonische Objektivflächen auf, die entsprechend der Flächen
2o des ersten Ausführungsbeispieles ausgebildet sind. Die einzelnen sphärischen
Flächen liegen zweckmäßig in parallelen Ebenen. Es steht jedoch nichts im Wege,
die Signaltafel in beliebigen Kombinationen der einzelnen Flächen zusammenzusetzen,
z.
B. so, daß in der Waagerechten sphärische und asphärische Flächen miteinander oder
gruppenweise abwechseln.