DE700978C

DE700978C - Headlight cover lens

Info

Publication number: DE700978C
Application number: DE1939SC119336
Authority: DE
Inventors: Dr Hans E J Neugebauer
Original assignee: SCHNEIDER HUGO AG
Current assignee: SCHNEIDER HUGO AG
Priority date: 1939-10-08
Filing date: 1939-10-08
Publication date: 1941-10-31

Description

Scheinwerferabschlußscheibe Es ist bekannt, -die Blendgefahr im Fahrzeugverkehr dadurch zu beseitigen, daß das die Scheinwerfer verlassende Licht polarisiert wird, so daß jeder entgegenkommende Fahrer durch Benutzung eines geeigneten Analysators (Brille o. dgIJ die Möglichkeit hat, sich- vor Blendung zu schützen. Man kann linear oder zirkular und auch elliptisch polarisiertes Licht anwenden. Die polarisierenden Kö er, z. B. dichroitische Folie, und gegebr'enenfalls vorhandene, den Polarisationszustand beeinflussende Mittel, z. B. Viertelwellenplättchen, befinden sich in der Regel in irgendeiner Form so im Scheinwerfer, daß sie den Einflüssen der Witterung, des Staubes usw. entzogen sind. Man kann sie frei im Inneren des Scheinwerfers anordnen oder zwischen Platten aus durchsichtigem Material einkitten. Diese Platten können selbst den Abschluß des Scheinwerfers bilden oder unter Umständen auch im Inneren des Scheinwerfers angeordnet sein. Bei allen diesen verschiedenen Ausführungen hat jedenfalls das Licht, nachdem es den letzten Körper durchsetzt hat, der den Polarisationszustand beeinflußt, noch durch eine Abschlußscheibe aus durchsichtigem Material hindurchzutreten.Headlight cover lens It is known -the risk of dazzling in vehicle traffic to be eliminated by polarizing the light leaving the headlights, so that any oncoming driver using an appropriate analyzer (Glasses o. DgIJ have the possibility to protect themselves from glare. One can linear or use circular and elliptically polarized light. The polarizing ones Kö he, z. B. dichroic film, and possibly present, the polarization state influencing agents, e.g. B. quarter-wave plates, are usually in some form in the headlight so that it is exposed to the effects of weather, des Dust etc. are removed. You can arrange them freely inside the headlight or cement between sheets of transparent material. These panels can even form the end of the headlight or, under certain circumstances, inside be arranged of the headlight. Has in all of these different designs at least the light after it has penetrated the last body, which is the state of polarization influenced to pass through a lens made of transparent material.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung eines Mangels, der sich in folgender Weise bemerkbar macht: Läßt man das Scheinwerferlicht auf einen Analysator auftreffen, so ist das aus dem Analysator austretende, nicht ausgelöschte Restlicht erheblich größer, als man auf Grund von im Laboratorium an den gleichen Polarisatoren und Analysatoren ausgeführten Messungen erwarten sollte. Da nun die Blendgefahr mit der Verringerung des Restlichtes abnimmt, muß möglichst erreicht werden, das Restlicht auf die laboratoriumsmäßig gemessenen Zahlen herunterzudrücken.The invention aims to eliminate a defect that is in made noticeable in the following way: Let the spotlight shine on an analyzer hit, the remaining light exiting the analyzer is not extinguished considerably larger than one would use on the basis of the same polarizers in the laboratory and analyzers. There is now the risk of dazzling decreases with the reduction of the residual light, must be achieved as far as possible that To press down the remaining light on the laboratory-like measured numbers.

Es hat sich gezeigt, daß eine erhebliche Verbesserung erzielt werden kann, wenn Abschlußscheiben benutzt werden, die bei allen im praktischen Betrieb auftretenden Temperaturen spannungsfrei bleiben. Es genügt also nicht, dafür zu sorgen, daß das Material, aus dem die Abschlußscheibe angefertigt ist, frei von Spannungen ist, sondern diese Spanaungsfreilieft muß auch bei Erwärmung bestehen bleiben, wobei zu beachten ist, daU) die im praktischen Betrieb auftretenden Erwärmungen nicht über die ganze Fläche gleichmäßig verteilt sind, sondern daß urliebliche Temperaturdifferenzen auftreten.It has been found that a considerable improvement can be achieved can, if lenses are used, in all practical operation occurring temperatures remain stress-free. So it is not enough to go for it ensure that the material from which the lens is made is free of Is tension, but this tension is released must also when heated remain in place, whereby it should be noted that those that occur in practical operation Warming is not evenly distributed over the whole area, but that very lovely Temperature differences occur.

Gemäß der Erfindung wird daher eine Ahschlußscheibe benutzt, die auch dann spannungsfrei bleibt, wenn sie ungleichmäßig erhitzt wird. ES versteht sich von selbst, daß die Erfindung nicht nur für die Abschlußscheibe selbst, sondern auch für andere unter Umständen im Strahlengang angeordnete durchsichtige Scheiben besteht, die vom Licht durchsetzt werden, nachdem es bereits durch polarisierende oder den Polarisationszustand beeinflussende Mittel hindurchgegangen ist.According to the invention, therefore, a closure disc is used that also then remains tension-free if it is heated unevenly. It goes without saying It goes without saying that the invention not only applies to the lens itself, but also for other transparent panes that may be arranged in the beam path consists that are penetrated by light after it has already been polarizing through or means influencing the polarization state has passed through.

Um die Spannungsfreiheit zu erreichen, kann man die Abschlußscheibe unterteilen, so daß sie sich aus mehreren nebeneinanderliegenden Teilen zusammensetzt. Die Temperaturdifferenzen innerhalb eines jeden Teil sind dann so gering, daß Verspannungen nur noch . in ganz. untergeordnetem Maße auftreten und das durch einen zugehörigen Analysator hindurchgegangene Restlicht infolgedessen keine oder nur eine umvesentliche Stei-erung erfährt.In order to achieve the freedom from tension, one can use the cover plate subdivide so that it is composed of several adjacent parts. The temperature differences within each part are then so small that tension only . in whole. occur to a subordinate extent and that by an associated As a result, residual light that has passed through the analyzer is no or only a negligible amount Experiences increase.

Als Beispiel sei ein Scheinwerfer betrachtet, der im Stand mit einer ioo-Watt-Lampe betrieben wird und etwa zoonim Durchmesser besitzt. Das Restlicht betrage etwa 5 # i o-1 des auf den Polarisator auftreffenden natürlichen Lichtes. Während das Restlicht bei Verwendung einer einzigen zusammenhängenden Scheibe aus spannungsfreiem normalem Glas auf Grund der Verspannungen des Glases =.vährend des Betriebes auf den fünffachen Wert gegenüber unverspannten Scheihen steigen kann, erreicht man, daß das Restlicht nicht über das Andcrtlialbfache hinausgeht. wenn die Ahschlußscheibe in drei senkrccl:te Streifen aufgeteilt ist. Treibt inan die Unterteilung noch etwas weiter, indem inan z. B. die Scheibe auch waagerecht zerschneidet, so wird die Steigerung des RestlichteClurch die Erhitzung auf noch geringere i>rr-#ä e beschränkt.As an example, consider a headlight that has a 100 watt lamp is operated and about zoonim diameter. The residual light amount to about 5 # i o-1 of the natural light hitting the polarizer. While the residual light is off when using a single contiguous pane tension-free normal glass due to the tension in the glass = .during the Operation can increase to five times the value compared to untensioned rows, one achieves that the residual light does not go beyond the Andcrtlialbfach. if the closure disk is divided into three vertical strips. Drives them Subdivision a little further by inan z. B. also cuts the disc horizontally, so the increase in the residual light is reduced by heating to an even lower level e limited.

Eine 2:ncic-rc- lföglichkeit zur Vermeidung von Spannungszuständen im praktischen Betrieb besteht darin. für die Abschlußscheibe liitzebcst:iiidi"rs oder feuerfestes Glas zu verwendr@ii. Aus derartigem, im Handel erhältlicher. Glas tt@rden beispielsweise Schutzzylinder für Petroleumlampen (Sturmlaternen') leergestellt. Benutzt man als Abschlußscheibe des Schchiwerfers z. B. eine spannungsfreie Scheibe aus feuerfestem Glas, so macht sich auch bei beliebig langem Betrieb keine Zunahnic des Restlichtes bemerkbar, obwohl die in der Scheibe auftretenden Temperattirdifferennen sehr groß sind. Die L rsacne liegt wahrscbvinlich in dem kleinen thermischen Ausdehnungskoeffizienten solcher Gläser.A 2: ncic rc-option to avoid voltage states in practical operation is. left for the cover plate: iiidi "rs or fireproof glass to be used @ ii. For such, more commercially available. Glass tt @ rden, for example, protective cylinders for kerosene lamps (storm lanterns) left empty. If you use it as a cover plate of the Schchiwerfers z. B. a tension-free disk made of fireproof glass, so there is no Zunahnic even if it is operated for any length of time of the residual light noticeable, although the temperature differences occurring in the pane are different are very big. The problem is probably due to the small coefficient of thermal expansion such glasses.

Schließlich kann man auch auf die Verwendung von Silicatglas verzichten und die -lbschlußscheibe aus einem durchsichtigen Kunststoft herstellen, der bei den praktisch auftretenden Außentemperaturen genügend plastisch ist, um etwa auftretenden Spannungen nachzusehen. Derartige Kunststoffe sind in großer "Zahl bekannt. Man kann z. B. die Kunstharze benutzen, die aus den Polymerisationsprodukten substituierter Akrylsäure bestehen.Finally, it is also possible to dispense with the use of silicate glass and make the lens from a transparent plastic that is used in the practically occurring outside temperatures is sufficiently plastic to approximately occur Look up tensions. Such plastics are known in large "numbers. Man can e.g. B. use the synthetic resins that are substituted from the polymerization products Acrylic acid.

Da diese Kunststoffe oft nur eine geringe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Einflüsse - besitzen. kann man die Abschlußscheibe aus einer verhältnismäßig dicken Scheibe aus Kunstharz und einer vorzugsweise fest damit verbundenen dünnen Scheibe aus Silicatglas zusammensetzen, wobei das Silicatglas nach auhen gekehrt ist. Das Temperaturgefälle vom Scheinwerferinneren nach dem -äußeren ist dann in der Hauptsache im Kunststoff und nur zu einem sehr geringen Teil im Silicatglas vorhanden, so daß die geringe Verspannung des Silicatglases kaum stört.As these plastics often only have a low resistance to mechanical influences - own. you can get the lens from a relatively thick disk made of synthetic resin and a preferably firmly attached thin one Assemble the pane of silicate glass, with the silicate glass facing outwards is. The temperature gradient from the inside of the headlight to the outside is then in mainly in plastic and only to a very small extent in silicate glass present, so that the low tension of the silicate glass is hardly a problem.

Will man auch diese noch vermeiden, so ka.nti man statt dessen die Abschlußscheibe auch aus einem durchsichtigen Kunststoff und einer Silicatglasscheibe zusammensetzen und dabei die Silicatglasscheibe in der bereits beschriebenen Weise unterteilen. Die Scheibe, die man auf diese Weise erhält, schützt das Scheinwerferinnere und insbesondere die polarisierenden Körper in vollkommen sicherer Weise gegen alle Witterungseinflüsse und liefert genügend Haltbarkeit gegen Erschütterungen, Stoß und Schlag, während die Silicatglasscheibe verini>ge ihrer größeren Härte gegen Zerkratzen, Schrammen u. dgl. schützt.If you want to avoid this as well, you can't do that instead Lens also made of a transparent plastic and a silicate glass pane assemble and thereby the silicate glass pane in the manner already described subdivide. The disc obtained in this way protects the inside of the headlight and especially the polarizing bodies in a perfectly safe way against all Weather conditions and provides sufficient durability against vibrations, impact and impact, while the silicate glass pane verini> ge its greater hardness Protects against scratches, scrapes and the like.

Zur näheren Erläuterung sei -itif die Figuren verwiesen.For a more detailed explanation, reference is made to the figures.

Fig. i und a zeigen je einen Schnitt durch einen Scheinwerfer gemäß der Erfindung in verschiedener Ausführung.FIGS. I and a each show a section through a headlight according to FIG of the invention in various forms.

Fig.3. .1 und ; zeigen die Ansicht von-Abschlußscheiben gemäß der Erfindung.Fig. 3. .1 and; show the view of lens covers according to FIG Invention.

Fig.6 stellt den Schnitt durch eine Abschlußscheibe dar.Fig. 6 shows the section through a cover plate.

Fig. ; zeigt stark vergrößert einen Teil eines mit einer Abschlußscheibe gemäß der Erfindung verkitteten Polarisators im Schnitt.Fig.; shows, greatly enlarged, part of a cover plate according to the invention cemented polarizer in section.

In Fig. i ist i das Gehäuse eines Scheinwerfers, der ein wesentlichen aus dem Reflektor 2, der Lampe 3 und der Scheibe ¢. besteht. Zwischen dem Reflektor und einem Hilfsring 5 ist das polarisierende Material 6 aufgespannt. Dieses kann z. B. aus -einer dichroitischen Folie und einem damit vorbundenen, unter 45° ausgerichteten Viertelwellenplättchen bestehen. Die Scheibe ¢ kann gleichzeitig als Riffelscheibe ausgebildet sein. Sie wird gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß sie auch bei ungleichmäßiger Erwärmung frei von Spannungen bleibt.In Fig. I i is the housing of a headlamp, which is an essential from the reflector 2, the lamp 3 and the disk ¢. consists. Between the reflector and an auxiliary ring 5, the polarizing material 6 is stretched. This can z. B. from -a dichroic film and a pre-bonded with it, under 45 ° aligned quarter-wave plates exist. The disc ¢ can be used at the same time be designed as a corrugated disk. It is designed according to the invention so that it remains free of tension even with uneven heating.

Die Ausführung gemäß. Fig. - unterscheidet sich von der vorbeschriebenen dadurch, daß das polarisierende Material 6 zwischen zwei feste, durchsichtige Platten 7 und 8 gekittet ist. Bei dieser Ausführung ist .die Scheibe 8 so ausgebildet, daß sie auch im praktischen Betrieb spannungsfrei bleibt.The execution according to. Fig. - differs from the one described above in that the polarizing material 6 between two solid, transparent plates 7 and 8 is cemented. In this embodiment, the disk 8 is designed so that it remains voltage-free even in practical operation.

Man kann auch bei einer Ausführung, die im wesentlichen der Fig. i entspricht, das polarisierende Material zwischen durchsichtige Platten kitten, so wie in Fig. 2 durch die Platten 8 und 7 dargestellt ist. In diesem Falle müssen beide Scheiben 4. und 8 spannungsfrei bleiben.You can also in an embodiment that essentially the Fig. I corresponds to glue the polarizing material between transparent plates, see above as shown in FIG. 2 by the plates 8 and 7. In this case you have to both disks 4. and 8 remain tension-free.

Es wurde bereits gesagt, daß die Scheiben 4, 7 oder 8 gleichzeitig als Riffelscheiben ausgebildet sein können. Der deutlicheren Darstellung wegen wurden die Abschlußscheiben in sämtlichen Figuren ohne .die Riffelung gezeichnet. Man kann auch die Anordnung gemäß Fig. 2 in der Weise abändern, daß man im Inneren des Scheinwerferseine Riffelscheibe anordnet. Das Licht, das vom Reflektor 2 kommt, geht dann zuerst durch die Riffelscheibe und darauf durch den zwischen die Scheiben 7 und 8 gekitteten Polarisator 6.It has already been said that the disks 4, 7 or 8 simultaneously can be designed as corrugated disks. For the sake of clearer representation the end disks in all figures are drawn without the corrugation. One can also modify the arrangement according to Fig. 2 in such a way that one is inside the headlamp Corrugated disk arranges. The light coming from the reflector 2 then goes through first the corrugated disk and then cemented between the disks 7 and 8 Polarizer 6.

In den Fig.3, 4 und 5 ist dargestellt, wie man die Abschlußscheibe zweckmäßig unterteilt, um das Auftreten von Spannungen zu vermeiden. Als besonders vorteilhaft hat sich die Aufteilung gemäß Fig. 4. erwiesen; da man sich bei dieser der verschiedenen thermischen Belastung der Scheibe am besten anpassen kann. Während nämlich der in der Mitte gelegene Teil 16 der Abschlußscheibe in der Regel nur von einem verhältnismäßig schwachen Lichtstrom getroffen wird, ist die Strahlungsenergie in einem ringförmigen Teil 17, dessen innerer Durchmesser etwa dem Lampendurchmesser entspricht, am stärksten und nimmt nach außen hin (18) allm;ählichwieder ab. Die kreisförmigen Schnitte passen sich den verschiedenen Temperaturzonen an.In FIGS. 3, 4 and 5 it is shown how the lens is appropriately divided in order to avoid the occurrence of stresses. The division according to FIG. 4 has proven to be particularly advantageous; because this is the best way to adapt to the various thermal loads on the pane. While the part 16 of the lens, located in the middle, is usually only hit by a relatively weak luminous flux, the radiant energy is strongest in an annular part 17, the inner diameter of which corresponds approximately to the lamp diameter, and increases towards the outside (18 ) gradually; gradually decreasing again. The circular cuts adapt to the different temperature zones.

Da-die kreisförmigen Schnitte gemäß Fig. 4 in der Herstellung Schwierigkeiten bereiten, genügt es in vielen Fäl:en, eine Aufteilung der Scheibe gemäß Fig.3 vorzunehmen. In den Fällen, wo eine solche Aufteilung nicht ausreicht, wendet man die gemäß Fig.5 an, wobei die. Scheibe in .horizontaler und vertikaler Richtung zerschnitten wird. Sowohl die Scheibe ¢ als auch die Scheibe 8 können aus einem geeigneten Kunstharz hergestellt sein. Um eine solche Kunstharzscheibe gegen Zerkratzen zu schützen, kann sie in der gemäß Fig.6 dargestellten Weise aus einer Kunstharzplatte 9 und einer Silicatglasscheibe io zusammengesetzt sein. Es ist vorteilhaft, beide Scheiben durch Kleben oder Kitten dauerhaft miteinander zu verbinden.Since the circular cuts according to FIG. 4 in the production difficulties In many cases, it is sufficient to divide the pane as shown in FIG. In those cases where such a division is not sufficient, the method shown in FIG. 5 is used on, where the. Disc is cut in .horizontal and vertical direction. Both the disk ¢ and the disk 8 can be made from a suitable synthetic resin be made. To protect such a synthetic resin disc against scratching, it can be made of a synthetic resin plate 9 and in the manner shown in FIG be composed of a silicate glass pane io. It is beneficial to have both slices to be permanently connected to one another by gluing or cementing.

Der aus dem polarisierenden Material 6 und den Scheiben 7 und 8 bestehende Polarisator kann gemäß der in Fig. 7 dargestellten Weise aufgebaut sein. Er besteht aus 'einer Glas-. platte 7, auf die die polarisierende Folie i i und ein doppelbrechender Körper 12 gekittet sind. Die Kittschichten sind mit 13 bezeichnet. Die vordere Abschlußscheibe 8 ist bei 14 unterteilt. Die Unterteilung kann beispielsweise so ausgeführt sein, wie es in einer der Fig. 3, 4 oder 5 dargestellt ist. Um die polarisierenden Schichten i i und 12 gegen Feuchtigkeitseinflüsse, die unter Umständen längs des Schnittes 14 eindringen könnten, zu schützen, werden die einzelnen Teile der Glasplatte 8 mit einer wasserfesten Schicht 15 durch Kitten fest verbunden. Es sind zahlreiche Lacke und Kunststoffe bekannt, die durchsichtig sind und gute Wasserfestigkeit besitzen. Solche Kunststoffe und Lacke finden z. B. in der Elektrotechnik als Isoliermaterialien. ausgedehnte Verwendung. Sie können auch hier mit Vorteil benutzt werden.The polarizer consisting of the polarizing material 6 and the disks 7 and 8 can be constructed in accordance with the manner shown in FIG. It consists of 'a glass. plate 7 on which the polarizing film ii and a birefringent body 12 are cemented. The cement layers are denoted by 13. The front cover plate 8 is divided at 14. The subdivision can be implemented, for example, as shown in one of FIGS. 3, 4 or 5. In order to protect the polarizing layers ii and 12 against the effects of moisture that may penetrate under certain circumstances, along the section 14, the individual parts of the glass plate 8 are firmly connected to a water-resistant layer 1 5 by cementing. Numerous paints and plastics are known that are transparent and have good water resistance. Such plastics and paints can be found, for. B. in electrical engineering as insulating materials. extensive use. They can also be used to advantage here.

Claims

f'ATFIXTANsrtzÜci1r: i. Headlight cover: be that with that The light emerging from the headlamp is polar, ending or the polarization state the light influencing means is provided, the z. B. by kitten together can be connected, characterized in that to maintain the absence of voltage the pane is made of heat-resistant or fireproof glass.

2. headlight lens, the polarizing light emitted from the headlight or the polarization state the light influencing means is provided, the z. B. by kitten together can be connected, characterized in that the disc in, for example perpendicular stripes is divided.

3. Disc according to claim 2, characterized characterized in that the strips are elastic and weatherproof with one another or with a on its inside attached plastic disc are connected.