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Verstellbar zum Auge angeordneter Blendschutz, insbesondere für Straßenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft ein insbesondere für Straßenfahrzeuge, und zwar vor allem
für Kraftwagen bestimmtes Hilfsmittel, um den Fahrer vor Blendung durch die Sonne,
durch spiegelnden Asphalt und durch entgegenkommende Fahrzeuge zu schützen.
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Man pflegt zu diesem Zweck hinter der Windschutzscheibe einen verstellbaren,
z. B. von einem Gelenkarm getragenen Schirm anzubringen, der meist langgestreckte,
angenähert rechteckige Form besitzt und aus Blech, Pappe oder farbigem Celluloid
besteht. Solche Schirme erweisen sich jedoch als nutzlos, wenn man unmittelbar gegen
die tiefstehende Sonne oder gegen die Scheinwerfer eines entgegenkommenden Wagens
fährt, da man die Straße nicht durch diese Schirme hindurch im Auge behalten kann.
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Die Erfindung betrifft einen Blendschutz, der ebenfalls aus einem
verstellbar zum Auge angeordneten Schirm besteht, der es aber ermöglicht, trotz
weitgehender Ausschaltung der Blendung durch entgegenstehende starke Lichtquellen
dennoch die Straße unmittelbar durch diesen Schirm hindurch im Auge zu behalten.
Dieses Ziel wird nach der Erfindung durch die Benutzung eines Schirms erreicht,
der aus einer klar durchlässigen, z. B. aus
Klarglas hergestellten
Trägerscheibe besteht, auf welcher unter einer Schutzschicht eine partiell lichtdurchlässige
Zwischenschicht liegt, deren Transparenz von oben nach unten hin stetig, und zwar
vorzugsweise nach einer angenähert exponentiellen Funktion, zunimmt. Die erwähnte
Zwischenschicht kann hierbei mittels eines farbigen, z. B. blauen Lacks hergestellt
werden. Sie soll jedoch vorzugsweise aus einer transparenten Spiegelschicht bestehen,
welche sich in der gewünschten Abstufung am leichtesten durch Versilberung herstellen
läßt. Sie erweist sich in dieser Form als besonders wirksam, wenn die Trägerplatte
mindestens 2 mm dick ist und dabei vorzugsweise aus Verbundglas besteht.
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Die Erfindung sei im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Von diesen zeigt Fig. i (las perspektivische Bild des in einen
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Kraftwagen eingebauten Blendschutzes,
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Fig. 2 einen Schnitt durch die Scheibe nach der in Fig. i angedeuteten
Schnittlinie II-II,
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Fig. 3 das Beispiel einer zugehörigen Transparenzkurve,
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Fig. 4 ein Strahlengangschema,
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Fig. 5 eine Vorrichtung zur Herstellung .von .Nkfetallbelägen der
erforderlichen Art,
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Fig. 6 ein anderes Strahlengangschema, Fig. 7 zwei Lichtverteilungskurven,
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Fig.8 einen abgeänderten Schnitt nach 11-1I und
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Fig. 9 einen Blendschütz für Motorradfahrer. Wie man aus Fig. i erkennt,
wird der Rahmen i, welcher die Blendschutzscheibe 2 umschließt, von einem kräftigen
Arm 3 getragen, der sowohl mit dem Rahmeni als auch mit dem Sockelblech ,4 über
arretierbare Kugelgelenke 5, 6 verbunden ist. Das Sockelblech 4 ist beispielsweise
am Rahmen 7 der Windschutzscheibe 8 festgeschraubt. Die Länge der Scheibe 2 ist
mit a, ihre Höhe mit b bezeichnet.
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Die Blendschutzscheibe 2 besteht gemäß Fig. 2 aus einer Klarglasplatte
io, welche einen partiell lichtdurchlässigen Belag i i trägt, der seinerseits durch
die Schutzschicht 12 abgedeckt ist. Diese kann aus einem transparenten Lackauftrag
oder auch in der dargestellten Weise aus einer zweiten Glasplatte bestehen. Gemäß
der Erfindung wird nun die erwähnte Zwischenschicht i i so ausgeführt, daß ihre
Lichtdurchlässigkeit D von oben nach unten etwa nach Art der in Fig. 3 dargestellten
Kurve zunimmt. Dabei erhält man am oberen Rand eine Lichtdurchlässigkeit von nur
etwa io bis 15 % und am unteren Rand eine solche von 8o bis 85 °/o.
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Den hierdurch erzielten Effekt ersieht man aus Fig.4. Der Fahrer stellt
die Scheibe so ein, daß sich sein Auge bei normalem Sitz im Punkt A befindet. Sein
Blick fällt dann in Richtung der ausgezogenen Strahlen auf die unmittelbar vor ihm
liegende Straße, fast ungehindert durch den unteren Teil der Blendschutzscheibe
2, während der auf fernere Ziele gerichtete horizontale Sehstrahl nur um etwa 30
°/o geschwächt wird. Wünscht der Fahrer ein fernes "Ziel fast ungeschwächt zu sehen,
so braucht er nur mit dem Auge etwa 1 bis 2 cm tiefer zu gehen. Das in Richtung
des strichpunktierten Strahls einfallende Licht der untergehenden Sonne hingegen
passiert den oberen Teil der Blendschutzscheibe 2 und wird zu etwa 9o °/o geschwächt,
se (laß es nicht mehr blendet.
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Kommt dem Fahrer nachts ein Wagen mit schlecht abgeblendeten Scheinwerfern
entgegen, so braucht er das Auge nur um einige Zentimeter, etwa in die Lage A1 zu
'heben. Dann trifft ihn das vom entgegenkommenden Scheinwerfer in der gestrichelten
Richtung praktisch horizontal einfallende Licht auf etwa 30 % abgeschwächt, während
er die unmittelbar vor ihm befindliche Straßenzone immer noch fast ungeschwächt
sieht. Das richtige Schwächungsverhältnis zwischen Nahsicht und Fernsicht läßt sich
also durch kleine Kopfbewegungen beliebig wählen, welche der Fahrer in der Praxis
bald instinktiv durchführt.
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Die Wahl einer Exponentialkurve für die Zunahme der Transparenz von
oben nach unten hin ergibt offenbar die physiologisch günstigste Anpassung an die
durch das Fechnersche Gesetz bestimmte Reizkurve des Auges und die von der Kontraktion
der Iris bestimmten Adaptionsverhältnisse. Die neue Scheibe wirkt gewissermaßen
wie eine dem Auge zusätzlich vorgeschaltete, von der Blickrichtung abhängige Iris.
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Die Herstellung von partiell durchlässigen Schichten des in Fig. 3
dargestellten Absorptionsverlaufs kann auf verschiedene Weise erfolgen. Der einfachste
Weg besteht darin, eine farbige Lackschicht in vielfach wiederholten, sich stufenweise
mehr und mehr auf die obere Seite der Trägerscheibe beschränkenden Arbeitsvorgängen
aufzuspritzen. Hierbei erfordert jedoch die Herstellung streifenfreier Platten sehr
große Geschicklichkeit. Dagegen gelingt die fabrikatorische Herstellung solcher
Beläge verhältnimäßig leichf auf dem Wege der chemischen Ausfällung von transparenten
Metallschichten, d. h. also insbesondere der chemischen Oberflächenversilberung.
Zu diesem Zweck werden die Platten io am besten gemäß Fig.5 reihenweise in ein Versilberungsbad
13 gestellt, welches mit einem gesteuerten Ablaufhahn 14 ausgerüstet ist. Der Ablauf
kann mittels einer Uhr i .q über eine Kurvenscheibe 16 so gesteuert werden, daß
der Flüssigkeitsspiegel c, d des Silberbades sich nach einer genau vorgeschriebenen
Zeitfunktion kontinuierlich senkt, und da die Dicke der entstehenden Silberschicht
bekanntlich eine Funktion der Einwirkungsdauer des Bades ist, kann man auf diesem
Wege jeden gewünschten, stetigen Verfauf der Schichtdicke erzielen.
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Die Verwendung einer partiell lichtdurchlässigen Metallschicht besitzt
jedoch im vorliegenden Zusammenhang wegen der Reflexionsfähigkeit solcher Schichten
noch einen besonderen, physiologisch begründeten Vorteil gegenüber reinen Absorptionsschichten
(Lacke od. dgl.). Die Blendwirkung einer Lichtquelle ist bekanntlich um so stärker,
je kleiner das Flächenelement wird, auf welches sich der Lichtreiz in der Netzhaut
(Retina) konzentriert.
Sie sinkt daher. \\ enn man die Umgebung
des scharfen Bildes auf der lZetina durch Nellenllilder lwleuchtet.
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Durchsetzt gemäß Fig.6 ein Lichtstrahl I' die Platte 2 licislliclswcise
all derjenigen Stelle, all der die Silberschicht S 5o1, durchläßt und somit etwa
4o0/0 reflektiert, so wer(len von dem reflektierten Strahl I'1 etwa 011/0 an der
Vorderwalul nochmals reflektiert und gelangen durch die Silberschicht hindurch als
Strahl l',; mit etwa W°( der Finfallshelligkeit des Strahls I' ins :luge. Anderseits
wirft ein Teil des durch die SilbeFschicht S hindurchgegangenen Strahls 1'" erst
an der Rückwand und dann nochmals ;in der Silberschicht .S reflektiert und gelangt
als Strahl /'i mit etwa 2 °!, der Einfallshelligkeit des Strahls 1' ins Auge. hierdurch
erhält <las Bild der I.icht(Itielle, von welcher der Strahl l' ausgebt, für das
Auge einen Hof, so ([aß sich der Lichtreiz auf eine größere Fläche der Retina verteilt
und die l)lendwirkung sinkt.
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1?s wurde gefun(ten, daß (fieser Effekt im normahn StraGenbild keine
unscharfe Sicht durch Entstehung voll 1)oplwlllil(lern ergibt, wenn er in den richtigen
Grenzen gehalten wird. Den Grund l ierfür erkennt mau aus 1# ig. 7, welche
die von zwei Lichtquellen Lt und I_.= auf der Retina erzeugte I_icllt\- erteilting
schematisch wiedergeben. Dabei ist der Schnitt durch die Retina als Abszisse, die
wirksa ine Lichtintensität in - logarithmischem _vlaßstab als Ordinate aufgetragen.
Die gestrichelte Linie 61' deutet die für einen gegebenen Akkomoda-Conszustand des
Auges gültige Reizschwelle au.
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Der voni Scheinwerfer Li eines entgegenkonlnmhen Fahrzeuges ausgeli@ste
Reiz ist sehr stark. so daß nelwn (lern llauptbild hl auch die Nebenbilder hi' und
hl" die Retina erregen und hierdurch die l)llvsiolcigisclle 131ei1(lwirktiiig lierai)setzen.
Dagegen ist der von einem beleuchteten Chausseestein l_2 ausgeliiste heiz h.= hundertmal
Weber, so (laß die \ehenllilder h.= und BI unterhalb (ler Reizschwelle bleiben uld#
daher die Schärfe des Hildes nicht lleeintrüchtigen. Der Scheinwerfer /_i \~ ird
also unscharf und mit entsprechend verminderter l)'leti(1wii-kung, der Chausseestein
!_-= dagegen ganz, schart gesehen.
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Es ist bekannt. (1a1.9 NAwnllilder die klare Sicht nicht merklich
stiircl1, wellll die Intensität des Stiirksten \ellenllil(les unter 1 2°/0 (lerjenigen
des lhauptbil(Ies bleibt. Diesem Grenzwert kann man sich z. B. dadurch noch weiter
nähern, daß man gemäß l ig. S auf die lZückseite der Trägerplatte io eine zweite,
sehr dünne, mir etwa 8 bis 12 0/, des einfallender Licht; reflektierende
Metallschicht i i" aufträgt, welche diese ganze Fläche mit gleichinäl3iger Schichtflicke
überzieht. L-rn fliese Schicht i i" vor Verkratzung zu schützen, bedeckt malt sie
zweckmä lg ebenfalls mit einer Schutzschicht, oder man benutzt als Schicht t i"
einen hauchdiümen lZlio<litiniliel@ig. Weiterhin kann man sich dieseln Grenzwert
auch dadurch il2iliern. dar.; man die Trägerscheibe io durch zwei miteinan(ler verkittete
Scheiben ersetzt, whcüe durch eine Kunstharz-Schicht vm) so lu,llenn @treclnungse@li<ment
»liteillander verbunden sind, daß in dieser Grenzschicht eine elftsprechende Reflexion
entsteht. In allen Fällen ist es aber wichtig, daß die Nebenbilder weit genug vom
Hauptbild entfernt liegen, um eilte ausreichend große Zone der Retina zu erregen,
und es emlIchlt sich daher, die Trägerscheibe io nindestens 2 min dick zu machen.
Am besten hat sich ohne Dicke von 4 bis 5 mm bewährt.
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An Stelle von Alkaligläsern kann inan ,natürlich auch htinstglas,
etwa vorn Typ der Akrylsä ure-(lei-ivate, als Trägerscheibe io verwelulen. I)ie
Illelidschutzscheibe wird dann leichter und kann auch in gebogener Form ausgeführt
werden. Dies erweist sich z. 13. für Motorradfahrer als wichtig, für die man gemäß
Fig. 9 einen Kordring, beisIels-
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.weise in 1#orin einer Kappe 17, als Träger des Blendschutzes 2o verwenden
kann. Dabei soll der l'len<lschut-r_ 2o einen Allstand von mindestens 5 cm voll
der Augenebene llesitzen. Man erreicht dies z. 11 dadurch, (laß man ihn am
Schirm 18 befestigt. Die Einstellung des richtigen Verhältnisses -zwischen Fernsicht
und Nahsicht erfolgt dann durch leichtes Neigen des Kopfes. 1)ie in Fig. o dargestellte
Ausführungsform kann auch als B1end-Schutz heim Schweißen verwendet werden.