DE971163C

DE971163C - Polarisiertes Licht aussendender Kraftfahrzeugscheinwerfer

Info

Publication number: DE971163C
Application number: DEZ936D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Sauer
Original assignee: Zeiss Ikon AG
Current assignee: Zeiss Ikon AG
Priority date: 1943-05-20
Filing date: 1943-05-20
Publication date: 1958-12-18

Description

Polarisiertes Licht aussendender Kraftfahrzeugscheinwerfer Es ist bekannt, die Blendung des Kraftfahrzeugscheinwerferlichtes dadurch zu beseitigen, daß das vom Scheinwerfer ausgehende Licht polarisiert wird und jeder Entgegenkommende einen geeigneten Analysator, z. B. eine Brille, trägt, wodurch das blendende Licht ausgelöscht wird. Für den genannten Zweck ist die Anwendung von linear, zirkular oder elliptisch polarisiertem Licht vorgegeschlagen worden, wobei die meist dichroitischen Flächenpolarisatoren im allgemeinen die Abschlußscheibe des Scheinwerfers bilden.
Bei Verwendung von dichroitischen Polarisatoren ist es nachteilig, daß diese mindestens 5o0,!0 des von der Lichtquelle ausgehenden Lichtes absorhieren. In der Praxis ist der Lichtverlust meist erheblich höher als go °./a. Der Lichtverlust wurde bisher in der Weise ausgeglichen, daß die Glühlampen mit einer entsprechend höheren Leistung betrieben wurden. Es bedingt dies andererseits unter Umständen einen größeren Aufbau der Lichtmaschine.
Ferner sind Lichtquellen zum Erzeugen von polarisiertem Licht bekannt, deren leuchtender Körper aus mehreren parallelen Streifen besteht, die in solchem Abstand angeordnet sind, daß der leuchtende Körper bereits polarisiertes Licht aussendet. Wie der ältere Erfinder angibt, sind nur diejenigen Lichtstrahlen in einer gemeinsamen Ebene linear polarisiert, die in einen kleinen Winkelbereich fallen. Andere Lichtstrahlen sind dagegen zwar ebenfalls, aber nicht mehr in der gleichen Ebene polarisiert. Um diese auszusieben, wird die Austrittsfläche des Scheinwerfers nach dem älteren Vorschlag von einer dichroitischen Folie bedeckt.
Durch die Erfindung wird ein Weg angegeben, der es ermöglicht, mehr als 5o'°/0 der Lichtleistung des Scheinwerfers als polarisiertes Licht auszunutzen. Die Erfindung besteht in einem polarisiertes Licht aussendenden Kraftfahrzeugscheinwerfer, bei dem die Lichtaustrittsfläche von einem dichroitischen Flächenpolarisator, gegebenenfalls in Verbindung mit einem A/4-Plättchen, bedeckt ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Lichtquelle ein oder auch mehrere Vorpolarisatoren, die aus nicht dichroitischen Polarisatoren bestehen, und in Verbindung damit 2/2-Plättchen angebracht sind. Die Vorpolarisatoren können jeder beispielsweise aus zwei in einer schrägen Schnittfläche zusammengekitteten Teilprismen bestehender Kalkspatpolarisatoren gebildet sein, wobei die Schnittfläche der Vorpolarisatoren so ausgebildet ist, daß der ordentliche Strahl durchgelassen und der außerordentliche Strahl reflektiert wird, oder umgekehrt. Die Vorpolarisatoren können auch aus den bekannten Glasplattensätzen bestehen.
Beispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
In der Abb. i bezeichnet i den Scheinwerfer, 2 die Lichtquelle und 3 die als Abschlußfläche -des Scheinwerfers ausgebildete dichroitische Folie, die gegebenenfalls mit einer A/4-Folie kombiniert ist. Vor oder hinter der dichroitischen Folie ist noch in an sich bekannter Weise die Riffelglasscheibe angeordnet. Die Erfindung besteht nun darin, im Strahlengang zwischen Lichtquelle und dichroitischer Folie Vorpolarisatoren anzubringen, die aus nicht dichroitischen Polarisatoren bestehen. In der Abb. i sind zwei Vorpolarisatoren q. und 5 dargestellt, die beide z. B. aus Kalkspat hergestellt sind. Kalkspatpolarisatoren sind unter den verschiedensten Namen bisher für wissenschaftliche Zwecke verwendet worden, so als Nicolsche Prismen, Wollaston-Prismen, Foucaultsche Prismen usw., je nach den an diese Prismen gestellten Anforderungen in bezug auf Öffnungsverhältnis, Preis usw. Der Sinn der erfindungsgemäßen Maßnahme ist nun der, daß die Vorpolarisatoren so angebracht sind, daß das von der Lichtquelle :2 ausgehende und über den Spiegel 6 reflektierte Licht in geeigneter Weise auf die Schnittflächen 7 und 8 auftrifft, nämlich so, daß z. B. der ordentliche Strahl in der Schnittfläche total reflektiert und der außerordentliche Strahl durchgelassen wird. Der ordentliche Strahl gelangt nach nochmaliger Reflexion am Spiegel 6 zur Scheinwerferaustrittsfläche 3. Die dort befindliche dichroitische Folie ist so angeordnet, daß ihre Durchlaßrichtung für linear polarisiertes Licht mit der Schwingungsrichtung des ordentlichen Lichtes parallel ist. Das durch den Vorpolarisator q. und 5 durchgehende außerordentliche Lichtbündel hat eine um go° verdrehte Schwingungsrichtung gegenüber dem ordentlichen Licht. Aus diesem Grunde sind im Lichtweg des außerordentlichen Strahlenbündels .l/2-Plättchen 9 und io eingeschaltet, die die Schwingungsebene des außerordentlichen Lichtes um 9o° drehen, so daß nunmehr Übereinstimmung der Lage der Schwingungsrichtung zwischen ordentlichem und außerordentlichem Licht besteht. Somit wird auch das außerordentliche Licht von der dichroitischen Folie durchgelassen. An Stelle der A/2-Plättchen 9 und io können ebenso 2/4-Plättchen und dahinter Spiegel, die das Licht in sich selbst reflektieren, angebracht sein, so daß durch den zweimaligen Durchgang durch die A/4-Plättchen eine Drehung der Schwingungsrichtung um go° erfolgt.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist in Abb. 2 an Stelle der beiden Kalkspatvorpolarisatoren ein Vorpolarisator, der aus einem Glasplattensatz i i besteht, dargestellt. Die Wirkungsweise dieses Vorpolarisators ist ähnlich wie zuvor bei den Kalkspatpolarisatoren beschrieben, d. h., die dem einfallenden Licht zugekehrte Fläche der Glasplatten hat einen derartigen Neigungswinkel, daß ein großer Anteil des reflektierten Lichtes polarisiert ist. Streng linear polarisiert ist bekanntlich; nur dasjenige Licht, das bei Glas unter dem Winkel von etwa 57' auf die Eintrittsfläche auffällt. Das durch den Glasplattensatz hindurchgehende Licht ist senkrecht zum reflektierten Licht polarisiert, und seine Schwingungsrichtung wird durch das 2,/:2-Plättchen io um go° gedreht. Die Verwendung eines Glasplattensatzes gegenüber den Kalkspatpolarisatoren ist unter Umständen vorteilhaft, weil der Glasplattensatz weniger wärmeempfindlich ist als die Kalkspatpolarisatoren, da diese oftmals eine Kittschicht besitzen. Vorpolarisatoren, bestehend aus Kalkspat und aus einem Glasplattensatz, kÖnn.en auch nebeneinander in ein und demselben Scheinwerfer angewendet werden.
Es ist noch zu berücksichtigen, daß durch die mehrmalige Reflexion eines Teils der von der Lichtquelle ausgehenden Strahlen das den Scheinwerfer verlassende Licht nun nicht mehr den Gesetzen gehorcht, nach denen der Scheinwerferspiegel berechnet ist. Es muß daher gegebenenfalls von der symmetrischen Form des Scheinwerferspiegels, sei es als Ellipsoid oder Paraboloid, abgegangen werden und der Scheinwerfer unsymmetrische ausgebildet sein, so daß das Nahlicht und das Fernlicht das richtige Anteilverhältnis zueinander erhalten. In manchen Fällen wird es ausreichen, wenn die Riffelung der Scheinwerferabschlußscheibe den geänderten Beleuchtungsverhältnissen angepaßt wird.
Der wesentliche Erfindungsgedanke ist der, daß durch die Verwendung von nicht dichroitischen Polarisatoren zwei (zueinander senkrecht stehende) Komponenten von polarisiertem Licht erhalten werden, die durch die Anordnung eines A,/2-Plättchens im Strahlengang der einen Komponente gleiche Schwingungsrichtung erhalten. Für das linear polarisierte Licht ist der in der Abschlußfläche des Scheinwerfers befindliche dichroitische Polarisator bei Parallelstellung mit der Schwingungsrichtung des vorpolarisierten Lichtes nahezu ioo'o/oig durchlässig. Lichtverluste treten im wesentlichen nur durch die Absorption der Polarisatoren auf. Um ferner zu vermeiden, daß unpolarisiertes Licht auf den dichroitischen Polarisator gelangt, wird man die Vorpolarisatoren zweckmäßig so ausbilden, daß sie einen möglichst großen Prozentsatz des von der Lichtquelle ausgehenden Lichtes erfassen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Polarisiertes Licht aussendender Kraftfahrzeugscheinwerfer, bei dem die Lichtaustrittsfläche von einem dichroitischen Flächenpolarisator, gegebenenfalls in Verbindung mit einem 2,/4-Plättchen, bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Lichtquelle ein oder auch mehrere Vorpolarisatoren, die aus nicht dichroitischen Polarisatoren bestehen, und in Verbindung damit A/2-Plättchen angeordnet sind.
2. Polarisiertes Licht aussendender Scheinwerfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorpolarisatoren Kalkspatpolarisatoren verwendet werden, die aus zwei in einer schrägen Schnittfläche zusammengekitteten Teilprismen bestehen, und daß die Schnittfläche so gelegt ist, daß der ordentliche Strahl z. B. total reflektiert und der außerordentliche durchgelassen und im Strahlengang des außerordentlichen ein i,/2-Plättchen unter 45° zur Schwingungsrichtung des polarisierten Lichtes angeordnet ist.
3. Polarisiertes Licht aussendender Scheinwerfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorpolarisatoren aus Glasplattensätzen bestehen und im Strahlengang des von den Glasplattensätzen durchgelassenen oder des reflektierten Lichtes A/2-Plättchen angeordnet sind.
4. Polarisiertes Licht aussendender Scheinwerfer nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorpolarisatoren Glasplattensätze und andere nicht dichroitische Polarisatoren nebeneinander angewendet werden.
5. Polarisiertes Licht aussendender Scheinwerfer nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheinwerferspiegel eine unsymmetrische Form besitzt. J 6. Polarisiertes Licht aussendender Scheinwerfer nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Riffelung der Scheinwerferabschlußscheibe den geänderten Beleuchtungsverhältnissen angepaßt ist. 7. Polarisiertes Licht aussendender Scheinwerfer nach Anspruch i bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß er vorzugsweise zirkular polarisiertes Licht abstrahlt. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 457 443; USA.-Patentschrift Nr. 1 858 7o2; Elektrotechnische Zeitschrift, 62. Jahrgang, I3eft 19 vom B. 5. 1941, S. 437 bis 441 (W. R e n t s c h 1 e r , Polarisiertes Licht für Kraftfahrzeuge).