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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.
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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.
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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.
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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.
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Beispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
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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.
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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.
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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.
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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.