Scheinwerfer mit einem ellipsoidischen Refiektor. Die bekannten Scheinwerfer mit Para- boloidspiegel erzeugen sowohl konzentriertes mittleres Licht, als auch genügendes Seiten licht.
Zur Erreichung einer besseren Raum- %vinkelausnutzung der Lichtquelle bei Schein werfern ist es bereits bekannt, an Stelle eines Paraboloidspiegels einen Ellipsoidspiegel mit einer vor d essen Öffnung angeordneten Streu- linse zu verwenden. Es ergibt sich jedoch bei solchen bekannten Scheinwerfern nur ein stark konzentriertes, mittleres Fernlicht, welches für sich allein für viele Zwecke, z. B. zur Beleuchtung der Fahrbahn -durch Fahrzeuge unbrauchbar ist.
Es sollte auch Seitenlicht vorhanden sein.
Gemäss der vorliegenden Erfindung soll dieser Nachteil ausgeschaltet werden. Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer mit einem ellipsoidischen Reflektor und einem dessen Öffnung abschliessenden brechenden System. Der Erfindungsgegenstand zeichnet sich dadurch aus, dass dieses brechende Sy stem aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist, deren eine zur Erzeugung von konzen triertem mittleren Licht und deren andere zur Erzeugung von seitlichem Licht -dienen. Am brechenden System können sich konzen trisch angeordnete Rotationsflächen befin den.
In diesem Falle kann,die Anordnung so getroffen sein, @dass die konzentrisch ange ordneten Flächen von innen nach aussen zu nehmenden grösseren Radius besitzen.
Eine andere Ausführungsform besteht darin, dass eine Kugelfläche der Linse .durch eine Kreiszylinderfläche mit waagrecht lie gender Zylinderachse umfasst ist. Die Kreis zylinderfläche kann waagrecht liegende Stu fen besitzen.
Schliesslich kann auch die Anordnung so getroffen sein, dass eine Streulinse mit Ku gelfläche auf ihrer Aussenseite eine Vielzahl senkrecht verlaufender Zylinderflächen trägt. Von diesen können mehrere Gruppen vorge- sehen sein, von denen sich die eine Gruppe gegenüber der andern :durch verschiedenen Krümmungsradius unterscheidet. Zweck mässig sind zwei Gruppen vorgesehen, von denen die eine etwa die obere und die andere etwa. die untere Hälfte der Streulinse ein nimmt.
In der beiliegenden Zeichnung sind Aus fÜhrungsbeispiele .des Erfindungsgegenstan des veranschaulicht.
Es zeigen: Fig. 1 und 2 zwei Beispiele mit ver schieden brechenden Systemen im Vertikal- schnitt, Fig.3 eine Stirnansicht des brechenden Systems des Scheinwerfers gemäss Fig. 2, Fig. 4 ein weiteres Beispiel mit einem an dern brechenden System,
Fig.5 den peripherischen Teil des bre chenden Systems des Scheinwerfers der Fig.4 im Schrägriss und in grösserem Mass stab, Fig. 6 das brechende,System eines weite ren Scheinwerfers für sich allein im Schräg riss und Schnitt, Fig. 7 ein durch den Scheinwerfer der Fig. 4 erzeugtes Lichtfeld, Fig. 8 eine weitere Ausführungsform mit dem brechenden System im Vertikalschnitt,
Fig. 9 eine Stirnansicht des brechenden Systems des Scheinwerfers der Fig. B.
Gemäss Fig. 1 besteht der Scheinwerfer aus einem als Spiegel ausgebildeten ellipso- idischen Reflektor 1, indessen einem Brenn punkt eine Lampe 2 liegt. Die Öffnung des Reflektors ist durch ein brechendes System 5 abgedeckt. Dieses besitzt eine zentrische, konkav gekrümmte Kugelfläche.
Der eine durch diese Fläche begrenzte zentrische Teil 5' des brechenden Systems lenkt die vom Re flektor 1 auf ihn fallenden auf dessen zwei ten Brennpunkt gerichteten Strablen so ab, dass sie annähernd parallel in Richtung der R.eflektorachse verlaufen.
Diese annähernd parallelen Strahlen ergeben ein konzentrier tes mittleres Licht in Richtung der Ellipsoid- längsacIse, das in die Ferne zu wirken ver- mag und das also vom zentrischen Teil 5' des brechenden Systems erzeugt ist.
Die zentrische, konkave Kugelfläche :des brechenden Systems 5 ist durch eine ring förmige konkave Linsenfläche eingefusst, die durch Rotation eines Kreisbogens um die Achse des Scheinwerfers entsteht. Der Ra dius des in Fig. 1 ersichtlichen Bogens ist grösser als der der umfassten Kugelfläche. Der den zentrischen Teil 5' umfassende, also peripherische ringförmige Teil 5" bricht die über den Spiegel 1 reflektierten Strahlen ge gen die Ellipsoidlängsachse zu,
so dass durch den Teil 5" ein Seitenlicht entsteht, dessen Strahlen sich kreuzen.
Es könnte auch der zentrische Teil 5' der Erzeugung von seitlichem Licht und der peripherische Teil 5" der Erzeugung von konzentriertem mittleren Licht dienen. Die Teile 5' und<B>Y</B>" brauchen im übrigen nicht notwendig konzentrisch angeordnet zu sein.
Bei dem Scheinwerfer der Fig. 2 und 3 ist das brechende System 6 an seiner innern, der Lichtquelle 2 zugekehrten Seite mit einer konkaven Kugelfläche versehen.
An seiner Aussenseite ist das brechende System 6 (Fig. 2 und 3) mit einer Vielzahl konzentrisch verlaufender konkaver Kugel flächen 7, 7a versehen. Jede dieser einzelnen Linsenflächen besitzt einen andern Krüm- mungsradius, und zwar wird der Radius von innen nach aussen grösser. Auch hier ist ein zentrischer Teil 6' vorhanden, der aussen von der haubenförmigen Kugelfläche begrenzt ist und der das konzentrierte mittlere Licht erzeugt, und ein peripherischer ringförmiger Teil 6",
der aussen von den ringoförmigen Kugelflächen 7 begrenzt ist und der das Seitenlicht erzeugt. Fig. 2 zeigt den Strah lenverlauf.
In den beschriebenen Beispielen werden die durch den Ellipsoidspiegel reflektierten Strahlen durch das brechende System zum Teil in Richtung der Ellipsoidlängsachse abgeblendet, zum Teil nach der 'Seite gei brochen, so dass nicht nur ein konzentriertes Fernlicht, sondern auch ein annähernd kon zentriertes Seitenlicht entsteht, weshalb sich diese beschriebenen Scheinwerfer zur An wendung bei Kraftfahrzeugen eignen.
Der Scheinwerfer der Fig. 4 trägt in der Offnung des Ellipsoidteils 1 ein brechendes System, das aus einem zentrischen Teil 17 und einen per@pherischen Teil 9 besteht. Der Teil 17 ist innen von einer konkaven Kugel fläche n begrenzt und ist zentrisch in der Offnung angeordnet. Mit diesem Teil 17 werden die über den Spiegel 1 reflektierten, auf die Linse 17 fallenden, Strahlen nahezu parallel gerichtet und es wird so das kon zentrierte mittlere Licht erzeugt.
Der Teil 17 ist von dem von einer Ring linse gebildeten Teil 9 umfasst (Fig. 5), welcher auf seiner Aussenseite im obern und untern Teil je von einer Kreiszylinderfläche begrenzt ist, deren Zylinderachsen waagrecht liegen. Zwischen den beiden, durch den ?i,;-#hsten und tiefsten Punkt der Ringöff- n!zng bestimmten, achsparallelen Ebenen cveist der Teil<B>9</B> keine oder nahezu keine Krümmung auf. Die Radien der Kreiszylin der sind grösser, als der Radius der Kugel fläche B.
Durch die gekrümmten Teile des peripherischen Teils 9 werden die auf diese Teile auffallenden, gegen- den zweiten E.llipsoidbrennpunkt gerichteten, nach oben bezw. unten verlaufenden Strahlen parallel zur Fahrbahn gebracht, während die zwi schen den genannten Ebenen auf den Teil 9 auffallenden, ebenfalls auf den zweiten Brennpunkt gerichteten Strahlen ungehindert durch die wenig oder nicht gekrümmten Teile des Teils 9 treten, so dass etwa ein Strahlengang entsteht, wie er im Schnitt in Fig. 7 dargestellt ist.
Auch hier dient also der peripherisehe Teil 9 zur Erzeugung des seitlichen Lichtes.
Der in Fig. 7 in der Mitte dargestellte Kreis 10 stellt das durch den zentrischen Teil 17 erzeugte, konzentrierte mittlere Fern licht dar, während die Ellipse 11 die Strah lenbündel zeigt, die durch den Teil 9 gerich tet sind. Würde der Teil 9 nicht vorhanden sein, so würden die neben dem zentrischen, Teil 17 aus dem Reflektor 1 austretenden Strahlen im Schnitt einen Ring 12 ergeben, wie er gestrichelt in Fig. 7 dargestellt ist.
Die Fig. 6 zeigt im Schrägriss das bre chende System einer andern Ausführungs form, das an Stelle des brechenden Systems 17, 9 der F'ig. 4 und 5 verwendet werden kann. Das brechende System trägt auf sei ner Aussenseite eine Anzahl von streifenför- migen Kreiszylinderflächen 13, die mit hori zontalen Flächen Stufen bilden. Durch die Abstufung wird die Stärke des brechenden Systems und damit das Gewicht desselben verringert.
Die einzelnen Zylinderflächen 13, deren Achsen horizontal sind, können natürlich auch verschiedene Radien besitzen, um den verschiedenen Einfallswinkeln der Strahlen Rechnung zu tragen. Die die Stu fen bildende Fläche ist eine die Kugelfläche 8 umgebende Ringfläche. Die Radien der einzelnen Zylinderflächen 13 sind grösser, als der Radius der Kugelfläche 8 des zentri schen Teils 17. Auch hier ist der peripheri- sehe Teil 9, der ringförmig ist, vorhanden.
Bei dem Beispiel nach Fig. 8, 9 ist ein brechendes System 14 vorhanden, das auf seiner innern, konkaven Seite Korrektur zonen 14', 14" und 14"' aufweist, wobei die Zonen 14', 14" durch Rotation von Kreis bogen um nicht ,durch das Bogenzentrum gehende Achsen entstehen; und die Zone 14"' eine Kugelfläche ist.
Diese Korrekturzonen sind deshalb zweckmässig, weil die durch den Spiegel 1 reflektierten Strahlen in andern Winkeln auf die innere Oberfläche der Linse 14 auftreffen. Mit Hilfe von Linsen einheit lich gekrümmter Fläche könnte theoretisch ein einwandfreies Parallellicht nicht erhal ten werden. Die einzelnen Korrekturzonen 14', 14", 14"' unterscheiden sich durch die Radien der einzelnen, diese Rotationsflächen bestimmenden Kreisbogen.
Das brechende System 14 ist auf seiner Aussenseite mit in senkrechten Ebenen auf einer Kugelfläche verlaufenden streifenför- mig angeordneten Rotationsflächen 1.5 und 16 versehen. Die Flächen 15 und 16 ent stehen durch Rotation eines Kreisbogens um eine Achse, die ausserhalb des Zentrums des Bogens sich befindet.
Die den Flächen 16 zugeordneten Bogen besitzen grösseren Krümmungsradius, als die den Linsenflächen 15 zugeordneten Bogen und sind am untern Teil der Aussenseite des brechenden Systems 14 angeordnet. Die Linsenfläohen 15 mit kleineres Krümmungsradius der Bogen sind im obern Bereiche des brechenden Systems 14 angeordnet.
Das brechende System 14 weist einen zen- trischen, innen von der Kugelfläche 14"' be grenzten Teil 19 und einen peripherischen Teil 20 auf. Das Licht wird leicht gestreut. Die Streuung ist im Bereiche der obern Lin senflächen 15 grösser, als im Bereiche der untern Linsenflächen 16.
Der obere Teil des brechenden Systems 14 kann gelb gefärbt sein, um zu erreichen, dass bei der Abblendung mit einem etwa un ter einem zweiten Faden der Lampe 2 ange ordneten Schirm nur gelbes Licht erzeugt wird.
Die bei den dargestellten Beispielen un mittelbar aus der Lichtquelle 2 auf das bre chende System auffallenden Strahlen werden natürlich durch dieses System ebenfalls ge streut und sichern ein brauchbares Nahlicht.
Headlight with an ellipsoidal reflector. The well-known headlights with paraboloid mirrors produce both concentrated medium light and sufficient side light.
To achieve a better spatial utilization of the light source in headlights, it is already known to use an ellipsoid mirror with a diffusing lens arranged in front of the opening instead of a paraboloid mirror. However, there is only a highly concentrated, medium high beam with such known headlights, which by itself for many purposes, eg. B. to illuminate the road is unusable by vehicles.
There should also be sidelight.
According to the present invention, this disadvantage is to be eliminated. The invention relates to a headlight with an ellipsoidal reflector and a refractive system closing the opening. The subject matter of the invention is characterized in that this refractive system is composed of several parts, one of which is used to generate concentrated medium light and the other to generate lateral light. Concentrically arranged surfaces of rotation can be located on the breaking system.
In this case, the arrangement can be made so that the concentrically arranged surfaces have a larger radius from the inside to the outside.
Another embodiment consists in that a spherical surface of the lens is encompassed by a circular cylinder surface with a horizontal cylinder axis. The circular cylinder surface can have horizontally lying levels.
Finally, the arrangement can also be made such that a divergent lens with a spherical surface has a large number of vertically extending cylinder surfaces on its outside. Several groups of these can be provided, of which one group differs from the other: by different radius of curvature. Appropriately two groups are provided, one of which is about the upper and the other about. occupies the lower half of the divergent lens.
In the accompanying drawings are from leadership examples .des The subject of the invention illustrated.
1 and 2 show two examples with different refractive systems in vertical section, FIG. 3 a front view of the refractive system of the headlight according to FIG. 2, FIG. 4 a further example with a different refractive system,
Fig.5 shows the peripheral part of the breaking system of the headlamp of Fig.4 in an oblique view and on a larger scale, Fig. 6 shows the breaking, system of a wide Ren headlamp on its own in an oblique crack and section, Fig. 7 through the Headlight of Fig. 4 generated light field, Fig. 8 a further embodiment with the refractive system in vertical section,
Figure 9 is an end view of the refractive system of the headlamp of Figure B.
According to FIG. 1, the headlight consists of an ellipsoidal reflector 1 designed as a mirror, while a lamp 2 is located at a focal point. The opening of the reflector is covered by a refractive system 5. This has a central, concavely curved spherical surface.
The one central part 5 'of the refractive system bounded by this area deflects the rays falling on it from the reflector 1 onto its second focal point so that they run approximately parallel in the direction of the reflector axis.
These approximately parallel rays result in a concentrated mean light in the direction of the ellipsoidal longitudinal axis, which is able to act in the distance and which is therefore generated by the central part 5 'of the refractive system.
The central, concave spherical surface: of the refractive system 5 is infused by a ring-shaped concave lens surface that is created by rotating an arc around the axis of the headlight. The radius of the arc shown in Fig. 1 is larger than that of the encompassed spherical surface. The central part 5 'encompassing, so peripheral ring-shaped part 5 "refracts the rays reflected via the mirror 1 against the longitudinal axis of the ellipsoid,
so that part 5 "creates a sidelight whose rays cross each other.
The central part 5 'could also serve to generate lateral light and the peripheral part 5 "could serve to generate concentrated central light. The parts 5' and <B> Y </B>" do not necessarily need to be arranged concentrically .
In the headlight of FIGS. 2 and 3, the refractive system 6 is provided on its inner side facing the light source 2 with a concave spherical surface.
On its outside, the refractive system 6 (Fig. 2 and 3) is provided with a plurality of concentrically extending concave spherical surfaces 7, 7a. Each of these individual lens surfaces has a different radius of curvature, and the radius becomes larger from the inside out. Here, too, there is a central part 6 'which is delimited on the outside by the dome-shaped spherical surface and which generates the concentrated central light, and a peripheral annular part 6 ",
which is bounded on the outside by the ring-shaped spherical surfaces 7 and which generates the sidelight. Fig. 2 shows the strah len course.
In the examples described, the rays reflected by the ellipsoid mirror are partially masked by the refractive system in the direction of the longitudinal axis of the ellipsoid and partially refracted to the side, so that not only a concentrated high beam but also an approximately concentrated sidelight is created, which is why These headlights described are suitable for use in motor vehicles.
The headlight of FIG. 4 has a refractive system in the opening of the ellipsoidal part 1, which consists of a central part 17 and a peripheral part 9. The part 17 is bounded inside by a concave spherical surface n and is arranged centrally in the opening. With this part 17, the reflected on the mirror 1, falling on the lens 17, rays are directed almost parallel and it is so the concentrated mean light generated.
The part 17 is encompassed by the part 9 formed by a ring lens (FIG. 5), which is delimited on its outside in the upper and lower part by a circular cylinder surface, the cylinder axes of which are horizontal. Part <B> 9 </B> has no or almost no curvature between the two axially parallel planes determined by the highest and lowest point of the ring opening. The radii of the circular cylinder are larger than the radius of the spherical surface B.
Due to the curved parts of the peripheral part 9, the incident on these parts, directed against the second E.llipsoid focal point, upwards or. The rays running below are brought parallel to the roadway, while the rays falling between the above-mentioned planes on part 9, also directed at the second focal point, pass unhindered through the slightly or not curved parts of part 9, so that a beam path arises like him is shown in section in FIG.
Here, too, the peripheral part 9 is used to generate the lateral light.
The circle 10 shown in Fig. 7 in the middle represents the concentrated middle high beam generated by the central part 17, while the ellipse 11 shows the strah lenbündel that are gerich tet through the part 9. If the part 9 were not present, the rays emerging from the reflector 1 in addition to the central part 17 would result in a ring 12 in section, as shown in broken lines in FIG.
Fig. 6 shows in an oblique view the breaking system of another embodiment, which in place of the breaking system 17, 9 of FIGS. 4 and 5 can be used. The refractive system carries a number of strip-shaped circular cylinder surfaces 13 on its outside, which form steps with horizontal surfaces. The gradation reduces the strength of the breaking system and thus its weight.
The individual cylinder surfaces 13, the axes of which are horizontal, can of course also have different radii in order to take into account the different angles of incidence of the rays. The surface forming the stages is an annular surface surrounding the spherical surface 8. The radii of the individual cylinder surfaces 13 are larger than the radius of the spherical surface 8 of the central part 17. Here, too, the peripheral part 9, which is ring-shaped, is present.
In the example according to FIGS. 8, 9, a refractive system 14 is present, which has correction zones 14 ', 14 "and 14"' on its inner, concave side, the zones 14 ', 14 "being curved around by rotation not, there are axes going through the center of the arc; and the zone 14 "'is a spherical surface.
These correction zones are useful because the rays reflected by the mirror 1 strike the inner surface of the lens 14 at different angles. With the help of lenses with a uniformly curved surface, perfect parallel light could theoretically not be obtained. The individual correction zones 14 ', 14 ", 14"' differ in the radii of the individual circular arcs which determine these surfaces of rotation.
The refractive system 14 is provided on its outer side with rotational surfaces 1.5 and 16, which run in vertical planes on a spherical surface, and are arranged in strips. The surfaces 15 and 16 are ent by rotating an arc around an axis that is outside the center of the arc.
The arcs assigned to the surfaces 16 have a larger radius of curvature than the arcs assigned to the lens surfaces 15 and are arranged on the lower part of the outside of the refractive system 14. The lens surfaces 15 with a smaller radius of curvature of the arc are arranged in the upper area of the refractive system 14.
The refractive system 14 has a central part 19 delimited on the inside by the spherical surface 14 "'and a peripheral part 20. The light is slightly scattered. The scattering is greater in the area of the upper lens surfaces 15 than in the area of FIG below lens surfaces 16.
The upper part of the refractive system 14 can be colored yellow in order to ensure that only yellow light is generated during dimming with a screen arranged approximately under a second thread of the lamp 2.
In the examples shown, the rays falling directly from the light source 2 onto the breaking system are of course also scattered by this system and ensure a useful close-up light.