DE963681C - Photoelectric light pick-up device for automatic dimming devices - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 9. MAI 1957ISSUED MAY 9, 1957

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Die Erfindung betrifft photoelektrische Lichtauf nehmerger ate für lichtabhängige Steuereinrichtungen wie etwa selbsttätige Abblendeinrichtungen; für Kraftfahrzeugscheinwerfer.
Durch Lichteinwirkung betätigte selbsttätige Scheinwerferabblendeinrichtungen, wie sie bisher vorgeschlagen wurden, zeigen im Betrieb gewisse Mangel. Ein Mangel liegt beispielsweise darin, daß ihre hohe Empfindlichkeit nicht nur für Licht ic. wirksam ist,- das von> den Scheinwerfern der ent-' gegenkommenden! Fahrzeuge ausgeht, so daß die Abblendeinrichtung¹ auch durch andere Lichtquellen als diejenigen der entgegenkommenden!The invention relates to photoelectric Lichtauf nehmerger ate for light-dependent control devices such as automatic dimming devices; for automobile headlights.
Automatic headlight dimming devices operated by the action of light, as previously proposed, show certain deficiencies in operation. One shortcoming, for example, is that their high sensitivity is not limited to light ic. is effective - that of> the headlights of the oncoming! Vehicles goes out, so that the dimming device ¹ by other light sources than those of the oncoming!

Fahrzeuge ausgelöst werden kanm>. Insbesondere besteht die Gefahr, daß die Tätigkeit der selbsttätigen Abbiendeinrichtung während der Dämmerungszeit stillgesetzt wird, wenn das vom Himmel einfallende Licht kräftig genug ist, um die Abblendschaltung zu betätigen. Andererseits ist, wenn, aus diesem Grunde ein weniger empfindliches System benutzt wird, eine rechtzeitige Abblendung nicht mehr gewährleistet und der eigentliche Zweck der Abblendeinrichtung nicht mehr mit Sicherheit erfüllt.Vehicles can be triggered>. In particular there is a risk that the activity of the automatic locking device during the twilight period is stopped when the incident light from the sky is strong enough to to operate the dimmer switch. On the other hand, if, for this reason, there is one less sensitive system is used, timely dimming is no longer guaranteed and the actual purpose of the dimming device is no longer met with certainty.

Die Erfindung schafft ein Lichtaufnehmergerät, durch das Schwierigkeiten dieser Art wenigstensThe invention provides a light receiving device through which difficulties of this kind at least

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insoweit vermieden! werden, wie das störende Licht, dessen Einwirkung auf die Abblendschaltung unerwünscht ist, em anderes Farb-" Spektrum besitzt als das Licht der entgegenkommenden Fahrzeuge, das allein, die Auslösung bewirken soll. Die Erfindung besteht darin, daß vor die photoelektrische Zelle ein Farbfilter geschaltet ist, das für farblich unerwünschtes Licht undurchlässig ist, den Durchtritt von Licht, das ίο von. den Scheinwerfern herannahender Fahrzeuge herrührt, jedoch gestattet. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, Himmelsiicht und, Mondlicht, die stärkere Anteile im blauen Gebiet des Spektrums haben, von störender Einwirkung auf die Abblendeinrichtung fernzuhalten.so far avoided! be like that annoying Light, the effect of which on the dimmer switch is undesirable, em different color " Spectrum possesses as the light of the oncoming Vehicles that alone should cause the trigger. The invention consists in that A color filter is connected in front of the photoelectric cell to prevent light that is undesirable in terms of color is impermeable to the passage of light, the ίο of. the headlights of approaching vehicles originates, but permitted. This makes it possible, for example, to see the sky and moonlight which have stronger components in the blue area of the spectrum, of a disruptive effect on the Keep the dimming device away.

Ein mit dem Erfindungsgegenstand ausgerüstetes Lichtaufnehmergerät kann weiter dadurch, vervollkommnet werden, daß außer dem Farbfilter lichtbrechende Mittel im Strahlengang des Lichtaufzo nehmergeräts vorgesehen werden, die von solcher Beschaffenheit sind, daß die auf die Photozelle des Geräts auftreffende Lichtintensität vom -Einfallswinkel des Lichts weitgehend unabhängig ist. Bei gleichzeitiger Verwendung sowohl von- lichtbrechenden Mitteln der genannten Art wie eines Filters im Strahlengang ergibt sich durch die kombinierte Wirkung dieser je für sich schon sehr wirksamen, Mittel eine nochmalige Steigerung· der Leistungsfähigkeit des Lichtaufnehmergeräts; denn jedes der beiden Mittel ist auf seine Weise bestrebt, die Empfindlichkeit des Geräts- stärker auf das Scheinwerferlicht dar entgegenkommenden Fahrzeuge auszurichten, welches allein eine Abblendung bewirken soll.A light pick-up device equipped with the subject matter of the invention can thereby be further perfected be that, in addition to the color filter, refractive agents in the beam path of the Lichtaufzo receiver device are provided, which are of such a nature that the photocell of the Device incident light intensity is largely independent of the angle of incidence of the light. at simultaneous use of both refractive Means of the type mentioned, such as a filter in the beam path, results from the combined effect of these means, which are already very effective in themselves, a further increase in the Performance of the light receiving device; because each of the two means endeavors in its own way, the sensitivity of the device- stronger to the headlights oncoming Align vehicles that are solely intended to cause glare.

Es ist insbesondere möglich, das Filter selbst durch geeignete Fortngebung als Lichtbrechungskörper auszubilden. Eine solche Ausführungsform ist wegen ihrer großen praktischen Bedeutung in den Fig. 1 bis 4 der Zeichnungen dargestellt, während in. Fig. 5 eine einfachere Ausführungsform des erfindungsgemäßen, Filters ohne lichtbrechende Eigenschaften, gezeigt ist, welche den Erfindungsgedanken demgemäß in seiner ursprünglichen. Form zum Ausdruck bringt.
Im einzelnen bedeutetIn particular, it is possible to design the filter itself as a light refraction body by means of suitable expansion. Because of its great practical importance, such an embodiment is shown in FIGS. 1 to 4 of the drawings, while FIG. Expresses form.
In detail means

Fig. ι eine teilweise ausgebrochene Draufsicht eines Lichtaufnehmergeräts mit einer Ausführungsform der Erfindung·,Fig. Ι a partially broken plan view a light receiving device with an embodiment of the invention,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 eine teilweise ausgebrochene perspektivische Ansicht des in Fig. 1 und 2 dargestellten Lichtaufnehmergeräts,FIG. 2 shows a section along the line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3 shows a partially broken away perspective View of that shown in Figs Light receiving device,

Fig. 4 eine Detail zeichnung der in Fig. 1 bis 3 enthaltenen Ausführungform des erfindungsgemäßen Filters,Fig. 4 is a detail drawing of the in Figs contained embodiment of the filter according to the invention,

Fig. 5 eine Darstellung der einfacheren Ausführungform des erfindungsgemäßen Filters und ihres Einbaues.Fig. 5 is an illustration of the simpler embodiment of the filter according to the invention and its installation.

Das in den Fi^. 1, 2 und 3 ausführlich dargestellte Aufnehmergerät besitzt ein lichtundurchlässiges Gehäuse 10 aus einem geeigneten Material, wie z. B. Preßstoff oder Metall. Das· Gehäuse 10 ist mit einer öffnung 12 versehen, die das Licht hindurchtreten läßt und die durch eine Sammellinse 14 abgedeckt ist. Die Linse 14 ist bei 15 stufenförmig ausgebildet, um eine annähernd gleichmäßige Linsenwandstärke zu erzielen. Es kann jedoch statt dessen auch irgendeine andere Bauart einer Sammellinse Verwendung finden. In dem Gehäuse 10 ist ein lichtempfindliches Element 16 eingebaut. Dieses lichtempfindliche Element ist so angebracht, daß es hinter der Lichteintrittsöffnung liegt, d. h. so angeordnet ist, daß seine Kathode, die den lichtempfindlichen. Teil der Röhre bildet, der Öffnung 12 zugewandt ist.That in the Fi ^. 1, 2 and 3 shown in detail The pick-up device has an opaque housing 10 made of a suitable material, such as B. molded material or metal. The housing 10 is provided with an opening 12 through which the light can pass through and which is covered by a converging lens 14. The lens 14 is at 15 designed stepped in order to achieve an approximately uniform lens wall thickness. It however, any other type of converging lens can also be used instead. In A photosensitive element 16 is built into the housing 10. This photosensitive element is attached so that it is behind the light inlet opening lies, d. H. is arranged so that its cathode, which is the photosensitive. part of Forms tube, the opening 12 faces.

Das lichtempfindliche Element 16 ist von der Öffnung 12 durch eine Zwischenwand 64 bzw. 118 (Fig. 5) getrennt, deren Öffnung 66 auf einer Geraden mit der Öffnung 12 und dem lichtaufnehmenden Teil des lichtempfindlichen EIements 16 liegt.The photosensitive element 16 is of the Opening 12 through an intermediate wall 64 or 118 (Fig. 5) separated, the opening 66 on a straight line with the opening 12 and the light-receiving Part of the photosensitive element 16 is located.

Die Wand 64 bzw. 118, welche von; dem hervorstehenden oberen und unteren, Abschnitt gebildet wird, sperrt die von der öffnung 12 kommenden Lichstrahlen bis auf diejenigen, welche durch die öffnung 66 hindurchgehen.The wall 64 or 118, which is of; The protruding upper and lower section is formed, blocks the light rays coming from the opening 12 except for those which pass through the opening 66 .

Die Öffnung 66 ist erfindungsgemäß durch einen Filterkörper 72 (Fig. 1 bis 3) bzw. 116 (Fig. 5) abgedeckt, der die Aufgabe hat, unerwünschte Farbkomponenten des einfallenden Lichts von dem lichtempfindlichen Element 16 fernzuhalten.The opening 66 is according to the invention by a filter body 72 (Fig. 1 to 3) or 116 (Fig. 5) covered, which has the task of removing unwanted color components of the incident light from the Keep away from photosensitive element 16.

Ein derartiges Filterelement ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn/ das lichtempfindliche Element eine photoelektrische Röhre von, der , Elektronenvervielfacher-Bauart ist. Diese Röhrenbauart ist mehrere hundertmal empfindlicher als die lichtempfindlichen- Elemente der gewöhnlichen Bauart und ermöglicht somit ein äußerst empfind,-liches Steuersystem, ohne daß in, der Schaltung eine Einrichtung mit erheblicher Verstärkung vorgesehen, zu werden braucht. Ein solche Röhre ist jedoch äußerst empfindlich gegen blaues Licht. Bei Verwendung in einer automatischen Scheinwerferabblendanlage wird sie daher während der Dämmerungszeit durch das Himmelslicht und während der Nachtzeit durch das Mondlicht betätigt. Verwendet man jedoch die Elektronenvervielfacherröhre in, Verbindung mit dem Filterelement, so behält das Lichtaufnehmergerät eine hohe Empfindlichkeit gegen künstliches Licht (z. B. Licht der Fahrzeugscheinwerfer) und bleibt trotzdem gegen Himmels- und Mondlicht verhältnismäßig unempfindlich. Ein. Filter von bernsteinartig gelber Farbe ist besonders'- wirksam, um blaues Licht abzuhalten und das Licht aus den "-5 Fahrzeugscheinwerfern durchzulassen. Es könnte jedoch, auch, ein Filtermaterial von irgendeiner an^ deren passenden Farbe Verwendung finden.Such a filter element is particularly advantageous when / the light-sensitive Element is a photoelectric tube of the, electron multiplier type. This type of tube is hundreds of times more sensitive than the ordinary light-sensitive elements Design and thus enables an extremely sensitive Control system without a device with significant amplification being provided in the circuit, needs to become. However, such a tube is extremely sensitive to blue light. at It is therefore used in an automatic headlight dimming system during the Twilight time actuated by the light of the sky and during the night time by the light of the moon. However, if the electron multiplier tube is used in connection with the filter element, thus the light receiving device retains high sensitivity to artificial light (e.g. light from vehicle headlights) and still remains proportionate to the light of the sky and moon insensitive. A. Filter of amber-yellow color is particularly effective to keep blue light and the light from the "-5 Let vehicle headlights through. It could, however, also be a filter material of any one of ^ whose matching color is used.

Wie erwähnt, ist in der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 der Filterkörper 72 so gestaltet, daß er gleichzeitig über gewisse lichtbrechende Eigenschaften verfügt. Dementsprechend besitzt nach Fig. 4 der hier etwa rechteckige Körper 84 auf der einen Seite ein Doppelprisma 86 und auf der gegenüberliegenden Seite eine zylindrische Linse 88.As mentioned, in the embodiment according to FIGS. 1 to 3, the filter body 72 is designed in such a way that that it also has certain refractive properties. Accordingly owns 4 of the roughly rectangular body 84 here on one side a double prism 86 and on a cylindrical lens 88 on the opposite side.

Der Filterkorper 72 wird durch die Platte 74, welche durch die Schraube 76 an der Wand 64 befestigt ist, in seiner Lage gehalten. Die Platte 74 hat einen Ausschnitt 78, welcher sie U-förmig gestaltet und der erforderlich ist, um den Lichtdurchgang durch den Körper 72 zu ermöglichen. Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, wird der Körper 72 gegen seitliche und lotrechte Verschiebung durch die Schultern 80 und den vorspringenden Teil 81 gesichert, weiche mit dem unteren Abschnitt 70 der Wand 64 ein Stück bilden. Die Aufwärtsbewegung des Teiles 72 kann verhindert werden, indem man die Schraube 76 festzieht, bis die von· der Platte 74 ausgeübte Reibungskraft stark genug ist, um eine derartige Bewegung zu unterbinden.The filter body 72 is fastened to the wall 64 by the plate 74, which is fastened by the screw 76 is held in its position. The plate 74 has a cutout 78 which makes it U-shaped and that is required to allow light to pass through body 72. As can be seen in particular from Fig. 3, the body 72 is against lateral and vertical displacement secured by the shoulders 80 and the protruding part 81, soft with the lower Section 70 of wall 64 form one piece. The upward movement of the part 72 can be prevented by tightening the screw 76 until the frictional force exerted by the plate 74 is strong enough to prevent such movement.

Wie in Fig. 3 zu erkennen, wird sich bei der hier gezeigten Ausbildung des, Filterkörpers als gleichzeitig lichtbrechendes Element die zylindrische: Linse 88 eng in die öffnung 66 der Gehäusewand einpassen und das Doppelprisma 86 dicht in den Ausschnitt 78 einfügen, wobei die Flächen 92 und 94 gegen die Gehäusewand 64 bzw. Platte 74 anliegen. Vorzugsweise wird der ganze Körper 72 aus einem einzigen Stück eines durchsichtigen, filternden Stoffes geformt oder ausgeschnitten; jedoch könnte er auch aus getrennten Teilen· hergestellt werden, die in geeigneter Weise miteinander verbunden werden.As can be seen in FIG. 3, in the embodiment of the filter body shown here as a simultaneously refractive element, the cylindrical lens 88 will fit tightly into the opening 66 of the housing wall and the double prism 86 will fit tightly into the cutout 78, with the surfaces 92 and 94 bear against the housing wall 64 or plate 74. Preferably, the entire body 72 is molded or cut from a single piece of clear, filtering cloth; however, it could also be made from separate parts which are connected to one another in a suitable manner.

In; Fig. 5 ist die einfachere Ausführungsfarm der Erfindung dargestellt. Die Anordnung entspricht derjenigen nach Fig. 1, 2 und) 3 mit der Ausnahme, daß an Stelle des. Körpers 72 ein ebenr flächig ausgebildetes Filter 116 eingebaut ist, das aus einem durchsichtigen farbigen Material, wie z. B. aus Glas· oder Plastikmasse von gelber Farbe, besteht. Der ebenflächige Filterkorper 116 wird durch die ausgeschnittene Platte 120, welche durch die Schraube 122 an der Gehäusewand befestigt ist, so' gesichert, daß er die öffnung in der Gehäusewand 118 bedeckt.In; Fig. 5 shows the simpler embodiment of the invention. The arrangement corresponds 1, 2 and) 3 with the exception that in place of the. Body 72 an even flat filter 116 is installed, the made of a transparent colored material, such as. B. made of glass or plastic mass of yellow color, consists. The flat filter body 116 is through the cut-out plate 120, which through the screw 122 is fastened to the housing wall so 'secured that it opens the opening in the housing wall 118 covered.

Wie man in den Fig. 4 und 5 bemerkt, ist der Filterkorper sowohl in seiner Ausführungsform 72 wie in der Ausführtmgsform 116 durch, einen, undurchsichtigen Belag 96 bzw. 124 oder gegebenenfalls durch eine andere Abdeckung bis auf ein rechteckiges Fenster 98 bzw. 126 lichtundurchlässig gemacht. Das, Filter sollte mit diesem Fenster in· oder nahe dem Brennpunkt der Sammellinse 14 des Systems liegen. Die auf diese Weise -entstandene Blende begrenzt sowohl den: horizontalen wie den vertikalen, Winkel, innerhalb dessen, einfallendes· Licht auf die lichtempnndlliche Zelle 16 gelangen und somit wirksam werden kann. Die Blende, die an sich nicht zur Erfindung gehört, unterstützt durch dieses ihre Wirkung die Wirkung des Filters. Während das Filter das einfallende Licht auf bestimmte Farbanteile beschränkt, begrenzt die Blende das einfallende Licht räumlich auf bestimmte! Einfallswinkel. Beide Wirkungen laufen also auf eine Bevorzugung des Lichts entgegenkommender Scheinwerfer hinaus und unterstützen sich daher gegenseitig zum Vorteil des Lichtaufnehmergeräts.As can be seen in FIGS. 4 and 5, the filter body is 72 in both its embodiment as in embodiment 116 by, an, opaque Cover 96 or 124 or possibly by another cover except for one rectangular window 98 or 126 made opaque. That, filter should go with this Window at or near the focal point of the Converging lens 14 of the system lie. The aperture created in this way limits both: horizontal as well as the vertical, angle within which, incident light on the light-sensitive Cell 16 arrive and thus can take effect. The aperture, in itself not an invention heard, supports the effect of the filter through this. While the filter is the incident If light is limited to certain color components, the aperture limits the incident light spatially to certain ones! Angle of incidence. Both effects are based on a preference for the light from oncoming headlights and therefore mutually support each other to the benefit of the light receiving device.

Auch wenn keine Blende vorgesehen ist, sollte der Filterkorper in oder nahe dem Brennpunkt der Linse 14 angeordnet sein, weil seine räumliche Ausdehnung dann kleiner gehalten, werden kann. In diesem Fall ist es aber auch mit Vorteil möglich, die Linse 14 selbst aus filterndem Material herzustellen, so' daß sie selbst gleichzeitig das Filter ist.Even if no diaphragm is provided, the filter body should be at or near the focal point of the Lens 14 can be arranged because its spatial extent can then be kept smaller. In this case, however, it is also advantageously possible to make the lens 14 itself from filtering material so 'that it is itself the filter at the same time.

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Photoelektrisches Lichtaufnehmergerät für selbsttätige Scheinwerferabblendeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß vor die photoelektrische Zelle ein Farbfilter geschaltet ist, das für farblich unerwünschtes Licht undurchlässig ist, den Durchtritt von.Licht, das vo>n den Scheinwerfern herannahender Fahrzeuge herrührt, jedoch gestattet.1. Photoelectric light pick-up device for automatic headlight dimming devices, characterized in that a color filter is connected in front of the photoelectric cell that is opaque to light that is undesirable in terms of color, the passage of light that from the headlights of approaching vehicles, but permitted. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das· Filter für blaues Licht undurchlässig ist und z. B. aus durchsichtigem, gelblichem Material besteht.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the filter is impermeable to blue light is and z. B. consists of transparent, yellowish material. 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter eine ebene Platte ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the filter is a flat plate. 4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter die Form einer Sammellinse hat.4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the filter is in the form of a Has converging lens. 5. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter zwischen einer nichffilternden Sammellinse und der Photozelle im Brennpunkt der Linse oder in der Nähe desselben angebracht ist.5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the filter is between a non-filtering converging lens and the photocell at or near the focal point of the lens. 6. Gerät nach, einem der Ansprüche 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Filter lichtbrechende Mittel im Strahlengang des Lichtaufnehmergeräts vorgesehen sind, die von solcher Beschaffenheit sind,, daß die ' auf die Photozelle auftreffende Lichtintensität vom Einfallswinkel des Lichtes· weitgehend unabhängig ist.6. Device according to one of claims 1, 2 or 5, characterized in that, in addition to the filter, light-refracting means in the beam path of the light receiving device are provided which are of such a nature that the ' light intensity striking the photocell largely independent of the angle of incidence of the light is. 7. Gerät nach, Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter selbst vermöge geeigneter Formgebung gleichzeitig als lichtbrechender Körper ausgebildet ist. 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the filter itself by virtue of more suitable Shaping is designed as a refractive body at the same time. 8. Gerät nach Anspruch 3, 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkorper durch, einen auf ihn aufgebrachten lichtundurehiässigen Überzug oder dergl. bis auf eine rechteckige Aussparung abgedeckt ist, so daß nur innerhalb vertikal und horizontal begrenzter Winkel einfallende Lichtstrahlen, durch das Filter auf die photoelektrische Zelle gelangen können,.8. Apparatus according to claim 3, 5 or 7, characterized in that the filter body by, a light-impervious coating or the like applied to it except for one rectangular recess is covered so that only within vertically and horizontally limited Light rays incident at an angle through which filters reach the photoelectric cell can,. 9. Gerät nach einem der vorhergehenden: Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Photozelle eine Elektronenvervielfacherröhre ist.9. Device according to one of the preceding: claims, characterized in that the Photocell is an electron multiplier tube. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 609 708/109 11.56 709,513/51 5.57© 609 708/109 11.56 709,513 / 51 5.57