DE460264C

DE460264C - Headlight glass for parabolic mirrors

Info

Publication number: DE460264C
Application number: DEZ15341D
Authority: DE
Original assignee: WILLIAM HERSCHEL ZORGER
Current assignee: WILLIAM HERSCHEL ZORGER
Priority date: 1924-06-03
Filing date: 1925-06-03
Publication date: 1928-05-24

Description

Scheinwerferglas für parabolische Spiegel. Die Erfindung bezieht sich auf parabolische Scheinwerfer, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und besteht in einem Scheinwerferglas, das unter vollster Ausnutzung des von der Lichtduelle ausgehenden Lichtes eine auf kurze Entfernung nicht blendende, auf weite Entfernung hin über die Straßenbreite genügend stark verteilte Beleuchtung hervorruft.Headlight glass for parabolic mirrors. The invention relates to on parabolic headlights, especially for motor vehicles, and consists of one Headlight glass that takes full advantage of the light duels emanating from Light is not dazzling at a short distance and not dazzling at a long distance the width of the street produces sufficiently distributed lighting.

Die Verwendung von ringförmigen, strahlenbrechenden Prismen bei Scheinwerfergläsern ist an sich bekannt. Gemäß der Erfindung besteht das außen ebene Scheinwerferglas auf der Innenseite grundsätzlich aus zwei verschiedenen Teilen, von denen der eine ein fensterartiges Mittelstück und einen gleichfalls nebenflächigen Rand umfaßt, welche das Licht für die Fernleuchtung ohne seitliche Lichtbrechung durchlassen, während der andere, aus konzentrischen, ringförmigen, strahlenbrechenden Elementen bestehende Teil durch Ablenkung von Lichtstrahlenbündeln nach der Seite und zur Erde die blendlose Beleuchtung auf kurze Entfernung liefert.The use of ring-shaped, refractive prisms in headlight lenses is known per se. According to the invention, the headlight glass is flat on the outside on the inside basically consists of two different parts, one of which comprises a window-like center piece and an equally adjacent edge, which allow the light to pass through for long distance lighting without lateral refraction, while the other, made up of concentric, ring-shaped, ray-refracting elements existing part by deflecting light beams to the side and to the side Earth that provides glare-free lighting at short distances.

Gemäß der Erfindung wird die seitliche Streuung des Lichtes und somit die Beleuchtung auf kurze Entfernung dadurch verstärkt, daß die strahlenbrechenden halbkreisförmigen Elemente, die durch das horizontale Mittelstück in eine obere und untere Serie zerlegt sind, ihre beiden Kreismittelpunkte außerhalb des Mittelstückes, vornehmlich aber auf dessen Randlinien haben.According to the invention, the lateral scattering of the light and thus the illumination at a short distance is enhanced by the fact that the refractive semicircular elements passing through the horizontal center piece into an upper one and lower series are disassembled, their two circle centers outside the center piece, but mainly on its edge lines.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß bei den einzelnen Elementen der oberen Serie die Erzeugenden der Grundflächen nach dem Scheibenmittelpunkt hin gerichtet sind, während die Elemente der unteren Serie nach dem unteren Scheibenrand gerichtete Erzeugende ihrer Grundflächen aufweisen.Another feature of the invention is that the individual Elements of the upper series have the generators of the base surfaces after the disc center are directed towards, while the elements of the lower series towards the lower edge of the disc have directed generators of their base surfaces.

Die Beleuchtung auf eine größere Entfernung vor dem Wagen wird nach der Erfindung dadurch bewirkt, daß die einzelnen halbkreisförmigen, konzentrischen Elemente einer jeden Prismenserie untereinander verschiedenes Brechungsvermögen, und zwar die äußeren Ringelemente ein geringeres Brechungsvermögen als die mittleren Elemente haben.The lighting at a greater distance in front of the car is after the invention causes the individual semicircular, concentric Elements of each prism series have different refractive powers, namely the outer ring elements have a lower refractive power than the middle Have elements.

Die beiden planen Flächen des Mittelstückes bilden denselben Winkel wie die beiden planen Flächen des Randstreifens, so daß die gleiche Lichtbrechung bei diesen Teilen erzielt wird.The two flat surfaces of the middle piece form the same angle like the two flat surfaces of the edge strip, so that the same refraction of light is achieved in these parts.

Gemäß der Erfindung können das Mittelstück und der Randstreifen ,auch aus gewöhnlichem ebenen Glas bestehen.According to the invention, the center piece and the edge strip can, too consist of ordinary flat glass.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise drei verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, und zwar in Abb. i bis 9, in Abb. i o und i i und in Abb. 12.For example, the drawing shows three different ones Embodiments of the subject matter of the invention, namely in Fig. i to 9, in Fig. i o and i i and in Fig. 12.

Abb. i ist die Innenansicht des Scheinwerferglases, während Abb.2 ein senkrechter Mittelschnitt desselben ist.Fig. I is the inside view of the headlight lens, while Fig. 2 is a vertical center section of the same.

Abb.3 zeigt in vergrößertem Maßstab zum Teil das Profil der oberen prismenförmigen Elementenserie.Fig.3 shows, on an enlarged scale, part of the profile of the upper one prism-shaped element series.

Abb. q. veranschaulicht die Strahlenwirkung desselben Scheinwerfers im Vertikalschnitt mit der im Brennpunkt des Lichtspiegels angeordneten Lichtquelle.Fig.q. illustrates the radiation effect of the same headlight in vertical section with the light source arranged at the focal point of the light mirror.

Abb. 5 und 6 sind Horizontalschnitte nach den Linien 7-7 und 8-8 in Abb. ¢.Figures 5 and 6 are horizontal sections along lines 7-7 and 8-8 in Fig. ¢.

Abb.7 zeigt einen den Abb. 5 und 6 ähnlichen Schnitt durch die Mitte des fensterartigen Mittelstückes.Fig.7 shows a section similar to Figs. 5 and 6 through the middle of the window-like center piece.

Abb.8 und 9 zeigen an einem vertikal geschnittenen Scheinwerfer dei Lichtstrahlenverlauf bei einer hinter bzw. vor dem Brennpunkt des Spiegels liegenden Lichtquelle.Fig. 8 and 9 show dei on a vertically cut headlight Light beam path with a behind or in front of the focal point of the mirror Light source.

Abb. io zeigt ein von Abb. i abweichendes Scheinwerferglas in Innenansicht, während Abb. i i ein senkrechter Schnitt durch einen mit diesem Glas versehenen Scheinwerfer ist. Abb.12 zeigt im Vertikalschnitt einen Scheinwerfer mit einer anderen Ausführungsform des Glases.Fig.io shows a headlight lens that differs from Fig. I in an interior view, while Fig. i i a vertical section through one provided with this glass Headlight is. Fig. 12 shows a headlight with another in vertical section Embodiment of the glass.

Bei dem Scheinwerfer nach Abb. i bis 9 sitzt ein auf seiner Außenseite i i eben gehaltenes Scheinwerferglas io auf einem parabolischen Lichtspiegel 15, dessen Lichtquelle aus einer Glühlampe 16 besteht.In the headlight according to Fig. I to 9, a sits on its outside i i headlamp lens held level io on a parabolic light mirror 15, the light source of which consists of an incandescent lamp 16.

Die Innenseite des Scheinwerferglases io hat ein horizontales fensterartiges Mittelstück 14, an das sich oben und unten die konzentrischen, prismenförmigen Ringzonen 1 2 und 121 anschließen, und ist am Umfang von einem -ebenflächigen Randstreifen 13 mit beispielsweise mattgeschliffener Oberfläche umgeben.The inside of the headlight glass io has a horizontal window-like Center piece 14, to which the concentric, prism-shaped ring zones are attached above and below 1 2 and 121 connect, and is on the circumference of a -flat edge strip 13 surrounded, for example, with a matt ground surface.

Bei beiden Elementenserien i2 und 121 wird jedes der strahlenbrechenden Elemente durch Teile von Rotationsflächen begrenzt. Die Rotationsflächen sind einesteils Zylindermäntel mit Erzeugenden a bzw. a1, andernteils Kegelstumpfmäntel mit Erzeugenden b bzw. b1. Die durch Rotation der Strecken a bzw. a1 erzeugten Flächen schneiden die durch Rotation der Strecken b bzw. b1 erzeugten Flächen in -konzentrisch verlaufende Kreisbogen c bzw. cl. Die Mittelpunkte der Kreisbogen c und cl liegen auf den beiden Randlinien des Mittelstückes 14. Dadurch erhält man eine in der Praxis ausreichende seitliche Ausbreitung des Lichtes.In both element series i2 and 121, each of the refractive elements is delimited by parts of surfaces of revolution. The surfaces of revolution are partly cylinder surfaces with generatrices a and a1, and on the other hand frustoconical surfaces with generatrices b and b1. The surfaces generated by the rotation of the segments a and a1 intersect the surfaces generated by the rotation of the segments b and b1 in concentric circular arcs c and cl one obtains a lateral spread of the light which is sufficient in practice.

Durch entsprechende 'Neigung der Erzeugenden b in bezug auf die ebene Außenfläche i i erzielt man eine genügende Brechung der Lichtstrahlen nach dem Erdboden hin. Zu diesem Zweck sind die verschiedenen strahlenbrechenden Elemente so angeordnet, daß im Vertikalschnitt die Elemente der oberen Serie 12 prismatischen Querschnitt mit nach unten, d. h. der Mitte der Scheibe gerichteten Grundflächen entsprechend den Erzeugenden a, die Elemente der unteren Serie 121 ebenfalls prismatischen Querschnitt mit nach unten, d. h. nach dem unteren Scheibenrand gerichteten Grundflächen entsprechend den Erzeugenden a1 aufweisen.By corresponding inclination of the generatrix b with respect to the plane Outer surface i i a sufficient refraction of the light rays towards the ground is achieved there. For this purpose, the various refractive elements are arranged in such a way that that in vertical section the elements of the upper series 12 prismatic cross-section with down, d. H. the center of the disc oriented base areas accordingly the generatrix a, the elements of the lower series 121 also have a prismatic cross-section with down, d. H. according to the base areas directed towards the lower edge of the pane have the generator a1.

Die Breite der Ringzonen i-- und i z1 ändert sich mit dem Durchmesser der Glasscheibe. Zweckmäßig wird jedoch allen ringförmigen Elementen ein und derselben Glasscheibe eine gleichmäßige Breite gegeben.The width of the ring zones i-- and i z1 changes with the diameter the pane of glass. However, one and the same is expedient for all ring-shaped elements Glass pane given a uniform width.

Die Neigung der Erzeugenden b, bi der beiden Elementenserien 12 und 121 kann innerhalb einer jeden Reihe in engen Grenzen veränderlich sein. Bei prismatischem Querschnitt der ringförmigen Elemente und einer Breite der Ringe von etwa 7 mm ist die maximale Neigung der Erzeugenden b, b1 so bemessen, daß die Länge der Erzeugendena selten o,625 mm übersteigt. Wenn die Erzeugenden b, b1 der Elemente kurvenförmigen Verlauf aufweisen, verändern sich die Grundflächen dieser Elemente mehr oder weniger je nach dem Grad der Krümmung dieser Erzeugenden und dem Grad der Ausbreitung, welche die durch die entsprechenden Elemente gehenden Lichtstrahlen erhalten sollen. Der Krümmungsradius der Linien b, b1 beträgt praktisch etwa 75 mm und kann jedem gewünschten Grad der Lichtausbreitung angepaßt werden. Im Zusammenhang mit den durch kurvenförmige Linien b, b1 erzeugten Rotationsflächen ist die Länge der Erzeugenden a entsprechend der Krümmung von b zwischen etwa o,625 mm und etwa o,87 5 mm veränderlich. Die durch die Linien b erzeugten Rotationsflächen -erhalten praktisch eine Breite von 6 bis 7 mm.The inclination of the generatrices b, bi of the two element series 12 and 121 can be varied within narrow limits within each series. With a prismatic cross-section of the ring-shaped elements and a width of the rings of about 7 mm, the maximum inclination of the generatrices b, b1 is such that the length of the generatrices a seldom exceeds 0.625 mm. If the generatrices b, b1 of the elements have a curved course, the base areas of these elements change more or less depending on the degree of curvature of these generators and the degree of propagation which the light rays passing through the corresponding elements are to receive. The radius of curvature of the lines b, b1 is practically about 75 mm and can be adapted to any desired degree of light propagation. In connection with the surfaces of revolution generated by curved lines b, b1, the length of the generatrices a can be varied between approximately 0.625 mm and approximately 0.87 5 mm in accordance with the curvature of b. The surfaces of revolution generated by the lines b are practically 6 to 7 mm wide.

Bei Verwendung von Elementen mit kegelstumpfartiger Oberfläche kann die Länge der Erzeugenden a über eine Strecke von etwa 25 mm vom Rande des Feldes an gerechnet, von etwa 0,1875 mm am Rande bis auf höchstens o,625 mm nach der Mitte anwachsen.When using elements with a frustoconical surface, the length of the generatrix a over a distance of about 25 mm from the edge of the field calculated on, from about 0.1875 mm at the edge to a maximum of 0.625 mm to the center to grow.

Ist die Lichtquelle nach Abb. q. im Brennpunkt des Scheinwerfers angebracht, so ergeben die oberen und unteren strahlenbrechenden Elemente 12 und 121 zwei Lichtkegel, die sich gegebenenfalls übereinander lagern und eine seitliche Ausbreitung erfahren. Auf Grund der seitlichen Lichtentfaltung und der Abwärtsbrechung ergeben diese Lichtbündel nur eine beschränkte Feynbe# leuchtung des Weges. Im Gegensatz dazu entfalten sich die durch die mittlere Zone 1.1 hindurchgehenden Strahlen nicht seitlich, so daß sie, wie üblich, für die Wegbeleuchtung auf weite Entfernungen dienen.Is the light source according to Fig. Q. placed in the focal point of the headlight, so the upper and lower refractive elements 12 and 121 result in two light cones, which may stack on top of each other and experience lateral expansion. Due to the lateral development of light and the downward refraction, these result in bundles of light only a limited Feynbe # lighting the way. In contrast to if the rays passing through the middle zone 1.1 do not unfold laterally, so that, as usual, they are used to illuminate long distances.

Die neutrale Zone 1.1 ist so geformt, drtL> bei einer Brechung der durch sie hindurchgehenden Strahlender Ablenkungswinkel kleiner ist als derjenige der Elemente 12 und 121. Das Mittelstück hat also eine derartige Querschnittsform, daß es nur eine schwache Ablenkung der hindurchgehenden Strahlen zum Erdboden bewirkt. Die Oberfläche des Mittelstückes beträgt ungefähr 1,',; der Oberfläche des ganzen Scheinwerferglases. Das Scheinwerferglas liefert-also einmal unter dem Einfluß der mittleren Zone 1 ¢ ein genügend starkes Licht auf große Entfernungen, anderseits infolge der quer durch die zwei Reihen von Elementen 12 und 121 Ober- und unterhalb der mittleren Zone hindurchgehenden Strahlenbündel eine -seitliche Nahbeleuchtung.The neutral zone 1.1 is shaped in such a way that drtL> when the rays passing through them the deflection angle is smaller than that of elements 12 and 121. The middle piece has such a cross-sectional shape, that it causes only a weak deflection of the rays passing through to the ground. The surface area of the center piece is approximately 1, '; the surface of the whole Headlight lens. The headlight lens delivers-so once under the influence of middle zone 1 ¢ a sufficiently strong light at great distances, on the other hand as a result of running across the two rows of elements 12 and 121 above and below The beam of rays passing through the middle zone creates a lateral close-up illumination.

Wie Abb..l deutlich zeigt, werden alle durch die Elemente 12 und 121 hindurchgehenden Strahlen nach unten abgelenkt, während im Gegensatz dazu die durch die Zone 1 4 hindurchgehenden Strahlen .auf eine beträchtliche Entfernung vor dem Scheinwerfer einen horizontalen oder annähernd horizontalen Verlauf haben.As Fig..l clearly shows, elements 12 and 121 rays passing through are deflected downwards, while in contrast the rays passing through the zone 1 4 passing rays .auf a considerable distance in front of the Headlights have a horizontal or almost horizontal course.

Abb. 5 und 6 zeigen, wie diese seitliche Entfaltung der durch die Elemente 12 und 121 hindurchgehenden Strahlenbündel vor sich geht. Aus der Abb. 7 ist ersichtlich, daß die Strahlen, welche durch die Zone 14 gehen, nur eine sehr beschränkte seitliche Ausbreitung erfahren, zu dem Zweck, die maximale Beleuchtung des Weges unmittelbar vor dem Fahrzeug und auf eine beträchtliche Entfernung voi demselben zu sichern.Fig. 5 and 6 show how this lateral unfolding of the Beams passing through elements 12 and 121 is going on. From fig. 7 it can be seen that the rays which pass through the zone 14 are only very small Experienced limited lateral spread for the purpose of maximum illumination of the path immediately in front of the vehicle and at a considerable distance from voi to secure the same.

In den Abb..l bis 7 ist die Lichtquelle dem Brennpunkt des Reflektors so nahe als möglich gebracht. ändert man die Lage der Lichtquelle in bezug auf den Reflektor, so erzielt man damit, daß die durch die obere oder untere Reifte von Elementen gehenden Lichtstrahlen ein auf eine weite Entfernung gerichtetes Lichtstrahlenbündel bilden. So zeiht die Abb. 8 den Verlauf der Lichtstrahlen bei der Artordnung der Lichtquelle dicht hinter dem Brennpunkt, während die Abb.9 ein =i1t111iches Bild von dem Verlauf der Lichtstrahlen bei Anordnung der Lichtquelle kurz vor dem Brennpunkt gibt.In Fig..l to 7, the light source is the focal point of the reflector brought as close as possible. changing the position of the light source in relation to the Reflector, so you achieve that the through the upper or lower tire of Light rays passing through elements create a bundle of light rays directed at a great distance form. Thus Fig. 8 shows the course of the light rays in the species order of Light source close behind the focal point, while Fig. 9 is an i1t111iches image of the course of the light rays when the light source is arranged shortly before the focal point gives.

Wie beschrieben, können alle strahlenbrechenden, halbringförmigen Elemente 12 und 121 so ausgebildet sein, daß sie voneinander verschiedene strahlenbrechende Eigenschaften besitzen. Beispielsweise können die strahlenbrechenden. der :litte der Scheibe am nächsten liegenden Elemente, wie oben beschrieenen, angeordnet sein und die folgenden Elemente von dem elften ab ein geringeres Strahlenbrechungsvermögen haben.As described, all can be refractive, semicircular Elements 12 and 121 be designed so that they are different from each other refractive Possess properties. For example, the refractive. der: litte elements closest to the disc, as described above, be arranged and the following elements from the eleventh onwards have a lower refractive power to have.

Gemäß Abh.Io sind die halbringförmigen Elemente 12 und 121 in verringerter Zahl von einem Peripherierand 16, 161 .umgeben, dessen innere Oberfläche iit Verlängerung der inneren Oberfläche des Ivlittelstücks liegt. Hierbei werden die auf das Mittelstück und den Rand des Glases auftreffenden Strahlen in der gleichen Weise abgelenkt.According to Abh.Io, the half-ring-shaped elements 12 and 121 are reduced in size Number surrounded by a peripheral edge 16, 161, the inner surface of which is an extension the inner surface of the middle piece. Here are the on the middle piece and rays striking the edge of the glass are deflected in the same way.

Man kann in der Tat feststellen, daß bei der Benutzung eines Glühfadens und eines geeigneten Reflektors alle vom Reflektor 15 zurückgeworfenen, auf die Zonen 14, 16 und 161 auftreffenden Lichtstrahlen eine geringere aufsteigende Neigung besitzen als die auf die Zonen der Elemente 12 und 121 auftreffenden Strahlen: diese Neigung beträgt im Höchstfalle etwa 1` 9'. Daraus folgt, daß es bei der Bildung der Zonen 14, 16 und 16j des Glases aus einem einzigen Prisma (Abb. 11 i, welches alle diese Strahlen in beliebiger Menge nahezu parallel weiterleitet, möglich-ist, vor- dem Scheinwerfer und vor den durch die halbringförmigen Elemente 12 und 121 gebildeten halben Lichtkegeln eine Beleuchtung auf lange Entfernung des Weges zu erzielen. Die Abweichung der auf die halbringförmigen Elemente 12 und 121 auftreffenden Strahlen ist größer als diejenige der im vorhergehenden erwähnten Strahlen und beträgt beispielsweise bis zu 2@ 18'.Indeed, when using a filament and a suitable reflector, all reflected by the reflector 15, onto the Zones 14, 16 and 161 incident light rays have a smaller ascending slope than the rays impinging on the zones of the elements 12 and 121 have: these The maximum inclination is about 1` 9 '. It follows that it occurs in education the zones 14, 16 and 16j of the glass from a single prism (Fig. 11i, which transmits all these rays in any amount almost in parallel, is possible, in front of the headlight and in front of the half-ring-shaped elements 12 and 121 formed half cones of light to illuminate a long distance of the way achieve. The deviation of the elements 12 and 121 impinging on the half-ring-shaped elements Rays is larger than that of the aforementioned rays and is for example up to 2 @ 18 '.

Anstatt diesen Zonen 14, 16 und 161 die Gestalt eines Prismas zu geben, kann man dieselben auch als Glas mit parallelen Oberflächen ausbilden (vgl. Abb. 12), wobei alsdann der Reflektor 15 so aufgestellt ist, daß seine Achse nicht mehr horizontal, sondern etwas geneigt zur Horizontalen verläuft.Instead of giving these zones 14, 16 and 161 the shape of a prism, they can also be designed as glass with parallel surfaces (see Fig. 12), the reflector 15 then being set up so that its axis is no longer runs horizontally, but slightly inclined to the horizontal.

Claims

PATE.-N TA srlzi`cr-Ir: 1. Headlight glass for parabolic mirrors with refractive elements, characterized in that it comprises two different parts, one of which consists of a horizontal center piece (1.1) and an annular edge strip ( 13) which provide lighting over a long distance, while the other part (12 and 121) enclosed by the elements of the first part is made up of refractive elements which provide cones of light for illuminating the road at a short distance.

2. Headlight lens after Claim 1 with concentric, semicircular, ray-refracting elements, through this characterized in that the element series (12 and 121) their Center outside of the middle piece (14), but primarily on its edge lines have, reducing the lateral scattering of the light and the lighting for a short time Distance is amplified.

3. Headlight lens according to claim r and a, characterized in that that the generatrix (a) of the base of the prismatic elements in the upper Series (1z) after the disc center, the generators (a1) in the lower series (12l) are directed towards the edge of the pane. q ..

Headlight glass according to claim t to 3, characterized in that the individual semicircular, concentric Elements of each series have different refractive powers, namely the outer elements have a lower refractive power than the middle elements, whereby the close-up illumination extends over a greater distance.

5. Headlight lens according to claim r, characterized in that the two flat surfaces of the center piece (14) form the same angle as the two flat surfaces of the edge strip (16).

6. Headlight lens according to claim r, characterized in that the middle piece (14) and the edge strip (16) consist of ordinary flat glass.