NO123369B - - Google Patents

Description

Lyskaster for motorkjøretøyer.

Som bekjent har en lyskaster for mo-torkjøretøyer en hovedsakelig parabolsk reflektor og et utenfor reflektorens brennpunkt, i dens akseretning beliggende gløde-legeme som delvis er omgitt av en skjerm. Det er også kjent å anordne reflektoren slik i forhold til skjermen at skjermens langsgående kanter ligger innenfor en vinkel på f. eks. 10—15°, hvis toppunkt ligger i reflektoraksen og på undersiden av hori-sontalplanet gjennom reflektoraksen. Da det uskjermede glødelegeme er anordnet foran reflektorens brennpunkt har denne stilling av en av skjermkantene til følge at lysstrålen fra det uskjermede glødelegeme treffer på en under nevnte horisontalplan liggende reflektordel. Disse lysstråler vil imidlertid etter tilbakekasting fra reflektoren forlate lyskasteren i retning forover, slik at der ikke oppstår noen blending på grunn av disse stråler, fordi der ved denne anordning er sørget for at de forover ret-tede lysstråler bare treffer den halvdel av veien som ikke er utsatt for møtende tra-fikk.

Med utgangspunkt i denne kjente mo-torkjøretøybelysning har man funnet at ved anvendelse av egnede hjelpemidler kan de lysstråler som rettes forover fra lyskasteren utnyttes bedre.

En slik lyskaster er ifølge oppfinnelsen karakterisert ved at i tilslutning til en vinkel hvis toppunkt ligger i reflektoraksen og begrenser skjermen som omgir glødelegeme, er lyskasterens dekkglass i en vinkel på minst 10—15° forsynt med ett eller flere elementer hvis lysbrytende virkning avtar i radiell retning mot ytterkanten. Ved hjelp

av dette eller disse elementer vil som det skal forklares nærmere nedenfor under henvisning til tegningen, de av reflektoren frembrakte bilder av det uskjermede gløde-legeme forskyves således på lyskasteraksen at der opptrer en mer eller mindre konsentrert lysflekk.

Ifølge en utførelsesform av lyskasteren ifølge oppfinnelsen kan også dekkglasset i elementsektoren med lysbrytende virkning som avtar mot ytterkanten, dessuten være forsynt med elementer med lysbrytende virkning hovedsakelig i dekkglassets peri-feriretning. Herved kan oppnåes at den ved hjelp av elementsektoren hvis lysbrytende virkning avtar i radiell retning mot ytterkanten, eller mindre konsentrerte lysflekk forskyves i en retning på tvers av dekkglassets radialretning.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere

under henvisning til tegningen:

Fig. 1 viser i perspektiv en utførelses-form av en lyskaster ifølge oppfinnelsen, hvor bare de deler av lyskasteren som er nødvendige for en god forståelse av oppfinnelsen er vist. Fig. 2 viser avbildningen av en lysstråle på et vertikalt plan i en avstand av 20 meter foran lyskasteren, idet strålen stammer fra en allerede kjent lyskaster med en skjermkant som ligger under det horisontale plan gjennom lyskasteraksen.

I fig. 3 er vist hvorledes de i reflektorens forskjellige diametere beliggende som punktformede speilelementer tenkte reflektordeler frembringer bilder av lyskilden på projeksjonsskjermen ifølge fig.

2, idet der i fig. 3 er antatt at reflektorens dekkglass er glatt.

Fig. 4 viser på liknende måte som i fig. 2 et snitt gjennom lysstrålen, men med den forskjell at her er vist på hvilken måte de på lyskasterens dekkglass ifølge oppfinnelsen anordnede brytningselementer påvirker lyskasterens lysfordeling.

Fig. 5 viser på hvilken måte der ved hjelp av en tilsats av hovedsakelig på tvers av dekkglassets radielle retning virksomme brytningselementer kan oppnåes at den konsentrerte lysflekk også kan forskyves i en retning på tvers av dekkglassets radialretning.

Den i fig. 1 viste lyskaster har en parabolsk reflektor 1, hvis akse er betegnet med X—X. Denne akse skjærer reflektoråpnin-gens plan i E. Ved T resp. F befinner paraboloidens toppunkt resp. brennpunkt seg. Det som sylinder viste glødelegeme 3 sam-arbeider med en skjerm 4 som skal beskri-ves nærmere. Glødelegemets 3 akse strekker seg i retning av paraboloidens akse X—X, kan imidlertid ha en liten avstand fra denne. I en slik lyskaster forefinnes som oftest to glødelegemer. En av disse som ikke er vist i fig. 1 kan sende sitt lys fritt ut i alle retninger, og er således anordnet at den ligger i paraboloidens brennpunkt F. Det andre glødelegeme 3 kan bare innenfor visse grenser stråle ut sitt lys, da det ved hjelp av skjermen 4 innenfor en vinkel a som her f. eks. er 160° og hvis toppunkt ligger i aksen X—X delvis er skjermet.

Man skal gå ut fra den antagelse at aksen for glødelegemet 3 faller sammen med aksen X—X for reflektoren 2, at tykkelsen av glødelegemet 3 kan settes ut av betraktning og at kanten 5 av skjermen 4 er parallell med aksen X—X for paraboloi-den og ligger i et horisontalt plan C—T—D

—E gjennom aksen X—X. I dette tilfelle har den fra reflektorhalvdelen A—B—C—T tilbakekastede lysbunt den i fig. 2 viste form når reflektoren er forsynt med et glatt dekkglass og den projiseres på et vertikalt plan som befinner seg i en avstand av ca. 20 meter foran lyskasteren, for så vidt det gjelder avbildningen 6 på den venstre side av den vertikale akse Y—Y. Avbildningen 6 er vist slik den sees når man står bak lyskasteren og ser i retning av lysstrålen. Videre er der antatt at det gjelder den høyre lyskaster på et motorkjøretøy. I den venstre halvdel 6a av avbildningen 6 forløper den øvre begrensning av den reflekterte lysstråle langs den horisontale linje P—Q, idet denne linje befinner seg i en høyde på ca. 1 m over veidekket. Denne stilling av linjen P—Q bevirker at trafikken i møtende retning ikke forstyrres av dette lys. Fig. 2 viser videre at den øvre begrensning av den utstrålte lysstråle til venstre og til høyre for den vertikale akse Y—Y har en større eller mindre fordypning Q—R —S—S' med sirkelformet forløp. Dette kan føre tilbake på stillingen av glødelegemet 3 utenfor paraboloidens brennpunkt F. Da skjermen 4 strekker seg rundt glø-delegemet 3 i en vinkel a på 160° og kanten 5 av skjermen 4 ligger i planet T—C—E—D gjennom aksen X—X, danner et plan gjennom aksen X—X av reflektoren 2 og gjennom den annen kant 7 av skjermen 4 en vinkel b (som her har en verdi på 20°) med det horisontale plan T—C—E—D. Det er derfor innlysende at kanten 7 av skjermen 4 ligger under det horisontale plan som går gjennom aksen X—X. Følgelig når den lysstråle som stammer fra glødelegemet 3 den reflektorhalvdel A—B—D—T som ligger på den annen side av det vertikale plan A—T —B under det horisontale plan T—C—E—D. Disse lysstråler kan reflekteres oppover. Følgelig har den høyre halvdel 6b av avbildningen 6 av lysstrålen i fig. 2 en del S—S'—U—V som ligger over den horisontale linje P—Q—S—V, som befinner seg i en høyde av 1 m over veibanen.

Det er kjent at en på denne måte frem-brakt lysstråle i forhold til en vanlig form av en avskjermet lysstråle fra en lyskaster (hvor den øvre begrensning av den avskjermede lysbunt forløper horisontalt langs linjen P—Q—S—V) har den fordel at vogn-føreren på sin veihalvdel får mer lys til rådighet uten å blende trafikken i møtende retning, og derved bedre kan iaktta hindringer som befinner seg på hans egen veihalvdel.

Foreliggende oppfinnelse beror på den erkjennelse at det lys som finnes i delen S—S'—U—V av strålebunttversnittet ifølge fig. 2 kan benyttes til å oppnå en konsentrert lysflekk med større styrke.

Dette skal forklares nærmere under

henvisning til fig. 3.

I fig. 3 er vist på hvilken måte et vil-kårlig meridiansnitt T—W—E av en parabolsk reflektor a på forskjellige diametere liggende, som punktformige speilelementer tenkte reflektordeler, 11, 12 og 13 kan frem-bringes bilder av glødelegemet 3 på en skjerm 15 som står vinkelrett på reflektoraksen X—X i en avstand av ca. 20 m. I fig. 3 er endene av glødelegemet betegnet med K og L og de lysstråler som tilsvarer disse ender er betegnet med k og 1. De på skjermen 15 frembrakte bilder av lyskilden er på tegningen dreiet 90° om sin lengde-akse, slik at de faller i tegningens plan. Lysstråler som stammer fra en i reflektorens 2 brennpunkt F tenkt lyskilde vil ved refleksjon fra speilelementene 11, 12 og 13 tre ut parallellt med aksen X—X. Disse lysstråler er betegnet med fu, fi2 og fis. Lyskilden 3 ligger imidlertid noe foran dette brennpunkt. Lysstråler som stammer fra lyskilden 3 og reflekteres av det para-bolske speil 2, danner derfor en bestemt vinkel med aksen X—X. Videre bevirker speilelementene alt etter som de ligger på større diametere, en annen forstørrelse av lyskilden. Dette fremgår av de viste stråle-ganger i fig. 3. Lysstråler og bilder som tilsvarer speilelementene 11, 12 og 13, har alltid samme henvisningstall.

Fra de speildeler som ligger nærmest ytterkanten stammer de minste bilder. Bildet Kis—Lis har f. eks. en mindre utstrekning enn bildet K12—L12 og det sistnevnte har igjen en mindre utstrekning enn bildet Kn—Ln.

Ifølge oppfinnelsen blir de større bilder i delen S—S'—U—V av bunttverrsnittet ifølge fig. 2 forskjøvet således mot de mindre bilder at de mer eller mindre faller sammen. Dette oppnåes med det i fig. 3 i snitt skraverte prisme 20 som mot ytterkanten avtagende lysbrytende egenskaper. For tydelighets skyld er prismet 20 anordnet i liten avstand foran reflektoråpningen. Videre er tykkelsen og tykkelsesforløpet av dette prisme særlig i fig. 1 svært overdrevet.

Dette prisme som også i fig. 1 er vist skjematisk, har en plan begrensningsflate 20a vinkelrett på reflektoraksen X—X, og en hvelvet begrensningsflate 20b som frem-kommer ved dreining av linjen 20b ifølge fig. 3 om aksen X—X en vinkel b. Dette prismet slutter seg tett i periferiretningen med sin begrensning E—G (se fig. 1) til kanten 7 av skjermen 4. Følgelig kommer det i det i fig. 2 viste tverrsnitt av lysbuen til å ligge en konsentrert flekk slik det er vist i fig. 4. Formen av dette tverrsnitt er sammenliknet med fig. 2 til venstre for aksen Y—Y uforandret. Det samme gjelder for linjedelen R—S—S' for den øvre begrensning av tverrsnittet, når det antas at den ytterst liggende del av begrensningslinjen 20b av det i fig. 3 viste tversnitt for-løper parallellt med den ytterste del av begrensningslinjen 20a.

Av fig. 4 fremgår videre at største-delen av det i avsnittet S—S'—U—V til-stedeværende lys på den høyre side av linjen Y—Y er konsentrert i en flekk 30 som har stor styrke. Flekken 30 er innlysende nok oppbygget av et antall bilder som for tydelighets skyld ikke er vist på tegningen.

1 det med streker antydede avsnitt 31 av

tversnittet S—S'—U—V blir der til tross for spredningslys så meget lys igjen at vogn-føreren ved hjelp av dette lys kan oppdage hindringer også over linjen S—V. Som følge av prismet 20 har han dessuten på sin egen side av veien liggende en lysflekk 30 med stor styrke over den horisontale linje, hvilken lysflekk setter ham i stand til bedre enn ved hjelp av bunttverrsnittet ifølge fig.

2 å oppdage hindringer som måtte befinne

seg foran ham på hans egen veiside. Ved anvendelse av oppfinnelsen er lyset i bunt-delen S—S'—U—V hensiktsmessig fordelt. Til tross herfor forblir den del av bunttverrsnittet som befinner seg under linjen P—Q—S—V til stede med samme lysmeng-de, som tilfelle er ved den for tiden vanlige lyskaster med en avskjæring av hele bunt-bredden.

Når en eller begge begrensningslinjer 20a og 20b av det i fig. 3 viste prismetverr-snitt vippes noe mot aksen X—X i den ene eller andre side, kan stillingen av lysflekken 30 med større styrke forskyves utover eller innover, hovedsakelig i retning av vin-kelhalveringslinjen for vinkelen U—H—V i fig. 4. Det er også eventuelt mulig i kom-binasjon med disse forholdsregler å endre utstrekningen av lysflekken 30 i periferiretningen ved egnede lysbrytende elementer.

Man kan nemlig eventuelt kombinere de lysbrytende elementer, hvis lysbrytende virkning avtar i radiell retning mot ytterkanten, innenfor den nevnte vinkel ved yt-terligere lysbrytende elementer som hovedsakelig er virksomme i dekkglassets peri-feriretning og derved bevirker en fullsten-dig forskyvning av lysflekken 30 ifølge fig.

4 i periferiretningen. Blir f. eks. prismet 20

forsynt med en plan, i forhold til aksen X— X ut av dens vertikale stilling svinget bak-side, som i fig. 1 er vist streket med 20c og bevirker en lysbrytning nedover, så kan der oppnåes f. eks. en lysfordeling som vist i fig.

5. Her finner man over den horisontale linje

P—Q—S—V til høyre for den vertikale linje Y—Y fremdeles segmentet S—S'—U—V, men den i fig. 4 med 30 betegnede lysflekk med større styrke er forskjøvet nedover til 32. På denne måte er der under den horisontale linje P—Q—S—V i bunten oppstått en lysflekk med større styrke, som i be-stemte tilfelle kan være av viktighet.

I alminnelighet kan man av praktiske grunner anbringe de lysbrytende elementer over en noe større vinkel enn vinkelen b, for å være sikker på at den ønskede virkning også opptrer når glødelegemet ikke inntar den riktige stilling i forhold til skjermen. Videre er naturligvis vinkelene

a og b avhengig av de herskende forhold.

Den tilstrebede virkning kan også oppnåes

når det avskjermede glødelegeme ikke ligger foran brennpunktet i reflektoren, men

mellom dette brennpunkt og reflektorens

toppunkt. Det er videre innlysende at de

anvendte prismeelementer kan utformes

som såkalte fresnellinser.

Claims (2)

1. Lyskaster for motorkjøretøyer, med

en hovedsakelig parabolsk reflektor og et utenfor reflektorens brennpunkt, i dens akseretning beliggende glødelegeme som delvis er omgitt av en skjerm, karakterisertved at i tilslutning til en vinkel (a) hvis toppunkt ligger i reflektoraksen (X—X) og begrenser skjermen (4) som omgir gløde-legemet (3), er lyskasterens dekkglass i en vinkel (b) på minst 10—15° forsynt med et eller flere elementer (20) hvis lysbrytende virkning avtar i radiell retning mot ytterkanten.

2. Lyskaster ifølge påstand 1, karakterisert ved at der på dekkglasset i elementsektoren (20) med lysbrytende virkning som avtar mot ytterkanten, dessuten er anordnet elementer med lysbrytende virkning hovedsakelig i dekkglassets perl-feriretning.