DE1539461B1

DE1539461B1 - Headlights with defocusing device

Info

Publication number: DE1539461B1
Application number: DE19661539461
Authority: DE
Inventors: Peter Schimmelpfennig
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1966-07-28
Filing date: 1966-07-28
Publication date: 1970-05-14
Also published as: NL6708545A; US3453481A

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer mit einem Reflektor, einer Hochdruck-Entladungslampe als Lichtquelle, bei der sich der Lichtbogen etwa im Brennpunkt des Reflektors befindet, und einer Defokussiereinrichtung.The invention relates to a headlight with a reflector, a high-pressure discharge lamp as a light source, in which the arc is approximately in the focal point of the reflector, and one Defocusing device.

Zur Veränderung des Lichtkegels eines Scheinwerfers wird im allgemeinen die Lichtquelle defokussiert, d. h. die Lichtquelle, die sich normalerweise im Brennpunkt eines Reflektors befindet, wird in der optischen Achse des Reflektors aus dessen Brennpunkt herausbewegt. Dadurch treten die Lichtstrahlen unter einem veränderten Winkel aus dem Reflektor aus. Bei Ziel- und Suchscheinwerfern mit enger Bündelung geschieht eine derartige Aufstreuung zwecks Ausleuchtung eines größeren Zielgebietes. To change the light cone of a headlight the light source is generally defocused, i.e. H. the light source that is normally is at the focal point of a reflector, becomes in the optical axis of the reflector from its Focus moved out. As a result, the light rays emerge from the at a different angle Reflector off. Such scattering occurs in the case of target and searchlights with close focus for the purpose of illuminating a larger target area.

Da die Aufstreuung bei der bekannten Defokussierung rotationssymmetrisch erfolgt, tritt zugleich eine ungünstige Beeinflussung von Nah- und Vorfeldhelligkeit auf, die bei der Aufstreuung eines Lichtkegels zunimmt und damit den Kontrast im beleuchteten Zielgebiet herabsetzt. Ein weiterer Nachteil bei der rotationssyrnmetrischen Aufstreuung besteht darin, daß mit dem Erreichen eines bestimmten Streuwinkels die Intensität der Zielbeleuchtung sehr ungleichmäßig wird. Es tritt ein sogenannter Sattelpunkt auf, d.h. in der Umgebung der Achse des Lichtkegels nimmt die Intensität der Beleuchtungsstärke ziemlich stark ab.Since the scattering occurs rotationally symmetrically in the known defocusing, occurs at the same time an unfavorable influence on the near and apron brightness that occurs when a Light cone increases and thus reduces the contrast in the illuminated target area. Another The disadvantage of the rotationally symmetrical spreading is that with the achievement of a certain Scattering angle, the intensity of the target lighting is very uneven. A so-called occurs Saddle point, i.e. in the vicinity of the axis of the light cone, the intensity of the illuminance increases pretty strong.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Scheinwerfer mit einer HD-Entladungslampe als Lichtquelle vorzuschlagen, dessen Lichtkegel sich so aufstreuen läßt, daß im wesentlichen nur das Zielgebiet beleuchtet wird. Die Erfindung besteht darin, daß als Defokussiereinrichtung mindestens ein an sich bekannter, an Wechselspannung angeschlossener Elektromagnet mit einem senkrecht zur Brennrichtung des Lichtbogens stehenden Wechselfeld vorgesehen ist, der eine Pendelung der Plasmakugel des Lichtbogens um die optische Achse des Reflektors bewirkt.The invention has the task of providing a headlight with an HD discharge lamp as To propose a light source whose light cone can be scattered so that essentially only the target area is illuminated. The invention consists in that at least one as a defocusing device known electromagnet connected to AC voltage with a perpendicular to the burning direction of the arc standing alternating field is provided, the oscillation of the plasma ball of the Arc around the optical axis of the reflector causes.

Die Beeinflussung eines Lichtbogens durch ein magnetisches Feld ist bekannt und wird auf zahlreichen Gebieten angewendet. Insbesondere ist eine Vielzahl von Lampenanordnungen bekannt, bei denen ein magnetisches Feld dazu verwendet wird, den Lichtbogen zu stabilisieren. So soll mit dem elektromagnetischen Feld bei einer bekannten Anordnung der in nicht genau senkrecht brennenden Lichtbögen störende Auftrieb der heißen Bogengase kompensiert werden. Bei einer anderen bekannten Hochdruckentladungslampe dient ebenfalls zum Zweck der Stabilisierung das magnetische Feld dazu, den Entladungsbogen einzuschnüren und an einer bestimmten Zone einer Metallwand zu fixieren. Für solche Lichtbogenstabilisierungen ist auch schon ein zeitlich veränderliches Magnetfeld verwendet worden, mit dessen Hilfe dem Lichtbogen eine hin- und herschwingende Bewegung aufgezwungen wurde.The influence of an arc by a magnetic field is known and used in numerous fields. In particular is a A variety of lamp arrangements are known in which a magnetic field is used to to stabilize the arc. So with the electromagnetic field in a known arrangement the disruptive buoyancy of the hot arc gases in arcs that are not burning exactly vertically be compensated. Another known high-pressure discharge lamp is also used for Purpose of stabilization the magnetic field to constrict the discharge arc and at one to fix a certain zone of a metal wall. For such arc stabilization there is already a time-varying magnetic field has been used, with the help of which the arc a back and forth swinging motion was imposed.

Bei der Erfindung wird dagegen das magnetische Wechselfeld nicht zur Stabilisierung — diese erfolgt hier mit Hilfe eines bekannten feldstabilisierenden Leiters —, sondern bewußt zu dem Zweck eingesetzt, den Lichtkegel der Lampe im Zielgebiet zu einem schmalen Lichtband aufzustreuen.In the invention, however, the alternating magnetic field is not used for stabilization - this takes place here with the help of a well-known field-stabilizing conductor - but deliberately used for the purpose to scatter the light cone of the lamp in the target area to form a narrow band of light.

Die Hauptintensität der Strahlung des Lichtbogens einer HD-Entladungslampe geht von der sogenannten Plasmakugel des Lichtbogens aus, die sich in ihrer Ruhelage im Brennpunkt des Reflektors befindet und annähernd eine punktförmige Lichtquelle darstellt. Dadurch, daß nun die Plasmakugel in einer vorgegebenen Ebene um die optische Achse pendelt, wird in dieser eine scheinbare Vergrößerung der Lichtquelle erzielt. Auf diese Weise gelingt es, den Lichtkegel des Scheinwerfers z. B. in der horizontalen Ebene aufzustreuen und eine Vergrößerung von Vor- und Nahfeldhelligkeit zu vermeiden.The main intensity of the radiation of the arc of an HD discharge lamp comes from the so-called Plasma ball of the arc, which is in its rest position in the focal point of the reflector and represents approximately a point light source. The fact that now the plasma ball in a predetermined When the plane oscillates around the optical axis, there is an apparent increase in the Light source achieved. In this way it is possible to use the light cone of the headlight z. B. in the horizontal Scatter level and avoid an increase in the front and near field brightness.

Da die Strahlen des aufgestreuten Lichtkegels im wesentlichen von der Plasmakugel ausgestrahlt werden, bleibt auch die Intensität über den Streubereich im Zielgebiet annähernd konstant. Der erfindungsgemäße Scheinwerfer erzeugt also im Zielgebiet ein Lichtband etwa gleichmäßiger Intensität, wobei durch das Pendeln der Plasmakugel in den Umkehrpunkten naturgemäß ein etwas intensiveres Licht ausgestrahlt wird.Since the rays of the scattered light cone are essentially emitted by the plasma ball, The intensity also remains approximately constant over the scatter range in the target area. The inventive Headlights thus generate a band of light of approximately uniform intensity in the target area, whereby by the oscillation of the plasma ball in the reversal points naturally a slightly more intense light is broadcast.

Die Amplitude, mit der die Plasmakugel pendelt, ist abhängig von den Größen des magnetischen Wechselfeldes und kann demzufolge in bestimmten Grenzen beliebig eingestellt werden. Die Auslenkung der Plasmakugel erfolgt nicht in einer Geraden, sondem auf einem Kreisbogen um die Kathode, so daß die Entfernung zur Kathode konstant bleibt. Diese Erscheinung kommt einer günstigen Aufstreuung entgegen. Die scheinbare Lichtquelle stellt also einen leicht gebogenen Lichtfaden dar, dessen Länge durch die Größen des magnetischen Wechselfeldes bestimmt ist.The amplitude with which the plasma ball oscillates, depends on the size of the alternating magnetic field and can therefore in certain Limits can be set as desired. The deflection of the plasma ball does not take place in a straight line, but rather on an arc around the cathode so that the distance to the cathode remains constant. These Appearance suits a favorable scattering. So the apparent light source provides one slightly curved light thread, the length of which is determined by the magnitudes of the alternating magnetic field is.

Da eine Aufstreuung des Lichtkegels eines Scheinwerfers im wesentlichen in der horizontalen Ebene erfolgen kann, schlägt die Erfindung in besonderer Ausgestaltung vor, daß zur horizontalen Aufstreuung des Lichtkegels des Scheinwerfers zwei Elektromagnete vorgesehen sind, deren Magnetfeld senkrecht auf der horizontalen Ebene und senkrecht zur Richtung des Lichtbogens steht.As a scattering of the light cone of a headlight essentially in the horizontal plane can take place, the invention proposes in a special embodiment that for horizontal scattering of the light cone of the headlight two electromagnets are provided, the magnetic field of which is perpendicular is on the horizontal plane and perpendicular to the direction of the arc.

In der Zeichnung soll eine mögliche Ausführung der Erfindung näher beschrieben werden. In einer Spiegelhalterung 10 ist ein Spiegel 11 eines Scheinwerfers befestigt. In der Mitte des Spiegels 11 ist eine Lampenpatrone 12 eingebaut, die erne HD-Entladungslampe 13 in waagerechter Brennlage, die Zuführungen 14 und 15 für die Kathode und für die Anode der Entladungslampe, deren Anschlußsockel 16 und 17 und einen Gegenspiegel 18 enthält. Senkrecht zur Achse der HD-Entladungslampe 13 sind zwei Elektromagnete 19 und 20 angeordnet, deren Magnetfeld senkrecht auf dem Lichtbogen der Entladungslampe 13 steht. Ein magnetisches Wechselfeld, das durch die beiden Elektromagnete 19 und 20 erzeugt wird, bewirkt ein Pendeln des Lichtbogens und damit auch der Plasmakugel des Lichtbogens um die optische Achse des Spiegels 11. Durch die scheinbare Vergrößerung der •Lichtquelle wird somit eine vorteilhafte Aufstreuung des Lichtkegels erreicht.A possible embodiment of the invention is to be described in more detail in the drawing. In a Mirror holder 10 is a mirror 11 of a headlight attached. A lamp cartridge 12, the erne HD discharge lamp, is installed in the center of the mirror 11 13 in the horizontal burning position, the leads 14 and 15 for the cathode and for the The anode of the discharge lamp, the connection base of which contains 16 and 17 and a counter mirror 18. Perpendicular to the axis of the HD discharge lamp 13, two electromagnets 19 and 20 are arranged, whose Magnetic field is perpendicular to the arc of the discharge lamp 13. An alternating magnetic field which is generated by the two electromagnets 19 and 20, causes the arc to oscillate and thus also the plasma ball of the arc around the optical axis of the mirror 11. By the apparent enlargement of the • light source, an advantageous spreading of the light cone is achieved.

Die Elektromagnete 19 und 20 sind so angeordnet, daß sie die vom Spiegeln reflektierten Strahlen nicht behindern.The electromagnets 19 and 20 are arranged so that they the reflected rays from the mirror do not hinder.

Claims

Patent claims:

1. Headlights with a reflector, one HD discharge lamp as a light source in which the arc is roughly at the focal point of the Reflector is located, and a defocusing device, characterized in that as Defocusing device at least one per se

known, connected to AC voltage electromagnet (19, 20) with a perpendicular to Focal direction of the arc standing alternating field is provided, the oscillation of the Plasma ball causes the arc around the optical axis of the reflector (11).

2. Headlight according to claim 1, characterized in that for horizontal scattering of the light cone of the headlight two electromagnets are provided, the magnetic field of which is perpendicular is on the horizontal plane and perpendicular to the direction of the arc.

1 sheet of drawings

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