DE2343771C2 - Polarisations-Blendschutzsystem für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Polarisations-Blendschutzsystem für KraftfahrzeugeInfo
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- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
- G02B5/3066—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state involving the reflection of light at a particular angle of incidence, e.g. Brewster's angle
Description
2. Polarisations-Blendschutzsystem nach Anspruch 1 zur Erzeugung von zirkulär polarisiertem
Licht, gekennzeichnet durch einen zweiten Phasenschieber (6), der so angeordnet ist, daß er die zwei
parallelgerichteten Strahlenbündel um eine Viertelwellenlänge derart phasenverschiebt, daß sie zirkulär polarisiert werden.
3. Polarisations-Blendsehutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polarisator (3) zwei senkrecht zueinander stehende Polarisatorteile (3a, 3b) aufweist, zwischen denen der
Phasenschieber (4) angeordnet ist, wobei das von jedem dieser Polarisatorteile reflektierte Strahlenbündel (X) nach Durchtritt durch den Phasenschieber durch das andere Polarisatorteil transmittiert
wird.
Blendschutzsysteme unter Verwendung von polarisiertem Licht sind seit Jahrzehnten verschiedentlich
vorgeschlagen worden, da sie wichtige Vorteile bei Nachtfahrten von Kraftfahrzeugen auf unbeleuchteten
Straßen bieten. Die Einführung solcher sog. Polarisations-Blendschutzsysteme war jedoch aus verschiedenen Gründen bisher nicht möglich.
Die vorgeschlagenen Systeme weisen nämlich im allgemeinen dichroitische Polarisationsfolien auf, welche hohe Lichtverluste durch Absorption ergeben. Um
diese Verluste zu kompensieren, müßte aber die
Leistung pro Scheinwerferlampe auf ca. 250 Watt
erhöht werden, wobei aber die sich daraus ergebende Wärmebelastung zu einer Zerstörung der dichroitischen
Polarisationsschicht aus organischem Material führt
Solche Polarisations-Scheinwerfer mit 250-Watt-Lampen erfordern ferner die Verwendung einer
speziellen, kostspieligen elektrischen Ausrüstung, die mit den 7. Z. bestehenden Kraftfahrzeug-Ausrüstungen
nicht kompatibel ist, so daß die vorgeschlagenen Polarisations-Blendschutzsysteme bestenfalls nur in
dafür speziell ausgerüstete, neue Kraftfahrzeuge eingebaut werden könnten.
Da aber die Lebensdauer von Kraftfahrzeugen im allgemeinen ungefähr 10 Jahre beträgt, müßte mit einer
zumindest gleich langen Einführungszeit für die vorgeschlagenen Polarisations-Blendschutzsysteme gerechnet werden. Während dieser langjährigen Obergangszeit wären also zwei verschiedene Arten von
Kraftfahrzeug-Beleuchtungen gleichzeitig im Verkehr vorhanden, wobei dies zu den folgenden zusätzlichen
Schwierigkeiten führen würde:
— die Fahrer mit der neuen Ausrüstung würden trotz des hohen Kostenaufwandes nach wie vor durch
herkömmliche (nichtpolarisierte) Scheinwerfer geblendet werden;
— die Fahrer vo/. in herkömmlicher Weise ausgerüsteten Kraftfahrzeugen können hingegen sich
leicht mit einer Polarisationsbrille vor Blendung durch die Polarisations-Scheinwerfer schützen;
— das Vorhandensein zweier Arten von Beleuchtungs-Systemen im Verkehr kann leicht zu einem
Fehlverhalten der Fahrzeugführer führen, welches die Blendgefahr erhöht und die Verkehrssicherheit
beeinträchtigt.
Da ein Polarisations-Blendsehutzsystem, das eine
Leistung von 250 Watt erfordert, um gleiche Sichtverhältnisse wie bei Fernlicht mit herkömmlich ausgerüste-
4u ten (nichtpolarisierten) Scheinwerfern zu erhalten, nur
unter den oben angegebenen Schwierigkeiten in den Verkehr eingeführt werden kann, wurde von verschiedenen Seiten vorgeschlagen, nur den Abblendlicht-.Scheinwerfer mit einem Polarisationssystem mit dichroi-
tischen Folien und einer Leistung von ca. 100 Watt pro
Scheinwerfer-Lampe auszurüsten, um die Blendung der entgegenkommenden Fahrzeugführer zu vermeiden.
Auch dieser Vorschlag ergibt jedoch folgende Nachteile:
— der Analysator des Blendschutzsystems muß beim Fahren ständig vor dem Auge des Fahrzeugführers
beim Umschalten vom Fernlicht auf Abblendlicht, und umgekehrt, eingesetzt bzw. entfernt werden;
dies ergibt geringe Kontrastveränderungen zwischen unpolarisiertem und polarisiertem Licht, die
das Sehen störend beeinflussen;
— eine Blendgefahr durch Fehlverhalten der Fahrzeugführer ist nach wie vor gegeben;
— die dichroitischen Polarisationsfolien ergeben eine schlechte LichtäUsbeüte.
Gemäß einem weiteren Vorschlag werden zwecks Verringerung der Wärmebelastung, welche eine Zerstörung der Polarisationsfolien ergibt, Doppelscheinwerfer
mit einer 100-Watt-Lampe und einem Parabolspiegel verwendet. Ferner ist ein Lichtteiler vorgesehen, der
gleichzeitig sowohl das transmittierte als auch das
reflektierte Licht linear polarisiert. Vo1 den Streuscheiben
sind schließlich eine dichroitische Folie zur nochmaligen linearen Filterung und dahinter eine
Phasenschieberfolie zur zirkulären Polarisation angeordnet
Nach diesem Vorschlag wird sowohl der vom Lichtteiler reflektierte als auch der transmittierte
Lichtanteil zur Beleuchtung herangezogen, um die Lichtausbeute zu verbessern. Es ergeben sich aber die
folgenden Nachteile:
— der Polarisationsgrad in Reflexion des Lichtteilers ist -erfahrungsgemäß relativ stark winkelabhängig;
da die Parallelität der vom Parabolspiegel auf den Lichtteiler gerichteten Lichtstrahlen nicht genau
gewährleistet werden kann, ergibt sich ein unausreichender Polarisationsgrad, so daß eine Nachpolarisation
des reflektierten Strahlenbündels erforderlich ist Zu diesem Zweck werden dichroitische
Polarisationsfolien verwendet, die aber einen hohen Lichtverlust von mindestens 30% bedingen
und nach wie vor eine begrenzte lebensdauer infolge Zerstörung durch Wärmeeinwirkung aufweisen;
— die Scheinwerferanordnung nach diesem Vorschlag erfordert ferner einen relativ großen Raumaufwand,
so daß sie wegen deren Abmessungen zum Einbau in bestehende Kraftfahrzeuge ungeeignet
ist.
Nun ist es aus den obigen Überlegungen ersichtlich, daß ein Polarisations-Blendschutzsystem für Kraftfahrzeuge
nur dann sich verwirklichen läßt, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt werden können:
(a) das System muß auf bestehende Fahrzeuge anwendbar sein; und
(b) die Einführungszeit des Systems muß sich über einen relativ kurzen Zeitraum erstrecken und die
praktische Inbetriebnahme kurzfristig erfolgen können.
Es ist ferner ersichtlich, daß die Gewährleistung einer hohen Lichtausbeute sowie einer langen Lebensdauer
bei einer Polarisationsvorrichtung sowohl im Fahrzeugbau wie auch auf anderen Anwendungsgebieten von
besonderem Vorteil wäre.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Polarisationsvorrichtung zu schaffen, die unter weitgehender
Beseitigung der erwähnten Nachteile bekannter Vorschläge eine hohe Lt :htausbeute ι d eine lange
Lebensdauer aufweist.
Die Erfindung betrifft ein Blendschutzsystem für
Kraftfahrzeuge, das gekennzeichnet ist durch:
— mindestens einen mehrschichtigen Brewsterwinkel-Polarisator,
der so angeordnet ist, daß mit einem Einfallswinkel von etwa 45" auf den
Polarisator auftreffendes, zu polarisierendes Licht in zwei senkrecht zueinander linear polarisierte
Strahlenbündel zerlegt wird;
— mindestens einen Phasenschieber, der so angeordnet
ist, daß das vom Polarisator reflektierte Strahlenbündel senkrecht auf den Phasenschieber
auftrifft und um eine halbe Wellenlänge derart phasenverschoben wird, daß eine Drehung seiner
Polarisationsebene um 90" erfolgt; und
— eine Spiegelanordnung mit mindestens einem
Planspiegel, die das reflektierte, derart phasenverschobene Strahlenbündel parallel zum vom Polarisator
transmittierien Strahlenbündel richtet, wobei
der Polarisator derart mit dem Phasenschieber und der Spiegelanordnung in Wirkverbindung steht,
daß das reflektierte, phasenverschobene Strahlenbündel wiederum durch den Polarisator transmittiert
wird, bevor es zu dem vom Polarisator transmittierten, linear polarisierten Strahlenbündel
parallelgerichtet wird, so daß die beiden parallelgerichteten Strahlenbündel den gleichen Polarisationszustand
aufweisen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden Zeichnung
erläutert
F i g. 1 zeigt schematisch im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines Polarisations-Scheinwerfers;
Fig.2 zeigt im Querschnitt ein Detail eines Brewsterwinkel-Polarisators des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1;
Fig.2 zeigt im Querschnitt ein Detail eines Brewsterwinkel-Polarisators des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1;
F i g. 3 zeigt den Verlauf des Polamationsgrades in
Transmission in Abhängigkeit von der Lictitwellenlänge
bei dem Polarisator nach F i g. 2;
Fig.4 zeigt den Verlauf des Polarisationsglas in
Transmission in Abhängigkeit von dem Lichteinfallswinkel bei dem Polarisator nach F i g. 2;
F i g. 5 zeigt im Querschnitt eine erste Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1;
F i g. 6 zeigt im Querschnitt eine zweite Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1;
F i g. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Polarisationsvorrichtung.
Der Polarisations-Scheinwerfer gemäß F i g. 1 ist in herkömmlicher Weise mit einem Parabolspiegel 1 und
einer abgeschirmten Lampe 2 ausgerüstet Das vom Spiegel 1 reflektierte Parallelstrahlenbündel wird unter
einem Winkel von 45° auf einen mehrschichtigen, aus zwei Teilen bzw. Schenkeln Za und 3ό bestehenden
Brewsterwinkel-Polarisator vom Typ Banning gelenkt und durch diesen in ein transmittier.es LichtstrahlenbüncH
Y und in ein senkrecht dazu stehendes, reflektiertes Lichtstrahlenbündel X zerlegt. Das transmittierte
Bündel Y ist dabei parallel zur Einfallsebene polarisiert wie durch die Pfeile an Y angedeutet,
während das reflektierte Bündel X t:nkrecht zur
Einfallsebene polarisiert ist. wie durch die Kreise an X angedeutet.
Wie aus F i g. 1 ferner ersichtlich, sind die Polarisator-Schenkel
3a und 3f> symmetrisch zur Mittelebene des
Parabolspiegels 1 unter einem Winkel von 45° angeordnet, wobei sie sich in dieser Mittelebene an der
dem Parabolspiegel 1 abgekehrten Seite des Polarisa tors treffen bzw. miteinander verbunden sind.
tline rialbwellenlängen-Phasenschieberfolie 4 ist
ferner symmetrisch zwischen den zwei Schenkeln 3a und 3b bzw. in der Mittelebene des Parabolspiegels
angeordnet. Durch diese sog. λ/2-Folie 4 wird der »elektrische Vektor« des durch die Polarisator-Schenkel
3a und 3b reflektierten Lichtstrahlenbündels X um 90° gedreht, so daß das austretende Strahlenbündel X\
in der Einfallsebene polarisiert ist Und durch den anderen Polarisator-Schenkel 3b bzw. 3a 'ravismittiert
wird. Das so transmittierte Strahlenbündel A"2 wird
anschließend durch zwei, senkrecht zu den Polarisator-Schenkeiri
Ί ι und 3b; ngeordnete Planspiegel 5a iind 56
um 90° umgelenkt bzw. parallel zum transmittierten Strahlenbündel Kgerichtet.
Auf diese Weise werden zwei in der Einfallsebene gleichartig linear polarisierte Strahlenbündel Kund ΑΊ
erhalten, welche schließlich eine Viertelwellenlängen-Folie
bzw. λ/4-Folie 6 durchsetzen und dadurch in ein zirkulär polarisiertes Lichtstrahlenbündel Z umgewandelt
werden.
Die beschriebene Polarisationsanordnung ergibt also ein zirkulär polarisiertes Lichtstrahlenbündel Z. das
ausgehend von den in einem eindeutigen linearen Polarisationszustand sich befindenden Lichtstrahlen Y
und Xi gebildet wird. Dies ergibt sich dadurch, daß das
durch einen Schenkel 3a bzw. 36 reflektierte, durch die λ/2-Folie 4 um 90" gedrehte und um eine halbe
Wellenlänge phasenverschobene Lichtstrahlenbündel X\ wiederum durch den anderen Schenkel 3b bzw. 3a
des Polarisators transmittiert bzw. nachpolarisiert wird. Dadurch erübrigt sich die bisher erforderliche Nachpolarisation
mit einer dichroitischen Polarisationsfolie, so daß die dadurch bedingten Nachteile vermieden
werden. Es ergibt sich somit eiiierseiis eine veiüesseiie
Lichtausbeute des Polarisationsscheinwerfers und andererseits eine wesentlich erhöhte Lebensdauer desselben.
Die Planspiegel 5a und 56 sind vergütete Oberflächenspiegel (z. B. mit einer Aluminiumschicht) mit
einem hohen Reflexionsvermögen von z. B. ca. 90%. Ferner bestehen die λ/2-Folie 4 und die λ/4-Folie 6 aus
handelsüblichen Phasenfolien.
Fig. 2 zeigt beispielsweise im Querschnitt und in
teilweiser Darstellung eine mögliche Ausführungsform des Polarisators 3a, 3b gemäß Fig. 1. Dieser Brewsterwinkel-Polarisator
nach Banning besteht aus einem optischen Mehrschichtinterferenzsystem mit abwechselnden
Schichten—und—,die einen hohen Brechungsindex
πα bzw. einen niedrigen Brechungsindex nt.
aufweisen.
Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist im vorliegenden Fall ein siebenschichtiges System
2 '
ff
H 2
vorgesehen, das einerseits auf eine mit einer Glasprismen-Reihe
auBenseitig versehene Glasplatte G\ aufgedampft und andererseits mittels einer Kittschicht K mit
einer zweiten, ähnlich angeordneten Glasplatte C2
verkittet ist. An jeder Oberfläche der Schichten —und
—- mit Ausnahme der Ubergangsflächen zum Glas G1
bzw. zum
reflektiert.
reflektiert.
Kitt
wird unter dem Brewsterwinkel
ti
Die Schichten—besitzen im vorliegenden Fall eine
optische Schichtdicke von λ/4, wobei λ die mittlere Weilenlänge des sichtbaren Spektralbereichs ist, und
sind aus einem anorganischen Material mit hohem Brechungsindex n«, z. B. aus TiO2 hergestellt Die
Schichten —haben auch dieselbe Schichtdicke von λ/4
und sind aus einem anorganischen Material mit niedrigem Brechungsindex, z. B. aus MgF2, gegebenenfalls
aber auch aus SiO2 oder Kryolith hergestellt Die chungzu vermeiden.
Die Reflexionsverluste des beschriebenen Polarisators können ferner durch Aufdampfen einer an sich
bekannten, aber nicht gezeigten Antireflek-Schicht auf die Platten Gi. Gi vermindert werden.
Der Polarisationsgrad eines solchen mehrschichtigen Polarisators kann mit einer Rekursionsformel berechnet
werden, welche die Fresnelschen Gleichungen und die
Phasenbeziehungen des Mehrschicht-interferenzsystems berücksichtigt. Dabei müssen die folgenden
maßgebenden Parameter berücksichtigt werden: die Wellenlänge A, der Einfallswinkel φη, die Schichtdicken
und die Brechungsindexe nn bzw. ni.
Solche Mehrschicht-Polarisatoren zeigen ein chromatisches Verhalten, da die optischen Schichtdicken nur
auf eine Wellenlänge aufeinander abgestimmt werden können und die aufgedampften Materialien (vor allem
das T1O2) sowie die Glasprismen Gi und Gi dispersive
Eigenschaften aufweisen.
Oi F i g. 3 /eigi UcM Vcilaüf dci" berechneter! VVtTtC des
Polarisationsgrades /Vin Transmission, in Abhängigkeit
der Wellenlänge λ des einfallenden Lichtes, für die beschriebene fünfschichtige Polarisatoranordnung nach
F i g. 2. Aus der Kurve in F i g. 3 ist es ersichtlich, daß ein solcher Polarisator ein flaches chromatisches Verhalten
des Polarisationsgrades in Transmission aufweist, wobei Pt einen ausreichend hohen Wert von etwa 99% über
den für das Auge empfindlichen Spektralbcreich aufweii.
F i g. 4 zeigt ferner den berechneten Verlauf des Polarisationsgrades AVin Transmission, in Abhängigkeit
vom Einfallswinke! φα für eine mittlere Wellenlänge
λ = 550ηηι, für dieselbe Polarisatoranordnung nach
F i g. 2. Aus der Kurve von F i g. 4 zeigt sich eine relativ geringe Winkelabhängigkeit des Polarisationsgrades Pt
in Transmission, dies im Gegensatz zu jenem in Reflexion.
Dank der besonderen Strahlenführung im beschriebenen Polarisations-Scheinwerfer nach Fig. 1 wird
jedoch, wie bereits erwähnt, das jeweils durch den ersten Polarisatorschenkel 3a bzw. 3b reflektierte
Lichtstrahlenbündel X durch den zweiten Polarisator-Schenkel 3b bzw. 3a transmittiert und dadurch nochmals
nachpolarisiert, so daß die nachteilige Wirkung von
Änderungen des Einfallswinkels bzw. der Wellenlänge auf den Polarisationsgrad in Reflexion größtenteils
kompensiert werden kann. Dadurch wird es möglich, die bei den bisher vorgeschlagenen Polarisa tionssystemen
erforderliche Nachpolarisation mit Hilfe von dichroitisehen Polarisationsfolien zu umgehen und die dami·
verbundenen Lichtverluste zu vermeiden. .
Der beschriebene Polarisationsscheinwerfer nach F i g. 1 ergibt somit eine erhöhte Lichtausbeute, so daß
der Energiebedarf der Lichtquelle bzw. Lampe 2 möglichst gering gehalten werden kann. So kann
beispielsweise eine Halogen-Glühlampe mit einer Leistung von 100 Watt verwendet werden, was mit dem
herkömmlichen elektrischen Bordnetz der meisten bestehenden Kraftfahrzeuge kompatibel ist.
Die F i g. 5 zeigt eine Variante der Polarisatoranordnung nach Fig. 1, wobei die λ/2-Folie 4 zwischen zwei
Glasprismen 7a, Tb angeordnet ist und die mehrschichtigen
Polarisatorteile 3a, 3b auf diese Glasprismen aufgedampft sind, wobei ferner zwei seitliche Glaspris-
Kittschicht K besteht dabei aus einem handelsüblichen 65 men Sa und Sb mit zur Einfallsrichtung unter 45°
»Zement« mit gleichem Brechungsindex wie das Glas geneigten Außenflächen 5a bzw. 5b vorgesehen sind,
G\ bzw. Gi. wobei dieses entspannt ist, um störende
Depolarisationseffekte durch Spannungsdoppelbre-
welche durch Totalreflexion das Strahlenbündel Xi um
90° umlenken und somit Reflexionsverluste an den
Spiegelflächen 5a und 5b vermeiden.
Schließlich ist eine λ/4-Folie 6 mit der Austrittsfläche der Prismen 8a und Sb verkittet, um eine zirkuläre
Polarisation zu bewirken bzw. das Strahlenbündel Z zu ergeben.
Ein solcher Polarisations-Block gemäß F i g. 5 läßt sich leicht serienmäßig herstellen und einbauen,
beispielsweise in einen Scheinwerfer, bei welchem der Polarisator 3a, 3b wie in Fig. 1 einem Parabolspiegel
gegenüber montiert ist.
Die Fig. 6 zeigt eine zweite Variante der Polarisationsanordnung
nach Fig. I, wobei drei Teilanordnungen
mit gleicher Wirkung wie in Fig. 5 in einem Glasprismen-Block nebeneinander angeordnet sind.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, sind bei der mittleren Teilanordnung ein Polarisator 3a, 3b, eine λ/2-Folie 4
und Glasprismen 7a, 7b in ähnlicher Weise wie in F i g. 5 angeordnet, wobei aber die Abmessungen dieser Teile
in Fig 6 nunmehr ein Drittel der Abmessungen der gleichartig bezeichneten Teiie in Fig. 5 aufweisen.
Anstatt der Prismen Sa, Bb gemäß F i g. 5 ist ferner ein
Glasblock 9 mit W-förmigem Profil an den Polarisator 3a, 3b angeschlossen und ragt über diesen sowohl
seitlich als auch in Richtung der Strahlen Y und X}
hinaus. Dieser Block 9 besitzt um 45° zur Einfallsrichtung geneigte Seitenflächen, wovon die untere Hälfte
die Spiegelflächen 5a bzw. 5b der mittleren Teilanordnung bilden, wie im Zusammenhang mit Fig.5
beschrieben. Die Strahlenführung ist dabei genau dieselbe wie in F i g. 5.
Zwei Glasprismen 10' bzw. 10" in Form eines Paralielepipedons sind ferner mit den Spiegelflächen 5a
bzw. 5b der mittleren Teilanordnung verkittet. .
Die zwei seitlichen Teilanordnungen besitzen in ähnlicher Weise einen Polarisator 3a', 3b1 bzw. 3a", 3b"
auf zwei Glasprismen la', 7t/, bzw. 7a", 7b" und eine
dazwischenliegerde λ/2-Folie 4' bzw. 4". Diese Teilanordnungen
sind ferner je mit einem seitlichen Glasprisma 8a' bzw. Sb" versehen, das mit den Prismen
7a' bzw. 7b" verkittet ist und eine seitliche Spiegelfläche
5a" bzw. 5b" aufweist.
Der Block 9 jnd die Prismen 10', 10", 7a', 7b', 7a", 7b"
Sa' und Sb" sind dabei miteinander verkittet und ergeben die in F i g. 6 angedeutete Strahlenführung. .
Eine λ/4-Folie (nicht gezeigt) kann ferner austrittseitig angebracht werden, um zirkulär polarisiertes Licht
zu erzeugen, sofern dies erwünscht ist.
Diese zweite Variante gemäß F i g. 6 ergibt im Vergleich zur ersten Variante gemäß F i g. 5 den
zusätzlichen Vorteil einer Volumenverminderung, wobei sowohl die Tiefe als auch die Gesamtbreite
verringert werden.
Es versteht sich, daß nicht nur drei, sondern eine beliebige Anzahl von ähnlichen Polarisations-Teilanordnungen
nebeneinander gereiht werden können. Durch eine zweckmäßige Wahl dieser Anzahl und der
relativen Stellung der Teilanordnungen zueinander können dann gewünschte Gesamtabmessungen erhalten
werden, die jenen bestehender Fahrzeugscheinwerfer angepaßt sind.
Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 7 weist ) zwei Glasprismen 7 und 8 sowie einen mehrschichtigen
Brewsterwinkel-Polarisator 3 nach Banning auf, wobei die Anordnung und Funktion dieser Teile ähnlich sind
wie bei den Teilen 7a, 8a und 3a nach F i g. 5. Die seitliche, parallel zur Einfallsrichtung stehende Fläche
in des Prismas 7 ist jedoch mit einer Viertelwellenlängen-Folie
Il sowie einer daraufliegenden Reflexionsschicht 12 versehen.
Durch diese Anordnung wird die in F i g. 7 gezeigte Strahlenführung erhalten, wobei die gleichen Bezugszeichen
für gleichartige Strahlen in Fig. 7 und in Fig. 5 gelten. Das einfallende, zu polarisierende Lichtstrahlenbündel
trifft dabei unter einem Winkel von 45° auf den Brewsterpolarisator 3 und wird durch diesen in ein
transmiltiertes Strahlenbündel Y und ein reflektiertes
Ai Strahlenbündel X /.eriegi, wobei X uic Λ/4-rOiic ii
senkrecht durchläuft, von der Schicht 12 reflektiert, die λ/4-Folie nochmals durchläuft und als X\ durch den
Polarisator 3 nochmals transmittiert wird, wobei das so transmittierte Strahlenbündel X2 durch Totalreflexion
an der Oberfläche 5 zu dem Strahlenbündel Y parallel gerichtet wird.
Wie aus den in F i g. 7 angedeuteten Polarisationsrichtungen ersichtlich, wird Y in der Einfallsebene und X
senkrecht dazu polarisiert, wobei das zweimalige
Durchlaufen der λ/4-Folie 11 ingesamt beim Übergang von X zu X\ eine Drehung der Polarisationsebene um
90° und eine Phasenverschiebung von λ/2 ergibt. Somit werden auch Lichtstrahlen Vund Xz erhalten, die sich in
einem eindeutigen Polarisationszustand befinden.
Es können auch mehrere der beschriebenen Vorrichtungen gemäß Fig.7 miteinander verbunden werden,
um der jeweils erwünschten Anwendung entsprechende Gesamtabmessungen der Polarisationsvorrichtung zu
erzielen.
Ferner kann auch eine λ/4-Folie der Vorrichtung nach
F i g. 7 nachgeschaltet werden, um zirkulär polarisiertes Licht zu erhalten.
Es ist aus den beschriebenen Adsführungsbeispielen und Varianten ersichtlich, daß die eingangs erwähnten
Nachteile bekannter Vorschläge weitgehend beseitigt werden können, wobei die erfindungsgemäß erhaltenen
Vorteile für die Erzeugung von sowohl linear als auch zirkulär polarisiertem Licht gelten.
Es versteht sich, daß auch verschiedene andere
so Ausführungsformen der Erfindung unter Gewährleistung
derselben Vorteile möglich sind, um den jeweiligen Forderungen bzw. Anwendungen Rechnung
zu tragen.
Die erfindungsgemäße Polarisationsvorrichtung kann
Die erfindungsgemäße Polarisationsvorrichtung kann
zu verschiedenen Zwecken eingesetzt werden, wo linear
oder zirkulär polarisiertes Licht unter Gewährleistung hoher Lichtausbeute und Lebensdauer erforderlich ist
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentansprüche:1, Polarisations-Blendschutzsystem für Kraftfahrzeuge, gekennzeichnet dusch:— mindestens einen mehrschichtigen Brewsterwinkel-Polarisator (3), der so angeordnet ist, daß mit einem Einfallswinkel von etwa 45° auf den Polarisator (3) auftreffendes, zu polarisie- ι ο rendes Licht in zwei senkrecht zueinander linear polarisierte Strahlenbündel (X, Y) zerlegt wird;— mindestens einen Phasenschieber (4), der so angeordnet ist, daß das vom Polarisator (3) reflektierte Strahlenbündel (X) senkrecht auf den Phasenschieber (4) auftrifft und um eine halbe Weilenlänge derart phasenverschoben wird, daß eine Drehung seiner Polarisationsebene UK Ή)° erfolgt; und— eine Spiegelanordnung (5a, 5b) mit mindestens einem Planspiegel, die das reflektierte, derart phasenverschobene Strahlenbündel (X\) parallel zum. vom Polarisator (3) transmittierten Strahlenbündel (Y) richtet; wobei der Polarisator (3) derart mit dem Phasenschieber (4) und der Spiegelanordnung {ba. 5b) in Wirkverbindung steht, daß das reflektierte, phasenverschobene Strahlenbündel (X]) wiederum durch den Polarisator (3) transmittiert wird, bevor es zu dem vcm Polarisator (3) transmittierten, linear polarisierten Strahlenbündel (Y) parallelgerichtet wird, so daß die beiden parallelgerichteten Strahlenbündel (Xi und Y) den gleichen Polarisationszustand aufweisen.
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