Фонарь-катафот

 

Изобретение относится к области оптики и может быть испспьзовано в качестве ус-тройства, совмещающего функции фонаря и световозвращателя. Целью изобретения является улучшение информативности фонаря-катафота путем обеспечения веерного светораспределения. Фонарь-катафот состоит из источника света 1, рассеивателя 4 и коллиматора 2, совмещенного с опти ЙЬЛ ;;4 ,Кн ческим растром 3, Рассеиватель 4 содержит отражающие внешнее излучение трипельпризмы 7 и чередующиеся с ними плоскопараллёльные участки 8. Коллиматор 2 выполнен в виде дисковой линзы Френеля. Растр 3 имеет профиль цилиндрических сегментов, ширина которых равна расстоянию мезвду смежными рядами плоскопараллельных участков 8. Излучение источника света 1, сформированное коллиматором 2 и оптическим растром 3, проходит сквозь рассеиватель 4, практически не изменяя структуру светового пучка на плоскопараллельных участках 8 и рассеиваясь на гранях трипельпризм 7 в плоскости , перпендикулярной этим граням. Световой пучок собственного излучения фонаря-катафота имеет веерную структуру. Угол излучения в плоскости преимущественного рассеяния может 90°. 2 з.п. ф-лы. 2 достигать ил. ел Фuг.i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 150 А1 (51)4 F 21 Q 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3842181/24-12 (22) 11 . 01 . 85 (46) 30.04,87, Бюл. Ф 16 (71) Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов

l (72) Е.Ф.Решетин (53) 628.984(088.8) (56) Патент США Ф 3779629, кл, 350-103, 1972. (54) ОНАРЬ-КАТАФОТ (57) Изобретение относится к области оптики и может быть использовано в качестве устройства, совмещающего функции фонаря и световозвращателя, Целью изобретения является улучшение информативности фонаря-катафота путем обеспечения веерного светораспределения, Фонарь-катафот состоит из источника света 1, рассеивателя 4 и коллиматора 2, совмещенного с оптиВ ..- 1K i: l4 ческим растром 3. Рассеиватель 4 содержит отражающие внешнее излучение трипельпризмы 7 и чередующиеся с ними плоскопараллельные участки 8. Коллиматор 2 выполнен в виде дисковой линзы Френеля. Растр 3 имеет профиль цилиндрических сегментов, ширина которых равна расстоянию между смежными рядами плоскопараллельных участков 8. Излучение источника света 1, сформированное коллиматором 2 и оптическим растром 3, проходит сквозь рассеиватель 4, практически не изменяя структуру светового пучка на плоскопараллельных участках 8 и рассеиваясь на гранях трипельпризм 7 вплоскости, перпендикулярной этим граням.

Световой пучок собственного излучения фонаря-катафота имеет веерную структуру. Угол излучения в плоскости преимущественного рассеяния может достигать 90, 2 з,п, ф-лы, 2 ил, l

1 130715

Изобретение относится к оптике и может быть использовано в качестве устройства, обеспечивающего функции фонаря и световозвращателя (катафота) автомобилей и других транспортных средств, Цель изобретения — улучшение информативности светосигнального фонаря-катафота путем использования призматических элементов рассеивателя для 10 перераспределения излучения источника света в плоскости преимущественного рассеяния, На фиг. 1 изображено сечение фонаря-катафота горизонтальной плоскостью,15 проходящей через продольную ось 00 системы, на фиг. 2 — рассеиватель и оптический растр, совмещенный с коллиматором, вид в плане.

Фонарь †катаф (фиг. 1) включает 20 источник 1 света, коллиматор, выполненный в виде дисковой линзы 2 Френеля, совмещенный с оптическим растром

3, и рассеиватель 4. Источник 1 дополнен сферическим контротражателем 5. 5

Рассеиватель 4 (фиг„ 2) имеет плоскую переднюю поверхность 6 и заднюю, содержащую отражающие внешний свет трипельпризмы 7 и отверстия 8 в виде плоскопараллельных участков правильной шестиугольной формы, Каждая трипельпризма 7 имеет три взаимно перпендикулярные грани 9, проходящие под о углом p = агссоз — 54 44 к передЧ3

35 ней поверхности 6, и граничит с тремя отверстиями 8 и тремя смежными трипельпризмами 7, при этом смежные гра— ни смежных трипельпризм 7 имеют общую границу, параллельную -.åðåäíåé поверхности 6, а проекция этой пары граней на поверхность 6 — правильный шестиугольник, равный контуру отверстия 8. Каждая третья пара с центром

0„ таких смежных граней (именно, вертикальных граней 10) образует двугранный угол, ребро 11 которого лежит на одной вертикальной прямой с центрами О> отверстий 8, Растр 3 представляет собой горизонтальный ряд цилиндрических линз 12 с вертикальными образующими и границами 13 между ними, ширина которых равна расстоянию между смежными Вертикальными рядами отверстий 8, а вертикальная плоскость симметрии каждой линзы 12 совпадает с плоскостью симметрии соответствующего ряда, Апертур0 2 ный угол линзы 12 состанляет (при показателе преломления n 1,5) около

25 . Фокальная плоскость растра лежит в плоскости ребер 11 рассеивателя 4, что обеспечивает наибольшую равномерность светораспределения по углам, Если угловые размеры источнио ка 1 2 у 10, то выполняется неравенство sinM > Vn> — 1 sin p—

cos p., где < i — угол падения произвольного луча 14 источника 1 на вертикальную грань трипельпризмы 7, и как следствие, угол падения луча на поверхность 6 (после преломления на этой грани) меньше угла полного внутреннего отражения. Линзы 12 обращены выпуклостью к световозвращателю 4, а на противоположной стороне их несущего слоя выполнены преломляющие 14 и отражающие 15 элементы дисковой линзы 2 Френеля, в фокусе кото— рой локализован источник 1 света, Устройство работает следующим образом.

Лучи 16 источника 1 падают (непосредственно или отразившись от контротражателя 5) на элементы 14 и 15 дисковой линзы 2, выполняющей роль коллиматора, после чего параллельным пучком идут на растр 3. Преломившись на цилиндрических линзах 12 растра, различные части пучка пересекаются на вертикальных прямых, создавая вытянутые вдоль вертикальных рядов отверстий 8 и вертикальных граней 10 трипельпризм изображения 17 источника 1. Часть лучей (около половины) линзы 12, падающая на отверстия 8, выходит (дважды преломившись) не изменив направления. При этом половинный угол расходимости Й - на выходе не превышает 30 . Остальные лучи падают на вертикальные грани 10 трипельприэм 7 (на правую или левую от оси линзы в зависимости от области изображения 17, формируемой этими лучами), испытывают преломление на призмах с углом преломления р образуемьгх поверхностью 6 световозвращателя и соответствующей вертикальной гранью трипельпризмы 7, и дополняют половинный угол расходимости на выходе устройства в горизонтальной плоскости до некоторой величины О, которая может достигать 90О. В вертикальной плоскости расходимость определяется размерами источника 1 и качеством оптических элементов и мо1307150 жет быть как yrодно мала, Увеличить расходимость в вертикальной плоскости можно, например, заменив цилинд-. рические линзы 12 (все или несколько) вертикальным рядом сферических или эллипсоидных линз прямоугольной апертуры, высота которых равна высоте отверстия 8 или грани 10 °

Лучи 18 внешних источников, падающие на грани 9 трипельпризм 7 (под углами, превышающими угол полного внутреннего отражения), испытывают трехкратное отражение от этих граней и выходят в направлении, антипараллельном первоначальному. Таким образом, для внешних источников, например фар автомобилей, устройство работает как световозвращатель.

Эффективность предлагаемого изобретения заключается в информационно 20 выгодном перераспределении излучения фонаря, совмещенного со световозвращателем между вертикальной и горизонтальной плоскостью, При этомьпо сравнению с раздельной компоновкой фонаря и световозвращателя, имеющего по современным требованиям защитное стекло, достигается также экономия материал . пластмассы) в обьеме защитногo с-.:кла, так как его функцию может выполнять стекло оптического растра фонаря, Преимущественная область использования изобретения — габаритные or ни транспортных средств, Я также мая- 35 ки с веерным светораспределением,которые могут использоваться как светосhrêàëüíoå средство в отраженных лучах (при вышедшем из строя собственНоМ источнике), Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Фонарь-катафот, содержащий источник света, рассеиватель, включаюший трипельпрпзмы и световые отверстия, и устàHов Iånø.ié между источnèком света и рассеизателем оптический растр, направляющий часть лучей источника на световые отверстия, о ти чающий с я тем, что, с целью улучшения информативности путем использования элементов рассеивателя для перераспределения излучения источ.-ника света в плоскости преимушественного рассеяния, грани трипельпризм, перпендикулярные плоскости преимущественного рассеяния, локализованы в фокальных областях растра, при этом разность между углом наклона ь грани трипельпризмы к внешней поверхности рассеивателя и угловой апертурой растра превышает ьеличину .ar.csin (Гп"- — 1 sin p- cos p), где n — показатель преломления материала рассеивателя °

2, Фонарь-катафот по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что оптический растр состоит из цилиндрических линз с образующими, перпендикулярными плоскости преимущественного рассеяния излучения, локализованных против рядов световых отверстий рассеивателя, при этом в промежутках между световыми отверстиями каждого ряда локализованы двугранные углы., образованные гранями двух симметрично ориентированных относительно осп ряда смежных три— пельпризм.

3. Фонарь-катафот по п. 1, 2, о тл и ч а ю щ и и с тем, что со стороны, обращенной к источнику света, оптический растр с:.абжен кольцевыми преломляющими эле ..ентами Френеля.

1307150

Фиг. P

Составитель И. Зайцев

Техред Л. Сердюкова

Корректор И. Эрдейи

Редактор Ю.Середа

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 1611/33 Тираж 466

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

g