Широкоугольный световозвращатель

 

Изобретение относится к области оптики - к световозвращателям для оснащения транспортных средств и других предметов, появляющихся на автодорогах, и позволяет повысить информативность . Световозвращатель из прозрачного материала имеет переднюю преломляющую поверхность и заднюю отражающую , выполненную в виде остроугольных сектвров, между границами 1 которых имеются зоны, образованные плоскими прямоугольными гранями 3,4; плоскости граней 4 каждого сектора ориентированы в двух взаимно перпендикулярных направлениях и параллельны границам 1, грани 3 перпендикулярны граням 4, между границами 1 и границами зон прямоугольных граней выполнены плоские грани 5, пересекающиеся с прямоугольными гранями 3,4 под прямым углом. Любые грани

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 F 21 1/00, В 60 g l/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ и

Фиг. а (21) 3997356/27-12 (22) 29 ° 12, 85 (46) 07, 10. 87. Бюл, № 37 (71) Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов (72) Е,Ф. Решетин (53) 628,978, 73: 629. 7 ° 064. 5(088,8) (56) Патент США ¹ 4189209, кл. 350-!03 1980, (54) ШИРОКОУГОЛЬНЫЙ СВЕТОВОЗВРАЩЛ ЕЛЬ (57) Изобретение относится к области оптики — к снетонознращателям для оснащения транспортных средств и других предметов, появляющихся на автодорогах, и позволяет повысить информативность, Световозвращатель из прозрачного материала имеет переднюю преломляющую поверхность и заднюю отражающую, выполненную в виде остро„„SU„„1343170 А1 угольных сектерон, между границами l которых имеются зоны, образованные плоскими прямоугольными гранями 3,4; плоскости граней 4 каждого сектора ориентированы в двух взаимно перпендикулярных направлениях и параллельны границам 1, грани 3 перпендикулярны граням 4, между границами

1 и границами зон прямоугольных граней выполнены плоские грани 5, пересекающиеся с прямоугольными гранями

3 4 под прямым углом, Любые грани (3,4,4;3,4,5;3)5,5), образующие вогнутый (при виде со стороны преломляющей поверхности) трехгранный угол, составляют уголковый отражатель световозвращающую ячейку. Ячейки разных секторов различно ориентированы и обеспечивают щирокий угловой диана. зон функционирования светонознращателя в различных плоскостях при минимальных потерях рабочей поверхпости, 1 з,п, ф-лы, 6 ил.

1343170

25

Изобретение относится к области оптики и может быть использовано в качестве световозвращателя, предназначенного для оснащения средств транспорта и бытовых предметов, переносимых пешеходами, с целью обеспечения безопасности движения на автодорогах.

Цель изобретения — улучшение информативности широкоугольного световозвращателя как светосигнальнога средства путем увеличения циапазона рабочих углов освещения, при которых имеет место световоэвращение в различных плоскостях освещения при минимальных потерях рабочей поверхности световозвращателя, На фиг, 1 изображен сектор световозвращателя с идентичными ячейками, I вид сверху; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Г> на фиг. 2; на фиг. 4 — сектор, включающий ячейки различной геометрии, с вид сверху; на фиг. 5 — пятисекторный световозвращатель с плоской преломляющей поверхностью; на фиг, 6 пятисекторный пирамидальный световозвращатель.

Отдельная секция (фиг. 1-3) светово звр ащателя выполнена в ниде се ко тора с углом 2 g c 90 между его границами 1, пересекающимися в точке О, и имеет плоскую, преломляющую поверхность 2 и отражающую поверхность, образованную плоскими гранями 3-5 полного вчутреннего или зеркального (при нанесении металлического покрытия) отражения, ориентированны° ми в трех вэаи.гноперпе дикулярных направлениях, 1 рани 3 и 4 — внутренние, нмеют прямоугольную форму, грани 3 — попере п1ы», перпендикулярны боковы ..1 гр,пlя.1 4 плоскости ко горых (но не их стороны) параллельны раницам 1 сектора. Грани 5 периферические, проходят по границам

1 сектора, плоскости их перпендикулярны граням 3 и 4, с которыми о пере секаются . Грани 5 имеют форму прямоугольных треугольников, если граница 1 касается углов граней 3 и

4, в противном случае они сливаются, принимая форму пилы. Грани 5, проходящие по разным границам 1, взаимно перпендикулярны, линия их пересечения, проходящая через вершину О сектора, проходит под острым углом

q к нормали преломляющей поверхности 2, при этом расстояние этой ли30

55 нии от поверхности 2 минимально в точке О,.

Любые три пересекающиеся грани

3-5, обр аз > ющие во гнутый (е сли смотреть со стороны преломляющей поверхности 2) трехгранный угол, составляют световоэвращающую ячейку. Внутренние ячейки сектора вэаимноизолированы (по жирным линиям фиг ° 1 и 4), периферические могут иметь общую отражающую пилообразную грань 5.

Диагональ 6 каждой внутренней ячейки (диагональ прямоугольного параллелепипеда, построенного на гранях ячейки, изображена на фиг, 1 — 6 в вице стрелки, выходящей иэ вершины ячейки) образует с нормалью преломляющей поверхности 2 сектора угол, меньший угла полного внутреннего отражения, В то же время если диагональ 6 ячейки образует с нормалью хотя бы одной из отражающих граней

4 и 5 угол, меньший угла полного внутреннего отражения, на отражающую способность наносится зеркальное металлическое покрытие с высоким коэффициентом отражения (например, алюминиевое).

Секция (фиг. 1 — 3) световозвращателя состоит из ячеек одинаковой геометрии с одинаковой ориентацией диагонали 6. На фиг. 4 изображен вариант секции н виде сектора, заполненного различными ячейками с различным направлением диагонали 6 (определяющей направление наиболее эффективного отражения ячейки). Плотное заполнение сектора ячейками достигается соответствием между смежными гранями соседних ячеек по линейным размерам.

Широкоугольный световозвращатель может состоять из нескольких секторов с различно ориентированными ячейками, при этом любые два смежных сектора имеют общую границу ), что исключает нерабочие участки между ними. В частности, симметричный широкоугольный световозвращатель может состоять из пяти (фиг. 5 и 6) идентичных секторов 7 с общей вершиной О на оси световозвращателя, образующих боковую поверхность правильной пирамиды (фиг ° 6)> или лежать в одной плоскости и иметь произвольную форму внешних границ 8, например, параллельных границам 1 секторов (фиг. 5), 1 34 3170

Ячейки пятисекторных светонозвра- (фиг, 4-6) включает ячейки с рлзличщателей (фиг. 5 и 6), обладающих сим- но ориентированной диагональю 6, что метрией пятого порядка относительно способствует более равномерному оси как в отношении формы, так и „светораспределению по углам освещеснетораспределения > могут иметь квад- ния снетонозвращателя н целом по ратную поперечную грань 3 и две пря- сравнению с отдельной ячейкой. В измоугольные боковые грани 4, при этом вестных пределах светораспределение длинная сторона ц боковой грани рав- можно корректировать (например н пример, на стороне квадрата поперечной грани, 10 пользу улучшения равномерности) и а короткая сторона Ъ боковой грани путем выбора оптимальной относительс 2, равна Ь = а сg сВ4, где — поло- ной площади пограничных граней 5. вина угла при вершине сектора, опре- Направление наибольшей эффективности деляемого из соотношения tgg=cos(ячеек, включающих грани 5, может

r tg 36, где (— угол между осью 15 быть определено графическим методом. световозвращлтеля и нормально к пре- азон ра очих углов освещения ломляющей поверхности сектора. Для ячейки полного внутреннего отрлжепоказателя преломления п =1 5 О

20 чя у ния ограничен телесным углом, н ко20, Для улучшения ранномер- тором лучи падают на каждую из граности снетораспределения по различным 20 ней ячейки под углами, большими угла направлениям освещения отражающая полного ннутреннего отражения Эеркаповерхность может быть зеркалирована. лиронание граней уменьшает отрлжлюо

При (большем 1-2 и и = 1,5 зерка- щую способность ячейки на (1-p ) лирование обязательно (лучи, идущие 1007, где p — отражающая способность н направлениях, близких к оси свето- 26 зеркального покрытия но существенI воэвращателя (фиг, 6), падают на но увеличивает угловой дилплзон функпоперечные грани 3 всех пяти секто- ционирования ячейки, Широкоугольные ров под углами, меньшими углов пол- с ве то Во 3 нр ащатели включают я че йки, ного внутреннего отражения, и при от- различно ориентированные н пространсутствии зеркального покрытия свето- Зр стне, зеркалирование приводит к расвозвращатель не работает н осевом ширению области перекрытия угловых направлении) ° диапазонов ячеек из разных секций, Световознращатель работает следу- благодаря чему не только улучшается ющим образом. равномерность светораспределения

Луч 9 света (фиг, 2) освещающего

35 по углам освещения, но может возрассветовоэвращатель светового пучка ти и средняя (по всем углам) отражаюпреломляется на поверхности 2 и по- щая способность световознращателя, следовательно отражается от трех Световозвращатели (фиг ° 5 и 6) взаимноперпендикулярных граней свето- обладают широкоугольным светораспревозвращающей ячейки (на фиг ° 2 две 40 делением в различных плоскостях осточки отражения от граней 4 сонмеще- вещения высокой степени симметрии ны в одну точку на ребре 10 между (пятого порядка) относительно оси, этими гранями), После этого, повтор- Снетораспределение пирамидального но преломившись на входной поверхно- световозвращателя (фиг. 6) суще стненсти 2, луч света выходит н направле- 4 но зависит от угла : с ростом от о нии, антипараллельном падающему лучу. О до 20 увеличивается сила отрлженЭтот ряд преобразований имеет место ного света при боковом освещении, но не для всякого луча, падающего на уменьшается отражающая способность световозвращатель, а лишь для лучей, в осевом направлении, Выбор в идущих в пределах эффективной отра- 50 указанных пределах определяется преджающей поверхности (ЭОП) ячейки: полагаемыми условиями функционироваЭОП сложным образом зависит от на- ния световозвращателя, правления освещения ячейки и формы Эффектинность изобретения злклюее граней, Для ячеек с прямоугольными чается в повышении информативности гранями ЭОП достигает максимального 55 широкоугольного световознрлшлтеля значения при направлениях светового как светосигнального средства, обеспучка (после первого преломления на печивающего получение различных варипонерхности 2), параллельных диаго- антов широкоугольного и симметричнонали 6. Каждый из снетовоэнращателей го светораспределения, которое нл

5 13431 основе известных технических решений может быть достигнуто в световоэвращателе или комплекте световоэвращателей более высокой стоимости, Световоэвращатели (фиг. 5 и 6) могут закреплятЬся на вращающихся деталях средств транспорта (колесо велосипеда) и бытовых предметах, переносимых пешеходами (школьные

10 портфели и др.).

Фор мула из обре тения

1, Широкоугольный световозвраща1 ".> тель иэ прозрачного материала, имекиций переднюю преломляющую поверхность и заднюю отражающую, состоящую из нескольких секций, включающих зоны, образованные плоскими прямоуголь20 ными гранями, ориентированными в трех взаимноперпендикулярных направлениях, 70 отличающийся тем, что, с целью улучшения информативности, секции выполнены в виде остроугольных секторов, при этом каждая граница сектора параллельна одной из плоскостей прямоугольных граней, и между границами секторов и границами зон прямоугольных граней выполнены плоские грани, пересекающиеся с прямоугольными гранями под прямым углом, 2, Световозвращатель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения симметричного светораспределения, он выполнен из пяти идентичных секторов с общей вершиной на оси световозвращателя при этом преломляющая поверхность либо плоская, либо имеет вид боковой поверхности правильной пирамиды, причем отражающая поверхность эеркалирована, I 343 170

Составитель Д. Федотов

Редактор H. Тупица Техред И.Попович

Корректор Г, t åøåòíèê

Заказ 4628/37 Тираж 465 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4