Импульсный светосигнальный прибор

 

Изобретение относится к светотехнике , в частности к импульсным светосигнальным приборам, и позволяет упростить оптическзто систему прибора и повысить дальность действия. Импульсньй светосигнальный прибор содержит лампу с объемным светящим телом, нижний и верхний выпукло-вогнутые отражатели , обращенные вершинами к светящему телу лампы, и оптичес кий блок, установленный на корпусе пускорегулирующей аппаратуры. Рабочая поверхность отражателей образована вращением части параболы вокруг оси, проходящей через центр светящего тела .и пересеканкцейся с главной осью параболы в точке между ее верщиной и фокусом , причем плоскости фокальных окружностей рабочих поверхностей отражателей смещены от центра .светящего тела на расстояние 0,2-0,4 его диаметра , а фокальные окружности - на расстояние не более 0,5 диаметра. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 F 21 Q 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- Ц (21) 4119400/24-12 (22) 12.06.86 (46) 30.06.88. Бюл. У 24 (71) Производственное объединение

"Электролуч" (72) В.В.Сысун, С.Ю.Лакалин, В.А.Мальцев, Н.В.Овчинников и В.П.Стуков (53) 628.946(088.8) (56) Патент Франции Р 2106232, кл. F 21 0 3/00, 1972. (54) ИМПУЛЬСНЫЙ СВЕТОСИГНАЛЬНЫЙ

ПРИБОР (57) Изобретение относится к светотехнике, в частности к импульсным светосигнальным приборам, и позволяет упростить оптическую систему прибора и повысить дальность действия. Импульс„„SU„„1406426 А1 ный светосигнальный прибор содержит лампу с объемным светящим телом, нижний и верхний выпукло-вогнутые отражатели, обращенные вершинами к светящему телу лампы, и оптический блок, установленный на корпусе пускорегулирующей аппаратуры. Рабочая поверхность отражателей образована вращением части параболы вокруг оси, проходящей через центр светящего тела .и пересекающейся с главной осью параболы в точке между ее вершиной и фокусом, причем плоскости фокальных окружностей рабочих поверхностей отражателей смещены от цейтра .светящего тела на расстояние 0,2-0,4 его диаметра, а фокальные окружности — на расстояние не более 0,5 диаметра.

3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1406426

Изобретение относится к светотехнике, в частности к импульсным светосигнальным приборам, предназначенным для пространственной сигнализации в полусферу или круговой сигнализации в составе аэродромных электросветосигнальных комплексов, в том числе для применения на специальных транспортных средствах, например для ус тановки на автомашинах, обслуживающих самолеты на взлетно-посадочных полосах и стоянках аэродромов.

Целью изобретения является упрощение оптической системы прибора и повышение дальности действия светового

1 сигнала.

На фиг,.1 представлена светооптическая схема светосигнального прибора, на фиг.2 — импульсный светосигнальный прибор для пространственной сигнализации в полусферу, на фиг.3— то же, для круговой сигнализации.

Импульсный светосигнальный прибор включает компактное обьемное светящее 25 тело 1 импульсной газоразрядной лампы и два обращенных вершинами к светящему телу лампы выпукло-вогнутых отражателя 2 и 3. Нижний и верхний отражатели 2 и 3 установлены соосно с ориентацией вдоль оси круговой симметрии ZZ, проходящей через центр О светящего тела 1. Вершины отражателей располагаются вблизи поверхности светящего тела 1 или на некотором удалении, от нее.

Светящее тело 1 имеет форму шара, но может по форме приближаться к эллипсоиду вращения или круговому цилиндру с диаметром,.приблизительно равным его высоте. Светящее тело 1 и отражатели 2 и 3 заключены внутри оптически прозрачного в выбранной области спектра оптического блока 4, установленного на корпусе 5 пускорегулирующей аппаратуры. Блок предста45 вляет собой защитный оптически прозрачный колпак, цилиндрическую линзу

Френеля или защитный цилиндр.

Каждый из отражателей 2 и 3 выполнен с рабочей поверхностью, имеющей форму поверхности вращения части 6 ( (7) параболы около оси ЕЕ, пересекающей центр светящего тела 1 в гочке

0 и имеющей также точки пересечения

О и О с главными осями О Х(и О Х 55 (((! И

I( парабол АВС и А О С соответственно.

При этом точка пересечения О оси вращения части 6 параболы АВС с ее главной осью О Х, (Х, Х,) при образовании рабочей поверхности нижнего отражателя 2 располагается между вершиной В этой параболы и ее фокусом

F . Ось вращения ZZ может проходить (( через вершину параболы, однако не

I проходит через ее фокус F . Расположение оси ZZ(на удалении от фокуса

F позволяет увеличить диаметр (рас( ятоние F F ) фокальной окружности в пределах габаритов светящего тела при изготовлении рабочей поверхности отражателя 2, способствуя увеличению габаритов светлой части прибора под различными, включая направление ((ëàâHoÀ оси, углам наблюдения.

Отражатель 2 установлен по отношению и светящему телу 1 таким образом, что перпендикулярная оси вращения (ZZ плоскость его фокальной окружнос( ти F О F смещена от параллельн и ей плоскости симметрии FOF светящего теI ла 1. Расстояние смещения 00 не превышает половины диаметра (или высоты, для эллипсоида вращения или цилиндра) указанного светящего тела и составляет преимущественно 0,2-0,4 его диаметра (или высоты). Для светящего тела,, имеющего оптические характеристики, приближающиеся к абсолютно черному, т.е. поверхностному, излучателю, отражатель 2 следует устанавливать в приборе таким образом, чтобы его фокальная окружность находилась вблизи поверхности светящего тела (излучателя). Для серых излучателей в недогруженных режимах диаметр и расстояние плоскостей фокальных окружностей Р 4(Р и4 Р относительно (! Ii II центра излучателя О выбираются такими, чтобы каждая из этих окружностей пересекала по большей части своей длины обращенную к вершине отражателя часть светящего тела 1 лампы на расстоянии от его центра, составляющем 0,2-0,4 его диаметра (или высоты} .

Для уменьшения следящего действия излучения прибора на водителей наземных транспортных средств при одновременном повышении эффективности сигнализации для совершающих посадку самолетов рабочую поверхность преимущественно верхнего отражателя 3 создают ((( вращением параболы А О С около оси (((ZZ, проходящей под углом ЕО Х, об(( разованным с главной осью О Х указанной параболы, меньшим 90 . Угол

1406426 наклона главной оси О"Х параболы

1 И 1

А О С к оси вращения ZZ отражателя

3 выбирают 60-80

Нижний выпукло-вогнутый отражатель 2 дополнительно снабжен вогнутым кольцевым отражающим элементом 8, примыкающим к оптическому блоку 4 с наружной его стороны. Профиль сече ния рабочей поверхности 9 указанного кольцевого отражающего элемента 8 соответствует части 6 параболы АВС с ! фокусным расстоянием ВР, т.е. является продолжением нижнего отражателя 2, который он дополняет. В этом случае световые лучи, исходящие из любой точки фокальной окружности отражателя 2, после отражения от зеркальной поверхности кольцевого элемента 8 (фиг.1, стрелки N) с учетом преломления на стенке 10 оптического блока 4 распространяются параллельно лучам М, отраженным от отражателя 2.

В свою очередь, лучи, исходящие из всех других точек светящего тела, I расположенных выше плоскости Х,О Х,, в том числе из точки Р на горизонтальной оси симметрии светящего тела

1, перераспределяются после отражения от кольцевого элемента 8 в верх30 нюю полусферу.

Эффективность светосигнального прибора при круговой сигнализации су. щественно повышается при выполнении оптического блока 4 в виде комбинации цилиндрической линзы Френеля, 35 имеющей сечение плосковыпуклой лин зы 11 с примыкающими к ней призматическими кольцами Френеля 12 и 13, и одного или двух цилиндрических окон

10 и 14, примыкающих на противоположных концах блока 4,к отражателям 2 и 3 соответственно.

Цилиндрическая линза Френеля, включающая линзу 11 и кольца 12 и 13, выполнена с фокальной окружностью

FF находящейся в горизонтальной плоскости симметрии и пересекающей по большей части своей длины светящее тело 1 лампы. В свою очередь, примыкающие к линзе Френеля цилиндрические 50 окна 10 и 14 блока 4 по высоте (по образующей) равны высоте светового . отверстия каждого из отражателей 2 и 3, обеспечивая свободное прохождение лучей параллельно осям О Х< и

0 Х .

Ф

НА фиг.2 и 3 даны примеры выполнения импульсного светосигнального при-. бора в соответствии с описанной выше светооптической схемой применительно к сигнализации в полусферу и круговой сигнализации.

В первом случае (фиг.2) импульсная газоразрядная лампа со светящим телом, имеющим форму вписанной в шар пространственной спирали 15, сопрягается с выпукло-вогнутым отражателем

16 и вогнутым кольцевым отражающим элементом 17 и размещена внутри оптического блока в виде оптически прозрачного в выбранной области спектра защитного колпака 18, к которому примыкает с наружной стороны элемент 17.

Последний выполнен как часть корпуса 19, т.е. является верхней стенкой крышки корпуса 19 пускорегулирующей аппаратуры для импульсной лампы. На эту стенку нанесен зеркально отражающий слой алюминия, защищенный от воздействия окружающей среды споем окис" лов кремния или специального стекла.

Рабочие поверхности отражателя 16 и кольцевого элемента 17 образованы как тела вращения вокруг оси ОЕ частей 20 и 21 парабол. Отражатель 16 и элемент 17 имеют единую фокальную окружность FF, пересекающую по большей части своей длины витки спирали (канала разряда) лампы. Одновременно плоскость фокальной окружности РО Р смещена относительно горизонтальной плоскости симметрии ОХ, проходящей через точку О, примерно на 1/5 диаметра светящего тела лампы.

Лампа 15 смонтирована в патроне (не показан), собранном в корпусе 19.

При этом ножки 22 лампы и заключенные в изоляционную трубку средства 23 зажигания размещены в отверстиях, имеющихся на рабочей поверхности отражателя 16..

Импульсный светосигнальный прибор, предназначенный для круговой сигнализации (фиг.3), содержат импульсную шаровую лампу 24 полостного типа с аксиально ориентированными электродными узлами 25 и 26, собранными в приваренных к кварцевой колбе ножках.

Внутри колбы 27 на кварцевых держателях коаксиально смонтирован полый кварцевый вкладыш 28 сферической формы, образующий со стенками колбы 27 полость 29, заполненную ксеноном с начальным давлением 100-500 мм рт.ст.

В момент разряда в полости 29 образуется газоразрядная плазма, сформи5 14064 рованная в плазменную оболочку (светящее тело) в виде сферического слоя.

Ножки лампы с электродными узлами 25 и 26 расположены в осевых отверстиях

5 нижнего 30 и верхнего 31 отражателей.

Ь

Нижний электродный узел 25 установлен и закреплен в патроне (не показан), смонтированном в корпусе 32 пускорегулирующей аппаратуры. Верхняя часть оверхности корпуса 32 выполнена в виде кольцевого отражающего элемента

33. Верхний электродный узел 26 установлен в отверстии отражателя 31, подключен к пускорегулирующей аппара- 1 туре при помощи цангового зажима с токоподводом 34 и кронштейнов 35, удерживающих также верхний отражатель

31 на корпусе 32 внутри оптического блока 36. Все зеркально отражающие оптические элементы конструкции прибора изготовлены листовой штамповкой или жидкой штамповкой из подходящих металлов или пластмасс с,последующим созданием зеркально отражающего слоя ,на рабочей поверхности.

Зеркально отражающие рабочие поверхности отражателей 30, 31 и 33 образованы как тела вращения вокруг оси

ZZ частей 37, 38 и 39 парабол. При 30 этом фокальная окружность F F отра1 жателя 30 пересекает разрядную полость 29 нижней полусферы лампы по всей своей длине, а ее плоскость

I (Р 0 F параллельна плоскости симметрии FOF светящего тела и смещена от

35 нее на 0,3 диаметра сферической плазменной оболочки лампы. ((И

Фокальная окружность F F верхнего отражателя 31 также пересекает разрядную полость 29 верхней полусферы лампы по всей своей длине. Вместе с тем этот отражатель является телом вращения части 38 параболы, главная ось которой аналогично тому как по-

Э 9

45 казано на фиг.1 для оси 0 Х, наклонена к оси:вращения OZ под углом 75 О, а плоскость фокальной окружности F F я (( смещена от плоскости FOF на величину

0,35 диаметра сферической плазменной оболочки лампы.

БО

Лампа 24 и отражатели 30 и 31 заключены внутри оптического блока 36, представляющего собой комбинацию кольцевой линзы Френеля с сечением

55 плосковыпуклой линзы 40 с примыкающими к ней призматическими кольцами

41, и двух цилиндрических окон 42 н

43. перекрывающих выходные в горизон%

26 6 тальном направлении отверстия отражателей 30 и 31. Указанная кольцевая линза Френеля имеет фокальную окружность FF, которая при установке оптического блока на корпусе 32 располагается по всей своей длине в сферической плазменной оболочке светящего тела лампы 24.

Работа импульсных светосигнальных приборов по фиг.2 и 3 заключается в генерировании световых импульсов с частотой 1-1,5 Гц при энергии вспышки 10-100 Дж в зависимости от выбранного типа лампы и требуемых параметров сигнализации.

Преимущества предлагаемых приборов по сравнению с известными обусловлены тем, что требуемое пространственное распределение силы света формируется одновременно как прямым излучением лампы, так и за счет перераспределения светового потока элементами отражательной и преломляющей оптики (выпукло-вогнутыми и кольцевыми отражателями, линзой Френеля).

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Импульсный светосигнальный прибор, содержащий лампу с объемным светящим телом и один или два обращенных вершинами к светящему телу лампы соосно ориентированных. выпукло-вогнутых отражателя (нижний и верхний) с рабочей поверхностью, образованной вращением части параболы вокруг оси, проходящей через центр светящего тела лампы и пересекающейся с главной осью параболы,, заключенные внутри оптического блока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что,- с целью упрощения оптической системы прибора и повышения дальности действия, ось вращения части параболы проходит через точку, расположенную между ее вершиной и фокусом, причем на плоскости фокальных окружностей каждой рабочей поверхности отражателей смещены от центра светящего тела лампы на расстояние 0,20,4,циаметра или. высоты, а фокальные окружности удалены от центра на расстояние не более 0,3 диаметра светящего тела.

2, Прибор по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что рабочая поверхность одного из отражателей образова на вращением части параболы вокруг

7 1406426 8 оси, проходящей под углом в пределах неля с фокальной окружностью, распоот 60 до 80 к главной оси параболы. ложенной в горизонтальной плоскости, 3. Прибор по пп.1 и 2, о т л и пересекающей на большей части своей ч а ю шийся тем что нижний от- длины светящее тело лампы и одного

Э

У ражатель дополнительно снабжен вогну- или двух гладких цилиндрических окон, тым кольцевым отражающим элементом. примыкающих на противоположных концах

4. Прибор по п.1, о т л и ч а ю — блока к отражателям и имеющих высоту, шийся тем, что оптический блок равную высоте световых отверстий отвыполнен в виде кольцевой линзы Фре 1р ражателей.

140б 426

Составитель Г.Величкина

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор М.Васильева

Редактор И,.Рыбченка

Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3180/36

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