Световой прибор

 

Изобретение относится к светотехнике и может найти применение при разработке малогабаритных светосигнальных транспортных фонарей. Цель изобретения - уменьшение габаритов светового отверстия светового прибора. Световой прибор содержит пространственно разнесенные источники 1 и 2 света, помещенные в фокусы коллиматоров 3 и 4, выполняющих одновременно функции светофильтров, и преобразователь 5, совмещенный с плоскостью выходного отверстия фонаря. Передняя сторона преобразователя гладкая или содержит светорассеивающие линзовые элементы , задняя, освещаемая коллиматорами, содержит призматические элементы 6 полного внутреннего отражения, имеющие две идентичные рабочие грани 7 и 8, ориентированные против выходных отверстий коллиматоров 3 и 4 соответственно. Выходная преломляющая грань 9 каждой призмы 6 совмещена с передней поверхностью преобразователя 5. Грани 7 и 8 образуют с гранью 9 угол меньший или равный 60°. Линзовые элементы 11 и 12 на передней поверхности преобразователя 5 выполняют функции рассеивателя. Каждая из линз 11 или 12 имеет апертуру, равную половине апертуры выходных граней 9, и выполняется против грани 8 или 7. Лучи 15 или 16 источника 1 или 2 света преломляются коллиматорами - светофильтрами 3 или 4 и идут параллельно осям, далее преломляются гранями 7 или 8 призмы 6 (и возможно линзами 13 или 14, отражаются гранями 7 или 8) параллельно общей оси прибора и излучаются через выходные грани 9 (возможно, рассеиваясь линзами 11 или 12). Как лучи 15, так и лучи 16 двух разных огней заполняют габариты общего выходного отверстия светового прибора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 00 С j ю 00 ел XI ND

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s F 21 0 I

892

МЕсбюзЯ! ПАЖФШ

Q3R

4 ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4374691/07 (22) 08.02.88 (46) 23.04.92. Бюл. Nã 15 (71) Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильной электроники и электрооборудования

Научно-производственного объединения

"Автоэлектроника" (72) А.B,Ëþáàðùóê и Е.Ф.Решетин . (53) 629.1.054.5 (088.8) (56) Скобелев В.И. Световые приборы автомобилей и тракторов. — М.: Энергоиздат, 1981, с,78.

Патент Швейцарии

N475508,,кл. F 21 M 3/00, 1969, (54) СВЕТОВОЙ ПРИБОР (57) Изобретение относится к светотехнике и может найти применение при разработке малогабаритных светосигнальных транспортных фонарей. Цель изобретения— уменьшение габаритов светового отверстия светового прибора. Световой прибор содержит пространственно разнесенные источники 1 и 2 света, помещенные в фокусы коллиматоров 3 и 4, выполняющих одновременно функции светофильтров, и преобразователь 5, совмещенный с плоскостью выходного отверстия фонаря, Передняя стоИзобретение относится к светотехнике и может быть использовано при проектировании гругповых сигнальных огней автомобилей и других транспортных средств.

Целью изобретения является уменьшение габаритов светового отверстия светового прибора.

„„Я „„1728572 Al рона преобразователя гладкая или содер. жит светорассеивающие линзовые элементы, задняя, освещаемая коллиматорами, содержит призматические элементы 6 полного внутреннего отражения, имеющие две идентичные рабочие грани 7 и 8, ориентированные против выходных отверстий коллиматоров 3 и 4 соответственно. Выходная преломляющая грань 9 каждой призмы 6 совмещена с передней поверхностью преобразователя 5. Грани 7 и 8 образуют с гранью 9 угол меньший или равный 60, Линзовые элементы 11 и 12 на передней поверхности преобразователя 5 выполняют функции рассеивателя. Каждая из линз 11 или 12 имеет апертуру, равную половине апертуры выходных граней 9, и выполняется против грани 8 или 7. Лучи 15 или 16 источника 1 или 2 света преломляются коллиматорами — светофильтрами 3 или 4 и идут параллельно осям, далее преломляются гранями 7 или 8 призмы 6 (и возможно линзами

13 или 14, отражаются гранями 7 или 8) параллельно общей оси прибора и излучаются через выходные грани 9 (возможно, рассеиваясь линзами 11 или 12). Как лучи 15, так и лучи 16 двух разных огней заполняют габариты общего выходного отверстия светового прибора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

На чертеже изображена оптическая схема светового прибора с обозначением хода световых лучей в нем.

Световой прибор, выполненный, например, в виде совмещенного фонаря, содержит пространственно разнесенные источники 1 и 2 света, помещенные в фоку1728572

p = arcsin (cos ф (3) сах коллиматоров 3 и 4 соответственно, выполняющих функции светофильтров (Френелевские линзы из окрашенного материала), оси 0101 и 0202 которых проходят под углом, не меньшим 60 к общей оси

00 прибора и не меньшим 120 друг к другу, и пересекаются в плоскости преобразователя 5 из бесцветного прозрачного материала, совмещенного с плоскостью выходного отверстия прибора, образуя с плоскостью преобразователя 5 угол р <30 . Передняя сторона преобразователя 5 гладкая или содержит светорассеивающие линзовые элементы, задняя (освещаемая коллиматорами

3 и 4) содержит призматические элементы 6 полного внутреннего отражения, имеющие две идентичные рабочие грани 7 и 8, ориентированные против выходных отверстий коллиматоров 3 и 4 соответственно. Каждая грань 7 (8) является входной преломляющей гранью для лучей коллиматора 3 (4) и гранью полного внутреннего отражения для коллиматора 4 (3). Выходная преломляющая грань 9 каждой призмы 6 совмещена с передней поверхностью преобразователя 5 (при наличии рассеивающих элементов — с их несущей поверхностью), Грани 7 и 8 образуют с гранью 9 угол 7P < 60 . Углы 7/ги р связаны уравнением, вытекающим из оптикогеометрического анализа хода лучей

n sin 3 ф = cos (>/) + <р ), где и — показатель преломления призм 6.

Решение уравнения (1) относительно угла р имеет вид — п sin 3 /)э!и s/ã. (2)

В частности, при ф- 60 значение угла составляет 30 независимо от показателя преломления и; при 55 и n=1 5 значение угла <р составляет примерно 12 .

При р (30 задняя сторона преобразователя 5 может содержать нерабочие участки 10 его несущего слоя. Во избежание потерь света между призмами 6 дистанция

P между ними должна удовлетворять соотношению (n sin г +>r

sin p tg /г n cos где h — высота призм 6;

55 гдето — половинный угол расходимости пучка коллиматора 3 и 4, обусловленный неточностью источника 1 или 2.

Величины P u h должны быть достаточно малы (для автотранспортных огней

P «5 мм), чтобы свет смежных призм 6 сливался в сплошное световое отверстие фонаря для типичных расстояний наблюдения.

Линзовые элементы 11 и 12 на передней поверхности преобразователя 5 выполняют функции рассеивателя (при необходимости обеспечить угол рассеивания больший Q.

Каждая из линз 11 или 12 имеет апертуру, равную половине апертуры выходных граней 9, и выполняется против грани 8 или 7, являющейся отражающей для коллиматора

3 или 4 и имеет оптическую силу (возможно, различную для линз 11 и 12), отвечающую необходимому светораспределению данного огня. Необходимое светораспределение можно получить с помощью светорассеивающих элементов 13 или 14 непосредственно на отражающих гранях 8 или 7 путем выполнения их выпуклыми. Необходимая кривизна отражающих граней примерно в 6 раз меньше, чем у линз 11 и 12. Кроме того, передняя поверхность фонаря остается гладкой, при этом, однако, следует учитывать взаимодействие оптической силы отражающих и преломляющих граней 7 и 8 (в среднем это взаимодействие приводит к увеличению угла рассеивания примерно на

15% против рассчитанного с учетом кривизны лишь отражающих граней).

Световой прибор работает следующим образом.

Лучи 15 (16) источника света 1 (2) преломляются коллиматором-светофильтром 3 (4) и идут параллельно оси 0101 (0202), далее преломляются гранями 7 (8) призм 6 и отражаются гранями 8 (7) параллельно общей оси 00 фонаря и излучаются через вы1 ходные грани 9, возможно рассеиваясь линзами 11 и 12. Как лучи 15, так и лучи 16 двух разных огней заполняют габариты общего выходного отверстия с промежутками ширины (P — а), где а — полуширина основания приз 6, Они неразличимы для достаточно удаленного наблюдателя (на которого рассчитана система), воспринимающего всю выходную поверхность фонаря как светлую, независимо от того, какой источник 1 или 2 включен. Площадь выходного отверстия каждого огня увеличивается по сравнению с выходным отверстием отдельP — a ного коллиматора в раз, т.е. не меа нее, чем вдвое, так как P 2а.

1728572

Формула изобретения

Составитель И.Зайцев

Техред М.Моргентал

Редактор А.Мотыль

Корректор M Демчик

Заказ 1394 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул .Гагарина, 101

Предложенная схема светового прибора позволяет объединить на одном выходном отверстии большой площади два сигнальных огня разного цвета (например, красный и желтый сигналы торможения и 5 указателя поворота соответст вен но), вкл ючаемых независимо друг от друга, а также два сигнала одного цвета, но разной силы света и светораспределения (простой габаритный фонарь и противотуманный). Во 10 всех случаях среднегабаритная яркость

P — а уменьшается в раз без уменьшения а силы света.

1. Световой прибор, содержащий первый и второй коллиматоры, снабженные ис-,. точниками света и установленные 20 симметрично относительно оптической оси светового прибора под углом к ней, и освещаемый указанными коллиматорами преобразователь хода световых лучей, состоящий из набора отражательных элементов и 25 предназначенный для перераспределения световых пучков коллиматоров в направлении оптической оси светового прибора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритов светового отверстия светового прибора, указанный преобразователь хода световых лучей установлен в области пересечения световых пучков коллиматоров.

2. Прибор по п 1, отл и ч а ю шийся тем, что преобразователь хода световых лучей совмещен с плоскостью светового отверстия светового прибора, при этом каждый отражательный элемент выполнен в виде призмы полного внутреннего отражения, выходная преломляющая грань которой совмещена с внешней выходной поверхностью общего несущего слоя преобразователя хода световых лучей, первая внутренняя грань, обращенная к первому коллиматору, является входной преломляющей для лучей указанного коллиматора и отражающей для лучей второго коллиматора, а вторая внутренняя грань указанной призмы, обращенная к второму коллиматору, является отражающей соответственно для лучей первого коллиматора и входной преломляющей для лучей второго коллиматора,