Фонарь-катафот

(71) Научно-испериментальнь Бюл, Ф 16следовательский и эксй институт автомобильборудования и автопри ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ного электрооборов(57) Изобретение относится к областиоптики и может быть использовано вкачестве устройства, совмещающегофункции фонаря и световозвращателя,Целью изобретения является улучшениеинформативности фонаря-катафота путем обеспечения веерного светораспределения, Фонарь-катафот состоит изисточника света 1, рассеивателя 4 иколлиматора 2, совмещенного с оптическим 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 плос копараллельных 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, Г1 130715Изобретение относится к оптике иможет быть использовано в качествеустройства, обеспечивающего функциифонаря и световозвращателя (катафота)автомобилей и других транспортныхсредств,Цель изобретения - улучшение информативности светосигнального фонаря-катафота путем использования призматических элементов рассеивателя для 10перераспределения излучения источника света в плоскости преимущественного рассеяния,На фиг. 1 изображено сечение фонаря-катафота горизонтальной плоскостью,5проходящей через продольную ось 00системы, на фиг, 2 - рассеиватель иоптический растр, совмещенный с колли.матором, вид в плане,Фонарь-катафот (фиг. 1) включает 20источник 1 света, коллиматор, выполненный в виде дисковой линзы 2 Френеля, совмещенный с оптическим растром3, и рассеиватель 4, Источник 1 дополнен сферическим контротражателем 5.25Рассеиватель 4 (фиг 2) имеет плоскую переднюю поверхность 6 и заднюю,содержащую отражающие внешний светтрипельпризмы 7 и отверстия 8 в видеплоскопараллельных участков правильной шестиугольной формы, Каждая трипельпризма 7 имеет три взаимно перпендикулярные грани 9, проходящие под1 оуглом р .= агссоз - 54 44 к передб35ней поверхности б, и граничит с тремяотверстиями 8 и тремя смежными трипельпризмами 7, при этом смежные гра -ни смежных трипельпризм 7 имеют общую границу, параллельную переднейповерхности 6, а проекция этой парыграней на поверхность б - правильныйшестиугольник, равный контуру отверстия 8. Каждая третья пара с центром0 таких смежных граней (именно, вертикальных граней 10) образует двугранный угол, ребро 11 которого лежитна одной вертикальной прямой с центрами 0 отверстий 8,Растр 3 представляет собой горизонтальный ряд цилиндрических линз 12с вертикальными образующими и границами 13 между ними, ширина которыхравна расстоянию между смежными вертикальными рядами отверстий 8, а вертикальная плоскость симметрии каждойлинзы 112 совпадает с плоскостью симметрии соответствующего ряда, Апертур 0 2ный угол 1 линзы 12 состанляет (при показателе преломления и 1,5) около 25 . Фокальная плоскость растра лежит в плоскости ребер 11 рассеивателя 4, что обеспечивает наибольшую равномерность светораспределения по углам, Если угловые размеры источниока 1 2 у10 , то выполняется неравенство втпЫ т рот - 1 ап,а -соз, где Ы - угол падения произвольного луча 14 источника 1 на вертикальную грань трипельпризмы 7, и как следствие, угол падения луча на поверхность б (после преломления на этой грани) меньше угла полного внутреннего отражения. Линзы 12 обращены выпуклостью к световозвращателю 4, а на противоположной стороне их несущего слоя выголнены преломляющие 14 и отражающие 15 элементы дисковой линзы 2 Френеля, в фокусе которой локализован источник 1 света,Устройство работает следующим образом.Лучи 16 источника 1 падают (непосредственно или отразившись от контр- отражателя 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,образуемых 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 90 О, В вертикальной плоскости расходимость определяется размерами источника 1 и качеством оптических элементов и мо 1307150жет быть как угодно мала, Увеличитьрасходимость в вертикальной плоскости можно, например, заменив цилиндрические линзы 12 (все или несколько) вертикальным рядом сферических или эллипсоидных линз прямоугольной апертуры, высота которых равна высоте отверстия 8 или грани 10Лучи 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 этомпо сравнению с раздельной компоновкой фонаря и световозвращателя, имеющего посовременным требованиям защитное стекло, достигается также экономия материале ,пластмассы) в обьеме защитного стекла, так как его функцию может ЗОвыполнять стекло оптического растраФонаря,Преимущественная область использования изобретения - габаритные огни транспортных средств, Я также маяки с веерным светораспределением,которые могут использоваться как светосигнальное средство в отраженных лучах (при вышедшем из строя собственном источнике),Формула и з о б р е т е н и я1, Фонарь-катафот, содержащий источник света, рассеиватель, включаюший трипельпризмы и световые отверстия, и установленный между источником света и рассеивателем оптический растр, направляющий часть лучей источника на световые отверстия, о ти ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения информативности путемиспользования элементов рассеивателя для перераспределения излучения источника 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. агсз 1 п(Гп"- - 1 в 1 п р- сов д),где и - показатель преломления материала рассеивателя. 2, Фонарь-катафот по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что оптический растр состоит из цилинпрических 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 оси ряда смежных трипельпризм.3. Фонарь-катафот по п. 1, 2, о тл и ч а ю щ и й с -. тем, что со стороны, обращенной к источнику света, оптический растр снабжен кольцевыми преломляющими элеентами Френеля.1307150 Составитель И. ЗайцевТехред Л. Сердюкова Корректор И. Эрдейи Редактор Ю.Середа Заказ 1611/33 Тираж 466ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4