Световой прибор

.ЫХ 5)5 Р 21 М 1/00 ГОСУДДРСТВЕННЫИПО ИЗОбРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ;ССР лЛит ЕтТКРЫТИЯМ РЕТЕНИ еск и инстит ые приборы, М. ииО, 19 8, 1977.ГП-М и ПГЦ-М 6, Светотехник я ксв истем тотехнике,ам (отражаК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Айзенберг Ю, Б. СветЭнергия, 1980, с. 43-44.Патент ВеликобритзнМ 1423622, кл, Р 21 М 1/ОПатент ФРГИг 2616877, кл, Г 21 Ч 7/ОПрожекторы серий Плампой типа ДРИ 4001986, М 10, с, 29-31.(57) Изобретение относитв частности к оптическим с телям) для световых приборов, Целью изо бретения является повышение КПД и снижение материалоемкости светового прибора путем концентрации светового потока источника света в пределах полезного угла излучения. Световой прибор содержит зеркальный круглосимметричный отражатель 2 и протяженный источник 1 света, размещенный вдоль оптической оси отражателя 2. Профиль отражателя 2 выполнен из трех участков, граничные значения которых находят из условия обеспечения заданных значений осевой силы света и угла рассеяния светового пучка прибора. Повышение КПД достигается за счет перераспределения отраженного светового потока из "хвоста" кривой силы света в полезный угол излучения. 2 ил,прибора путем концентрации светового потока источника света в пределах полезного угла излучения.На фиг. 1. изображен профиль кругло- симметричного отражателя, состоящего из трех участков; на фиг. 2 " сопоставление кривых силы света прототипаи предлагаемого устройства (И),Световой прибор содержит протяженный источник света 1 длинойи диаметром б и зеркальный отражатель 2, Профиль отражателя 2 состоит иэ трех участков, построенных из условия обеспечения необходимой осевой силы света 1 о и полезного угла излучения а . Участок АВ является параболическим и отражает лучи, выходящие иэ центра горелки, параллельно оптической оси, Участок ВС является переходнь:и. Участок СД отражает лучи от нижнего края горелки под углом к оптической оси,Профиль отражателя 2 выполнен в соответствии с уравнениемс(г/г = тс 1 р - а)/2) 0 (р (1)и содержит три участка, удовлетворяющих следующим условиям:гт 0 при (ро Ф тр 1 а = а к31 п (р 12 г при фгфф макс,а при(р 1( р рг функция ар)-любая монотонно возрастающая функция с граничными условиями0а (р )а к -з 1 п (р/2 г,где ,(р - полярные координаты поверхности зеркального отражателя;а - угол между оптической осью и отра;кенным лучом;- угол слепого отверстия отражателя(р - угол внешней границы первого участка отражателя; а к - полез го прибора; 1 - длина и та;ный угол излучения световоротяженного источника све(рг - угол внешней границы второучастка отражателя;у акс - угол охвата отрГраничные значения угходятся иэ условия обеспеосевой силы света 1 о первырассеяния светового прибоствующего силе света 1 а ажателя, ЛОВ Р 1 и Рг На чения заданной м участком и угла ра а , соответь создаваемой 10 1520 25 30 3540 450 Изобретение относится к светотехнике, в частности к оптическим Системам (отражателям) для световых приборов: прожекторовзаливающего света, прожекторов дальнегодействия, светосигнальных приборов.5Цель изобретения - повышение КПД иснижение материалоемкости светового(ав 0 ( При проектировании светового прибора исходными данными являются осевая силао и полезный угол излучения а а величина 1 определяется типом световою прибора. В левую часть уравнения (3) вместо 1 ак подставляется величина Ио. Методом последовательных приближений при совместном решении уравнений (1) и (3) находится нижняя граница третьего участка (рг и координаты профиля отражателя р). Верхняя граница первогоучастка (р 1 находится третьим участком. Под 1 а к подразумеваетсязначение граничной силы света, котораяравна к 4, причем с = О,1 для прожекторовзаливающего света, 1 с = 0,5 для прожекторовдяльнего действия и с = 0,01 для световыхмаяков.Для построения отражателя световогоприбора в соответствии с изобретениемосугцествляется решение уравнения (1),которое возможно, если определена функцияа(р), связывающая углы аи р, составляемые с оптической осьюотраженными и падающими лучами,Для первого участка р орр 1 функция а(р) = О. т.е, отраженные лучи идутпараллельно оптической оси, Этот участокимеет параболоидную форму и определяетосевую силу света светового прибора1, - грл(г 1 э 1 п (р 1- го эи (ро)(2)г г ггде,о - коэффициент зеркального отраженияотражателя,г - коэфициент пропускания защитного стекла;1 - средняя яркость источника света;( о, (р о и г 9 1 - координаты граничныхточек первого участка.Для третьего участкарг(рр макс функцияа(Ф) ак -эп(рЛ,где а к - полезный угол излучения;1 - длина протяженного источника света,Сила света, создаваемая третьим участком по направлению а, определяется выражением,(чфць оЮч( соа 1(Ягде д - диаметр протяженного источникасвета,Второй участок при р( р ( р г является переходным между первым параболоидным и третьим участками, Дляобеспечения гладкой непрерывной поверхности отражателя роль функци ( у )может выполнять любая монотонновозрастающая функция с граничными условиямииэ уравнения (2), а координаты профиля определяются при совместном решении уравнений (1) и (2),Составной. зеркальный отражатель 2 светового прибора формирует изображение источника света 1, площадь проекции которого на плоскость, перпендикулярную данному направлению а, определяет силу света по данному направлению. Первый параболоидный участок отражагеля 2 формирует иэображение источника света 1 в виде кольца (с учетом слепого отверстия) и обуславливает осевую силу света, гпрдделяемую иэ выражения (2), Третий участок Формирует изображение протяженного источника 2 в виде полосы, расположенной радиально и несколько сужающейся к краю отражателя. использование выражения Ю) позволяет обеспечить соотношение дк:= Ио, определяющее полезный гол излучения светового прибора.В случае прожектора заливающего .вета поток источника света, падающий на огражатель, составляет не менее 70 % от полного потока источника света С учеом коэффициента зеркального отражения отражателя и коэффициента пропускания ."ащитного стекла поток светового прибора составляет не менее 50;А от потока лампыВ известных решениях отражатель име. ег форму параболоида или составлен из двух параболоидов с разными фокусными расстояниями. При этом неизбежно появление "хвоста" кривой силы света, т,е. ее части, для которой 1 а1 о, Световой поток в "хвосте" кривой силы света не относится к полезному и не учитывается при расчете КПД.В данном решении путем выбора функции й ( р ) и обеспечения хода отраженных лучей (фиг. 2) обеспечивается перераспределение светового потока из "хвоста" в основную часть кривой силы света. Этот перераспределяемый поток может составлять ориентировочно до 15 % от светового потока источника света. КПД прожекторазаливающего света вместо 30-35 Я составит45-50;,Предлагаемая форма отражателя харак 5 териэуется также пониженной материалоемкостью, что обьясняется меньшимиразмерами составного отражателя по сравнению с параболоидным, По расчетнымоценкам материалоемкость снижается на 510 10 %.Формула изобретенияСветовой прибор, содержащий зеркальный круглосимметричный отражатель сослепым отверстием и протяженный источ 15 ник света, размещенный вдоль оптическойоси отражателя, отл и чаю щийся тем,что, с целью повышения КПД и сниженияматериалоемкости, профиль отражателя выполнен в соответствии с уравнением20 дгl г =- ту р - а)/2)б ри содержит три участка, удовлетворяющих следующим условиям;а = 0 при р орр ,а =гтк -зп р/2 г при р 2 рузмакс25 любая монотонно возрастающая функция а( р) с граничными условиями0 а(р) с, -зп гр/2 г приР 1972,где г,гр - полярные координаты поверхности зеркального отражателя;а- угол между оптической осью и отраженным лучом;у с, - угол слепого отверстия отражателя,р - угол внешней границы первогоучастка отражателя;а- полезный угол излучения светового прибора;- длина протяженного источника света;р 2 - угол внешней границы втооогоучастка отражателя: у макс - угол охвата отражателя.451702083 600 оставитель И,Заицеехред М.Моргентал рректоь О,Кравцов дактор те изводственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4529 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5