Прожектор

О П И С А Н И Е ( )857631ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 628.9. .064 (088.8) по делам изобретений и аткрытий(54) ПРОЖЕКТОР Изобретение относится к светотехнике, в частности к светооптическим приборам прожекторного типа.Известен прожектор, содержащий размещенный внутри цилиндрической линзы Френеля источник света, расположенный в фокусе отражателя 11.Недостатком данного прожектора является то, что он не обеспечивает автоматического управления формой и шириной светового пучка.Цель изобретения - повышение эффективности использования прожектора за счет обеспечения автоматического управления формой и шириной пучка.Поставленная цель достигается тем, что известный прожектор имеет механизм перемещения цилиндрической линзы Френеля, состоящий из электромагнита и оправки для линзы, при этом оправка для линзы кинематически связана посредством стержней и коромысла с якорем электромагнита, а внешняя рабочая поверхность цилиндрической линзы Френеля имеет форму двух симметрично расположенных выпуклых в поперечном и продольном сечении секторов, разделен 2ных участками в форме тела вращения цилиндра с радиусом кривизны, меньшим радиуса кривизны внутренней поверхности линзы.На фиг. 1 изображен прожектор, общийвид; на фиг. 2 - цилиндрическая линза с кольцом Френеля; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - цилиндрическая линза с несущей арматурой; на фиг. 5 - рассчетные кривые сил света прожектора с узким (а) и широким веерным пучком в горизонтальной (б) и вертикальной (в) плоскостях.Прожектор содержит источник 1 света,например короткодуговую ксеноновую лампу высокого давления, вогнутый, преимущественно параболлоидный, отражатель 2 и элемент преломляющей оптики в виде ци линдрической линзы 3. Указанные элементы, составляющие оптическую систему прожектора, собраны в корпусе 4 с защитным стеклом и светофильтром 5, например инфракрасным фильтром, и крышкой 6, закрывающей тыльную часть корпуса 4. Лампа 1располагается вдоль оптической оси прожектора таким образом, что ее светящее тело находится в фокусе Р отражателя 2. Элемент1 О152025 30 35 40 45 5055 преломляющей оптики выполнен в виде цилиндрической линзы 3 или 7 из оптически прозрачного плавленного кварцевого стекла, по крайней мере часть внешней рабочей поверхности которой имеет выпуклую форму, внутренняя поверхность - тело вращения цилиндра. Указанная линза располагается коаксиально относительно лампы 1 с продольной осью, совпадающей с продольной осью прожектора, образуя кольцевой зазор, отделяющий ее внутренние стенки от стенок колбы лампы 1, составляющий не менее 2 - 3 мм. Длина линзы в зависимости от угла охвата отражателя 2 выбирается такой, чтобы при введении ее в оптическую систему прожектора большая часть светового потока лампы 1, исходящего из фокуса Р, проходила через ее стенки и после преломления направлялась на рабочую поверхность отражателя 2.Цилиндрическая линза 7 выполнена с внешней рабочей поверхностью в форме двух выпуклых секторов, симметрично расположенных в поперечном сечении линзы, разделенных секторами 8 в форме тела вращения цилиндра с радиусом кривизны, меньшим радиуса кривизны внутренней поверхности линзы 7. При этом секторы 9 имеют выпуклую форму также в продольном (вдоль образующей цилиндра) сечении. Указанные секторы 8 и 9 выполнены соответственно с одинаковой кривизной внешней рабочей поверхности при использовании линзы в прожекторе с круглосимметричным отражателем 2. На той части ее внешней рабочей поверхности вдоль образующей цилиндра, ко торая располагается вне угла охвата отражателя 2 при введенном положении указанной линзы в оптическую систему прожектора, выполнено кольцо 10 Френеля с профилем 11 обеспечивающим преломление исходящих из фокуса Г отражателя 2 лучей в сторону его рабочей поверхности. В другом варианте исполнения цилиндрическая линза 3 выполнена без кольца Френеля. Оптический элемент для изменения ширины пучка излучения прожектора, выполненный в виде цилиндрической линзы 3 или 7, монтируется в арматуре, представляющей собой кольцевую оправу 12 с кольцевой проточкой, внутри которой размещается концевая часть элемента - ножка 13 линзы. Удерживающая цилиндрическую линзу 3 или 7 кольцевая оправа 12 механически соединена с двумя несущими колонками 13. Ука занные колонки 13 снабжены соответственно передним и задним ограничителями 14 и 15 аксиального перемещения линзы для точного выставления ее в оптической системе прожектора и размещены в направляющих каналах 16 кронштейна 17. Последний механически закреплен на стенке корпуса 4 прожектора, на которой монтируется также электромагнит 18 с якорем 19. Несущие линзу колонки 13 входят в зацепление с коромыслом 20, находящимся в механической связи с якорем 19 электромагнита 18. Средняя часть коромысла 20 закреплена на оси 21, установленной на приливе кронштейна 17. Прожектор с изменяющейся шириной пучка излучения работает следующим образом.При включенном прожекторе и введенной цилиндрической линзе 3, лучи исходящие из фокуса г и других участков светящего тела лампы 1 преломляются под необходимыми углами, обеспечивающими расширение пучка излучения, В этом случае выпуклые секторы 9 линзы 3 обеспечивают преломление лучей под большими углами по сравнению с преломлением лучей, проходящих через секторы 8 и, таким образом, обеспечивает формирование широкого веерного, т. е. расширенного в одной плоскости пучка излучения прожектора. При использовании в конструкции прожектора и введении в его оптическую систему цилиндрической линзы 7, снабженной на рабочей поверхности кольцами 10 Френеля, выполненными вне угла охвата отражателя 2, часть светового потока лампы 1, который при выведенной линзе 7 рассеивается на элементах конструкции прожектора или в угле излучения,преломляется и направляется на рабочую поверхность отражателя 2 и далее после отражения выводится из оптической системы в полезном угле рассеивания, обеспечивая увеличение КПД прожектора. При выведении цилиндрической линзы 3 или 7 из оптической системы, т. е. при аксиальном перемещении ее в крайнее положение, фиксированное задним ограничителем 15 на несущих колонках 13, генерируемые лампой 1, лучи направляются практически без преломления непосредственно на рабочую поверхность параболоидного отражателя 2, формирующего узкий пучок излучения прожектора.Введение и выведение цилиндрической линзы 3 или 7 в оптической системе прожектора, т. е. перемещение ее вдоль оптической оси в пределах угла охвата отражателя 2, осуществляется при подаче питающего напряжения на электромагнит 18 с якорем 19, перемещающим несущие линзу колонки 13 в направляющих каналах 16 кронштейна 17 при помощи коромысла 20. При этом обеспечивается фиксация крайнего введенного или выведенного положения линзы посредством вышеуказанных ограничителей 14 и 15.Рассчитанные кривые сил света 1 ед - 1 ( К - угол рассеивания прожектора) прожектора с диаметром отражателя 200 мм, углом охвата ср= 108 и лампой ДКсЭЛ, при работе его с широким веерным (кривые б и в) и узким круглосимметуичным (кривая а) пучком излучения в горизонтальнойи вертикальной плоскостях (фиг. 5), прииспользовании для расширения пучка цилиндрической линзы 3 или 7. Видно, что линза обеспечивает почти трехкратное увеличение угла рассеивания (Й) прожектора вгоризонтальной плоскости (кривая б) по 5сравнению с вертикальной,Увеличение рассчитанного значения КПДпрожектора при работе с широким пучкомизлучения при использовании (фиг. 3) кольцевой линзы с кольцом Френеля составляет 7%. При этом полезный световой поток,прожектора возрастает в 1,2 раза.Прожектор предлагаемой конструкциипозволяет освещать как удаленные объекты,так и близкие, причем управление прожектором осуществляется автоматически. 15формула изобретения1. Прожектор, содержащий размещенный внутри цилиндрической линзы Френеля источник света, расположенный в фокусе отражателя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования за счет обеспечения автоматического управления формой и шириной пучка, он имеет механизм перемещения цилиндрической линзы Френеля, состоящий из электромагнита и оправки для линзы, при этом оправка для линзы кинематически связана посредством стержней и коромысла с якорем электромагнита.2. Прожектор по п, 1, отличающийся тем, что внешняя рабочая поверхность цилиндрической линзы Френеля имеет форму двух симметрично расположенных выпуклых в поперечном и продольном сечении секто. ров, разделенных участками в форме тела вращения цилиндра с радиусом кривизны, меньшим радиуса кривизны внутренней поверхности линзы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке2503715, кл. Г 21 М 1/00, 1977857631 Фи Б. Зрелис Редактор Н. Заказ 7209/б шнен иницк ВНИ 1130илиал Составителова Тех ред А. БойТираж 578ИПИ Государственногоо делам изобретенийМосква, Ж - 35, РауПП Патент, г. Ужго ка КорректорПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д, 4/5род, ул. Проектная,