НЕОСЛЕПЛЯЮЩАЯ ФАРА БЛИЖНЕГО СВЕТА Российский патент 1994 года по МПК F21M3/00 

Изобретение относится к оптике, а именно к конструкции осветительных устройств транспортных средств.

В практике эксплуатации транспортных средств при движении в темное время суток для освещения пространства по ходу движения используются фары, конструктивно состоящие из трех основных элементов - электролампового источника света, параболического зеркального рефлектора, формирующего узкий конусообразный световой поток, и защитного стекла с оптическими элементами для коррекции светового луча.

Вследствие того, что параболический рефлектор имеет широкий угол раскрытия, кроме основного луча, возникает широкий конус побочного излучения, сравнительно высокой интенсивности. В условиях встречного движения такое излучение, являясь контровым, может конкурировать (вплоть до превосходства по уровню) со световым потоком от объектов на проезжей части дороги, освещаемых собственными фарами, что приводит к ослеплению водителей. Дополнительные экраны, устанавливаемые между источником света и рефлектором, недостаточно эффективны, так как экранируют только небольшой участок поверхности, излучающей паразитный световой поток.

Известны осветительные устройства - рефракторы, состоящие из точечного источника света и положительной линзы, формирующей узкий световой луч. Паразитное излучение при этом минимально и определяется только уровнем рассеивания поверхностью линзы. Световое пятно такого устройства имеет четко выраженный контур, что ухудшает условия наблюдения, создавая неестественную для человеческого зрения резкую ограниченность обозреваемого пространства. Кроме того, края светового пятна имеют окраску вследствие дисперсии света на краю линзы.

Известны также фары типа рефрактора, имеющие источник света, двухфокусный параболический рефлектор и положительную линзу, фокус которой совмещен с вторым фокусом рефлектора, а в первом его фокусе размещается источник света. Во втором фокусе рефлектора световая энергия имеет точечную структуру, из-за чего световой поток после преломления в линзе также имеет резко ограниченную структуру с цветовой окраской.

В предложенной неослепляющей фаре положительный эффект достигается благодаря формированию высоколокального светового потока заданной формы с бесконтурной структурой светового пятна, проецируемого на пространство движения. Фара состоит из положительной линзы, сферического рефлектора с внутренней озеркаленной поверхностью и источника света, размещенного внутри рефлектора в его центральной зоне.

Рефлектор имеет излучающее окно, в котором формируется световой поток расходящейся конусообразной формы и такой структуры, чтобы энергия излучения на периферии светового конуса равномерно убывала до минимума. Взаимным расположением рефлектора и положительной линзы обеспечивается проецирование светового потока рефлектора в максимально полном объеме на тыльную поверхность линзы, после преломления в которой возникает световой луч заданной формы. Фокусное расстояние линзы имеет значение, согласованное с оптическими параметрами рефлектора. Равномерно убывающая к периферии структура светового потока рефлектора формируется благодаря изменяющейся от центра к периферии, от максимума до минимума прозрачности контура излучающего окна, а также благодаря специфике многократного внутреннего отражения лучей в рефлекторе. Линза выполняется концентрически бифокальной, причем внешняя зона имеет меньшее фокусное расстояние, чем центральная зона, для обеспечения оптимального преломления лучей внешней зоны светового конуса рефлектора, так как они формируются в рефлекторе в зоне, расположенной ближе к линзе, и направлены под большим углом. Специфическая конфигурация светового пятна на проезжей части дороги типа "европейский луч" формируется соответствующей конфигурацией излучающего окна.

Рефлектор может быть конструктивно объединен с электроламповым источником света, для чего озеркаленный стеклянный баллон лампы имеет излучающее окно соответствующей формы градации прозрачности контура.

На чертеже схематически изображена фара.

Источник света 1 размещен в зоне фокальной плоскости положительной линзы 2 и в центральной зоне сферического рефлектора 3, имеющего излучающее окно 4 с зоной убывающей прозрачности 5, в котором формируется основной консуообразный световой поток 6, который, преломляясь в положительной линзе 2, создает световой поток 7, проецируемый на пространство движения. Лучи, отраженные рефлектором, накладываясь на основной световой конус 6 и усиливая его, кроме того, образуют внешний дополнительный световой конус 8, проецируемый на периферийную зону 9 линзы, имеющей меньшее, чем центральная зона фокусное расстояние. Образующийся световой поток 10 обрамляет световой поток 7 и обеспечивает плавное уменьшение яркости светового пятна на его периферии.

Использование: в оптике, а именно в конструкции осветительных устройств транспортных средств. Предлагается применять неослепляющую фару ближнего света, состоящую из источника света, рефлектора и положительной линзы и создающую высоколокальный световой поток с безконтурной структурой светового пятна. Положительный эффект достигается применением сферического рефлектора с размещенным внутри него источником света, имеющего излучающее окно, образующий контур которого выполнен с убывающей прозрачностью. Положительная линза выполнена концентрически - бифокальной, с внешней более короткофокусной зоной. Излучающее окно имеет такую конфигурацию, которая обеспечивает специфическую конфигурацию светового пятна. Источник света и рефлектор могут быть выполнены в виде единого элемента - электролампы с озеркальным стеклянным баллоном, имеющим излучающее окно. 1 ил.

1. НЕОСЛЕПЛЯЮЩАЯ ФАРА БЛИЖНЕГО СВЕТА, содержащая источник света, рефлектор и положительную линзу, отличающаяся тем, что для формирования высоколокального светового потока, не оказывающего ослепляющего воздействия на водителей встречного транспорта, с бензоконтурной структурой светового пятна, обеспечивающей комфортные условия наблюдения, рефлектор выполнен в виде сферы с внутренней озеркаленной поверхностью и излучающим окном с переменной прозрачностью образующего контура, с расположенным источником света в центральной зоне сферы, а положительная линза выполнена концентрически бифокальной с внешней зоной, имеющей фокусное расстояние меньше фокусного расстояния центральной зоны, причем конфигурация излучающей окна обуславливает специфическую конфигурацию светового пятна на проезжей части дороги. 2. Фара по п.1, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, указанные рефлектор и источник света выполнены в виде единого элемента - лампы с озеркаленным стеклянным баллоном.