ФАРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Советский патент 1995 года по МПК F21M3/00 

Изобретение относится к светотехнике, а именно к фарам транспортных средств, в частности противотуманным.

Целью изобретения является улучшение светотехнических характеристик фары транспортных средств.

На фиг. 1 показано сечение фары вертикально проецирующей плоскостью; на фиг.2 - сечение фары горизонтально проецирующей плоскостью; на фиг.3 - сечение горизонтально проецирующей плоскостью противотуманной фары с двумя источниками света и отражателем, выполненным в виде двух параболоидных элементов, сопряженных параболоцилиндрическим элементом, контротражатель которой представляет собой сопряжение эллипсоидной поверхности, сопряженной с поверхностью эллиптического цилиндра; на фиг. 4 - сечение горизонтально проецирующей плоскостью противотуманной фары с двумя источниками света и отражателем, выполненным в виде двух параболоидных элементов, сопряженных с параболоцилиндрическим элементом, контротражатель которой представляет собой сопряжение двух эллипсоидных поверхностей через эллипсоидный цилиндр.

Фара содержит (см. фи.1 и 2) отражатель 1, поверхность которого имеет параболический профиль 2 в вертикальной плоскости, рассеиватель 3, источник света 4 с телом накала 5, установленным в фокусе 6 отражателя 1 и ориентированным перпендикулярно оптической оси 7 фары, а также контротpажатель 9 эллипсоидной формы, большая ось 9 которого расположена вертикально относительно оптической оси 7 фары, один из его фокусов 10 совмещен с положением фокуса 6 отражателя 1 и тела канала 5, а другой фокус 11 эллипсоидного контротражателя 8 расположен над первым и удален от него на расстояние, не меньшее диаметра тела накала 5.

Возможен вариант конструкции контротражателя 8 (фиг.3). В этом случае отражатель 1 выполнен в виде двух параболоидных элементов 12 и 13, сопряженных через параболоцилиндрический элемент 14, а фара снабжена двумя источниками света 4 и 15 с телами накала 5 и 16, для контротражателя 8 и 17 выполнены в виде сопряжения эллипсоидного элемента 18 с эллиптическим цилиндром 19 либо (см.фиг.1, 4) в виде одного контротражателя 8 с двумя эллипсоидными элементами 18, сопряженными через эллиптический цилиндр 19. В этих вариантах конструкция большая ось 9 эллипсоидных элементов 19 расположена вертикально относительно оптической оси 7 фары, одни их фокусы 10 и 20 совмещены с фокусами 6 и 21 параболоидных элементов 12 и 13 и положением тел накала 5 и 16, а другие фокусы 11 и 22 расположены выше первых на величину, не меньшую диаметров тел накала 5 и 16. При этом оси 23 и 24 эллиптических цилиндров 19 (фиг.3) либо сопрягающего эллиптического цилиндра 19, в варианте, показанном на фиг.4, проходят через соответствующие точки фокусов 10 и 20, 11 и 22 эллипсоидных элементов 18 контротражателя 8.

Фара работает следующим образом.

Часть излучения от тела накала 5 источник света 4 (фиг.1 и 2), попадая на поверхность параболического отражателя 1, отражается от него в соответствии с законами геометрической оптики, т.е. излучение от сфокусированного источника света 4 отражается от него узким пучком в вертикальной плоскости и несколько большим углом рассеяния из-за размеров тела накала 5 в горизонтальной плоскости. Затем отраженный отражателем 1 световой пучок претерпевает преломление и дополнительное рассеивание в горизонтальной плоскости на цилиндрических линзах рассеивателя 3, что позволяет сформировать характерные для противотуманных фар светораспределение, т.е. пучок узкий (до 2^о) в вертикальной плоскости и достаточно широкий пучок (до 60-70^о) в горизонтальной плоскости.

Другая часть излучения тела накала 5 источника света 4 падает на контротражатель 8 эллипсоидной формы, отражаясь от которого в силу вертикального расположения его большей оси 9 и расположения тела накала 5 в нижнем его фокусе 10 формирует на втором фокусе 11 изображение тела накала 5. Излучение от изобретения тела накала 5 попадает расходящимся пучком на рабочую поверхность отражателя 1, а так как положение второго отражателя 11 контротражателя 8 расфокусировано относительно фокуса 6 отражателя 1 вверх на величину, не меньшую чем размер тела накала 5, то отраженные верхней и нижней частями отражателя 1 лучи будут направлены вниз относительно отраженных лучей, испущенных телом накала 5, расположенном в фокусе 6 отражателя, т. е. обеспечат увеличение угла рассеяния в вертикальной плоскости вниз от светотеневой границы на величину 4-5^о. При этом, так как изображение тела накала 5, сформированное контротражателем 8, не совпадает с положением собственно тела накала 5, то в этом случае не будет происходить увеличение температуры тела накала 5, а следовательно, и исключается его локальный перегрев, приводящий к снижению срока службы лампы.

В конструкции противотуманной фары (фиг.3 и 4), содержащей отражатель 1, выполненный из двух параболоидных элементов 12 и 13, сопряженных через параболоцилиндрических элемент 14, и снабженный двумя источниками света 4 и 15 с телами накала 5 и 16, устанавливают в зависимости от особенностей светораспределения (увеличенная сила света в периферической зоне) два контротражателя 8 и 17 (фиг.3), выполненных в виде сопряжения эллипсоидного элемента 18 с эллиптическим цилиндром 19 либо (в случае увеличенной силы света в центральной зоне светораспределения) один контротражатель 8 с двумя эллипсоидными элементами 18, сопряженными через эллиптический цилиндр 19 (фиг.4).

В конструкции, показанной на фиг.3 светораспределение противотуманной фары создается следующим образом: часть излучения от источников света 4 и 15, тела накала 5 и 16 которых находятся в фокусах 6 и 21 параболоидных элементов 12 и 13, попадая на эти элементы, отражается и, частично рассеиваясь в горизонтальной плоскости на цилиндрических линзах рассеивателя 3, формирует центральную часть светораспределения; другая часть излучения от этих источников света 4 и 15 в силу того, что их тела накала 5 и 16 лежат на фокальной линии элемента 14, попадая на его поверхность, отражается под соответствующими углами в горизонтальной плоскости и формирует периферические зоны светораспределения, от правого источника света 4 - левую часть, от левого источника 15 - правую часть светораспределения; третья часть излучения от источников света 4 и 15 попадает на контротражатели 8 и 17, эллипсоидные элементы 18 которых формируют изображение соответствующих тел накала 5 и 16, расположенное над ними, а следовательно, и излучение от этих изображений, попадая и отражаясь от поверхности элемента 14, будет формировать нижнюю часть периферической зоны светораспределения; четвертая часть излучения от тел накала 5 и 16, попадает на элементы эллиптических цилиндров 19 контротражателей 8 и 17, а так как параметр эллипса эллиптических цилиндров 19 совпадает с параметрами эллипса эллипсоидных элементов 18, то и отраженное излучение от этих поверхностей обязательно пройдет через оси 23 и 24 эллиптических цилиндров 19, расположенные выше фокальной линии параболоцилиндрического элемента 14 отражателя 1, и, отразившись от поверхности элемента 14 под соответствующими углами, будет увеличивать силу света нижних частях периферических зон светораспределения.

Конструкция фары, показанная на фиг.4, работает аналогично, но в случае раздельного выполнения контpотражателей 8 и 17 часть отраженного излучения от параболоцилиндрического элемента 14 в зоне его вершины будет выходить из оптического элемента фары под углом и вносить свой вклад в формиpование периферических областей светораспределения, а в случае выполнения контротражателя 8 в виде цельной конструкции, включающей два эллипсоидных элементов 18, сопряженных через эллиптический цилиндр 19, отраженное излучение от зон, прилегающих к вершине параболоцилиндрического элемента 14 отражателя 1, будет за счет многократного отражения от поверхностей 14 и 19 попадать на параболоидные элементы 12 и 13 отражателя 1 и, отражаясь от них, формировать нижние части центральной зоны картины светораспределения.

Изобретение относится к светотехнике, а именно к фарам транспортных средств, в частности к противотуманным, и позволяет улучшить светотехнические характеристики. Фара транспортного средства содержит отражатель, рассеиватель, источник света с телом накала, размещенным в фокальной точке отражателя, контротражатель эллипсоидной формы, первый фокус которого совмещен с положением тела накала источника света, его большая ось перпендикулярна оптической оси фары и расположена вертикально к ней, а его второй фокус размещен над первым фокусом, совмещенным с положением фокуса отражателя и телом накала источника света, и удален от него на расстояние, не меньшее, чем размер тела накала. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. ФАРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая отражатель, рассеиватель, источник света с телом накала, размещенным в фокальной точке отражателя, и контротражатель эллипсоидной формы, один из фокусов которого совмещен с положением тела накала источника света, а его большая полуось перпендикулярна оптической оси фары, отличающаяся тем, что, с целью улучшения светотехнических характеристик, большая полуось эллипсоидного контротражателя расположена в вертикальной плоскости, а второй фокус размещен над фокусом, совмещенным с телом накала источника света и удален от него на расстояние не меньше, чем размер тела накала в вертикальной плоскости. 2. Фара по п.1, отличающаяся тем, что элементы эллипсоидной поверхности, и эллиптического цилиндра контротражателя сопряжены. 3. Фара по п.1, отличающаяся тем, что элементы двух эллипсоидных поверхностей и эллиптического цилиндра контротражателя сопряжены.