RU10238U1 - Световой прибор - Google Patents

Abstract

1. Световой прибор, содержащий эллипсоидный отражатель, источник света, установленный в ближнем фокусе эллипсоидного отражателя, линзовую проекционную систему, соосную оптически с эллипсоидным отражателем и расположенную за его дальним фокусом, расположенную между эллипсоидным отражателем и проекционной системой диафрагму-отражатель, отражающая поверхность которой обращена вогнутой стороной к источнику света, отличающийся тем, что проекционная система выполнена в виде набора линз, каждая из которых снабжена поворотным устройством, позволяющим смешать ее с оптической оси эллипсоидного отражателя.2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что диафрагма-отражатель выполнена в виде ряда зеркально-отражающих поверхностей, представляющих собой тела вращения, нормали к которым пересекают оптическую ось эллипсоидного отражателя в области источника света, а свободные окна экранируют свет, выходящий за пределы формируемого светового пучка.3. Прибор по п.1, отличающийся тем, что за проекционной системой установлено защитное стекло сферической формы с центром кривизны, расположенным на оптической оси эллипсоидного отражателя.

Description

Световой пр1лборF21M 1/00 , 3/00

Техническое решение относится к светотехнике, в частности к световым приборам прожекторного типа. Оно может быть использовано при разработке подводных световых приборов, а также автомобильных фар и прожекторов иных средств передвижения.

Известен световой прибор фирмы Dedolight.c переменным углом формирования светового пучка (углом рассеяния), содержащий последовательно установленные сферический отражатель, источник света (нить галогенной лампы) и двухлинзовую оптическую систему. Формирование светового пучка в этом приборе осуществляется с помощью двухпинзовой оптической системы и отражателя, в центре кривизны отражающей поверхности которого расположена нить лампы. Изменение угла рассеяния светового пучка (примерно в 10 раз) осуществляется за счет одновременного перемещения вдоль оптиче.ской оси отражателя, лампы и внутренней линзы.

Особенностью схемного решения этого прибора является уменьшение полезного телесного угла излучателя при уменьшении угла рассеяния. Из технических характеристик на прибор DL-10Q следует, что его коэффициент полезного действия (КПД), равный отношению светового потдка в формируемом световом пучке к полному световому потоку источника излучения, уменьшается в 6 раз при изменении угла рассеяния от 40° до 4°. Этот недостаток усугубляется тем, что переход на более узкий световой пучок обычно вызван дефицитом светового потока на освещаемой поверхности особенно при наблюдении удаленных предметов через рассеивающие среды (вода, туман и т. д.).

Кроме того, конструкция прибора не позволяет получить резкую границу формируемого светового пучка, необходимую для уменьшения помехи обратного рассеяния при наблюдении через рассеивающие среды, или при создании автомобильных фар для диафрагмирования верхней части светового пучка, способного ослепить водителя встречного автомобиля. Этот недостаток особенно проявляется при малых углах рассеяния и объясняется тем, что в приборе нет ограничения светового пучка диафрагмой, расположенной в области переднего фокуса оптической системы, следующей за этой диафрагмой.

Известен подводный световой прибор Deep-SeaLite американской фирмы Deep Sea Power & Ltght, конструкция которого обеспечивает три угла рассеяния формируемого светового пучка -80°, 60°, или 30°- в зависимости от установленного а устройство отражателя. Однако конструкция прибора практически не позволяет оперативно изменять его угол рассеяния в связи с трудоемкостью замены отражателя.

Второй недостаток рассматриваемого прибора связан с тем,, что он не формирует резкую светотеневую границу светового пучка по тем же причинам, что и предыдущий аналог.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является фара (Патент РФ N° 2052707), содержащая эллипсоидный отражатель, источник света, установленнь й в ближнем фокусе эллипсоидного отражателя, линзовую проекционную систему, соосную с эллипсоидным отражателем и диафрагму-отражатель, расположенную между эллипсоидным отражателем и проекционной системой. При этом диафрагма-отражатель выполнена с зеркальной отражающей поверхностью, имеющей форму тела вращения и обращенной вогнутой стороной к источнику света, а выходное окно диафрагмы служит для получения светотеневой границь определенной формы.

Недостатком описанного устройства является то, что оно не позволяет в процессе эксплуатации формировать световой пучок с переменным углом рассеяния, что снижает его функциональные возможности.

Задачей заявляемого решения является расширение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что световой прибор, содержащий эллипсоидный отражатель, источник света, установленный в ближнем фокусе эллипсоидного отражателя, линзовую проекционную систему, соосную оптически с эллипсоидным отражателем и расположенную за его дальним фокусом, расположенную между эллипсоидным отражателем и проекционной системой диафрагму-отражатель, отражающая поверхность которой обращена вогнутой стороной к источнику света,, отличается тем, что проекционная система выполнена в виде набора линз, каждая из которых снабжена поворотным устройством, позволяющим смещать ее с оптической оси эллипсоидного отражателя. Заявленная совокупность элементов и связей позволяет достичь поставленной цели за счет выполнения проекционной системы в виде набора линз, имеющих возможность автономно смещаться с оптической оси прибора и не участвовать в формировании светового пучка.

При изучении известных технических решений в данной области техники совокупность признаков, отличающих заявляемый объект, не была выявлена. Данное решение отличается от известных.

Так как заявленное решение может быть реализовано на современных материалах и элементах, то оно является промышленно применимым.

Представленные на фиг. 1-4 чертежи, где показаны варианты взаимного расположения компонентов прибора, поясняют суть устройства. На фиг. 1 изображена оптическая схема предлагаемого светового прибора с минимальным углом рассеяния. На фигурах 2, 3, 4 изображена оптическая схема предлагаемого прибора с различными комбинациями линз проекционной системы, обеспечивающими последовательное увеличение угла рассеяния 2р. На чертежах обозначено:

1- источник света;

2- отражатель эллипсоидный;

3- диафрагма-отражатель;

4- первая линза;

5- вторая линза;

6- защитное стекло.

Предлагаемое устройство ( фиг.1) содержи.т.источник света 1, расположенный в ближнем фокусе р2 эллипсоидного отражателя 2, диафрагму-отражатель 3, проекционную систему, состоящую, например, из двух линз 4, 5, и защитное стекло 6. Проекционная система установлена за дальним фокусом эллипсоидного отражателя р2, а диафрагма -О1рш ательЗ находится между эллипсоидным отражателем 3 и проекционной системой. Каждая из линз проекционной системы снабжена поворотным устройством ( на чертежах не показаны ), позволяющим смещать ее с оптической оси эллипсоидного отражателя 2.

Устройство работает следующим образом. Дискретное изменение угла рассеяния светового пучка, формируемого предлагаемым устройством, осуществляется изменением оптической силы проекционной системы за счет ввода в ход лучей устройства различных комбинаций линз, составляющих эту проекционную систему. Двухлинзовая проекционная система позволяет получить четыре угла

рассеяния светового пучка. Оптические схемы, представленные на фигурах 1-4, иллюстрируют последовательное уменьшение оптической силы комбинации линз, установленных в ход лучей, и как следствие - возрастание угла рассеяния светового пучка от 2pmin (фиг. 1 ) до 2ртах ( фиг. 4).

Вывод линз 4 и 5 проекционной системы из хода лучей осуществляется поворотом вокруг оси, пересекающей оптическую ось эллипсоидного отражателя 2.

Предлагаемый вариант изменения угла рассеяния позволяет достичь оптимальной компоновки и минимальных габаритов устройства, так как диафрагмаотражатель 3 выполнена в виде ряда зеркально-отражающих поверхностей, представляющих собой тела вращения, нормали к которым пересекают оптическую ось эллиптического отражателя в области источника света, а свободные окна экранируют свет, выходящий за пределы формируемого светового пучка. Такая конструкция диафрагмы-отражателя 3 позволяет освободить пространство для установки линз 4 и 5 проекционной системы, выводимых из хода лучей. Кроме того, она позволяет значительную часть светового потока непопадающего непосредственно на эллипсоидный отражатель 2 направить через область источника света на эллипсоидный отражатель 2 для максимального увеличения КПД устройства.

Количество зон диафрагмы отражателя 3, их форма и расположение рассчитываются с учетом особенностей источника света для обеспечения заданной неравномерности освещенности и светотеневой границы на поверхности наблюдаемого объекта.

Защитное стекло 6, выполненное сферическим с центром кривизны поверхностей, расположенным на оси поворота линз проекционной системы, позволяет сократить габариты светового прибора. Сокращение габаритов устройства особенно существенно для подводного варианта исполнения, так как сферическое защитное стекло 6 имеет меньшие световые диаметры и толщину, чем плоское, выдерживающее заданное давление.

Выполнен и испытан макет предлагаемого устройства, который показал его эффективное функционирование.

Claims (3)

1. Световой прибор, содержащий эллипсоидный отражатель, источник света, установленный в ближнем фокусе эллипсоидного отражателя, линзовую проекционную систему, соосную оптически с эллипсоидным отражателем и расположенную за его дальним фокусом, расположенную между эллипсоидным отражателем и проекционной системой диафрагму-отражатель, отражающая поверхность которой обращена вогнутой стороной к источнику света, отличающийся тем, что проекционная система выполнена в виде набора линз, каждая из которых снабжена поворотным устройством, позволяющим смешать ее с оптической оси эллипсоидного отражателя.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что диафрагма-отражатель выполнена в виде ряда зеркально-отражающих поверхностей, представляющих собой тела вращения, нормали к которым пересекают оптическую ось эллипсоидного отражателя в области источника света, а свободные окна экранируют свет, выходящий за пределы формируемого светового пучка.

3. Прибор по п.1, отличающийся тем, что за проекционной системой установлено защитное стекло сферической формы с центром кривизны, расположенным на оптической оси эллипсоидного отражателя.