CS232327B1 - Světlomet pro motorová vozidla - Google Patents

Abstract

Vynález řeší zvýšení osového a stranového dosahu svazku svštla světlometu určeného zejména pro setkávací provoz a pro jízdu v mlze. Refraktor (2) světlometu je ve své zóně nad dělicí křivkou (4), jejíž tvar se určí v závislosti na ohniskové vzdálenosti (f) reflektoru (1), průměru (d) válcového zdroje světla (3) uloženého axiálně ve vzdálenosti ΔΤ před ohniskem (P) reflektoru (i), opatřen refrakčními prvky (5), u kterých se po délce spojitě mění šířka (2h) a současně se postupně mění jejich sklon ψ v závislosti na poloze refrakcního prvku p(5) vzhledem k vertikále (y) světlometu.

Description

Vynález se týká světlometu zejména pro motorová vozidle, u kterého je řeSeno zvýšení osového a stranového fotomctrického dosahu svazku světla, použitelného zejména pro setkévací provoz a pro jízdu v ωΐζβ. Refraktor světlometu je ve své určité zon? opatřen pásovými refrakčními prvky, jejichž Šířka se podélně spojitě mění, přičemž odklon těchto prvků' od vertikály světlometu klesá postupně v závislosti na poloze přísluSného' prvku vzhledem k této vertikále. Tvar a velikost zmíněné zóny refraktoru, stejně jako okamžitá Šířka, odklon a tvořící profil jednotlivých refrakčních prvků se stanoví na základě geometrických charakteristik a vzájemné poloze konkévního reflektoru a zdroje světla ve světlometu.

Běžným účelem refrakčních, zpravidla vertikálně orientovaných prvků,je provedení stranového rozptylu světla. U refraktoru s plochou nosnou vrstvou mají tyto prvky nejčastěji válcový tvar a jejich tvořící rádiusový profil je po délce prvku neměnný a sleduje vnější tvar refraktoru. Z důvodu různého zobrazení defokusovaného světelného zdroje reflektorem a refraktorem má být světlo v různých částech refraktoru rozptýleno stranově v různé míře. To znamená, že refrakční prvky musí mít v různých místech refraktoru různé charakteristiky· Mezi tyto charakteristiky patří například u válcových pásových čoček tvořící poloměr, čířka a tloušíka.

U stávajících světlometů se provádí změna refrakčních charakteristik buň vytvářením zón refrakčních prvků s diskrétně odliěeným typem charakteristik, nebo se tyto mění spojitě změnou tvořícího poloměru po délce prvku, čímž při konstantní Šířce dochází ke kontinuální variaci ohniskové vzdálenosti a tlouštky čočky. V prvním případě je nevýhodou to, že při napojení zón s rozdílnými refrakčními charakteristikami dochází v místě napojení těchto zón při lisování nebo vstřikování k tvarovým poruchám, které zhoršují technologičnost výroby a fotometrické provedení světlometu, zejména hladinu jeho Oslňující svítivosti. V druhém případě je nevýhodou složitost výroby pásových čoček s proměnnou ohniskovou vzdáleností a při určitém uspořádání i odchylka od paralelnosti vnějSÍ a vnitřní refraktoru v podélném řezu refrakčním prvkem.

U světlometu podle vynálezu je refraktor v oblasti nad dělicí křivkou, jejíž poloha a tvar je dán vzájemným geometrickým uspořádáním reflektoru, refraktoru a zdroje světla, opatřen refrakčními prvky, u kterých se kontinuálně mění alespoň na části délky každého prvku šířka, přičemž současně se změnou vzdálenosti těchto refrakčních prvků od vertikály světlometu se mění postupně jejich odklon vzhledem k vertikále. Refrakční prvky mají stejný příčný tvořící profil ve tvaru částí kuželoseček, nebo jejich kombinací s přímkami, a jejich tloušťka je po délce konstantní, nebo se mění v závislosti na konkrétním geometrickém uspořádání světlometu, zejména podle velikosti a směru náklonu činné plochy refraktoru k referenční ose světlometu.

Vynález se vztahuje na světlomety s plochým i zakřiveným tvarem činné plochy refraktoru, stejně jako ne světlomety, jejichž refrakční prvky mají tvořící profil obecně dán tvarem vnitřního tvořícího profilu a obecným tvarem vnějSÍ plochy refraktoru. Na přiložených výkresech je znázorněn příklad provedení světlometu podle vynálezu, kde na obr. 1 je geometrické uspořádání světlometu podle vynálezu, na obr. 2 zobrazen světlomet v čelním pohledu, na obr. 3 je v perspektivním průmětu vozovky znázorněno elementární zobrazení světelného zdroje reflektorem a refrakčním prvkem podle vynálezu. Ne obr. 4, 5 je zobrazen refrakční prvek v podélném řezu a na obr. 6, 7 v řezu příčném.

Na obr. 1 je schematicky vyobrazen světlomet, který je složen z konkávního reflektoru 1, jehož odrazné plocha tvaru rotačního paraboloidu je v souřadnicovém systému (a, y, a) uložena vrcholem do počátku a je dána:

'4 y² + z² - 4.f.x = 0 kde . O), f je ohnisková vzdálenost reflektoru J.

Tato odrazná plocha může být z důvodu zlepšení podmínek zástavby světlometu na vozidla omezena dvěma přibližně horizontálními rovinami. Světelný zdroj £ přibližně válcového tvaru o průměru £ je v reflektoru £ uložen axiálně ve vzdálenosti 4 f bližšího čela světelného zdroje £ od ohniska £ reflektoru £. Refraktor £ uložený před reflektorem 1 může být svou funkční plochou nakloněn vzhledem k referenční ose χ světlometu ve vertikálním i horizontálním směru.

V čelním pohledu na světlomet podle obr. 2 je znázorněna dělicí křivka £, která rozděluje plochu reflektoru £ tak, že zóna nad ní promítá defofcusovaný světelný zdroj £ pod rozhraní £ světla a tmy, které je vytvořeno vnitřní nebo vnější clonou světelného zdroje £ světlometu. Tvar dělicí křivky £ axiálně zobrazený na funkční plochu refraktoru £ je dán:

zlf.R. I6f² R 2.d.f í tg² (4f² + R²)² + (4f² - R²)^{2 * 1} (4f² + R²)² + úf.4f.(4f² - R²) 25 000 (4f² + R²)² + zlf.4f.(4f² - R²) (2).

R, f, zlf, d = /mm/ a znamená:

R polární poloměr vztažený k ose χ světlometu

Ψ polární úhel vztažený k vertikále světlometu kde

R = (y² + z²)^,//2

Ψ = arctg(z/y) ' (3),

Refraktor £ je nad dělicí křivkou £ opatřen refrakčními prvky £, u kterých se zmenšuje šířka 2h směrem k hornímu okraji světlometu. Úhel odklonu Τ' refrakčních prvků £ se postup ně zmenšuje s narůstající vzdáleností a od vertikály^ světlometu. Pro znázornění refrakčního účinku jsou zvoleny případy spodní A a horní £ polohy refrakčního prvku £, kterým přísluší polární úhly Τ' ₀· Ψ á polární úhly βθ, R^.

Na obr. 3 je znázorněn perspektivní průmět vozovky sestávající z linie levé krajnice

1, středové čáry £ a pravé krajnice £, ve kterém je vyznačena poloha rozhraní £ svazku světla a tmy, linie 10 pásma I podle předpisu EHK 1, 8, 20 určující vzdálenost bližší než 25 m a linie 11 pásma IV. Bez refrakčního účinku refrakčního prvku £ a při zanedbání průmětu čelových kružnic se světelný zdroj £ promítne jako elementární zobrazení ve spodní peloze A rozptylového prvku £ přibližně jako obdélník 12 a v horní poloze £ rovněž přibližně jako obdélník ££. Z porovnání obou elementárních zobrazení obdélníků 1 2. 13 je zřejmé, že i když je polární úhel Ψ _a větší než Ψ je v důsledku různé pádové výšky reflektoru £ vertikální rozměr zobrazení i jeho maximální y__„ a minimální hodnota y_._ větší v poloze —-y “IflSX —mixn spodní £, než v poloze £ horní. To je způsobeno zejména tím, že zvětšení reflektoru £ klesá s rostoucí pádovou výškou od vrcholu k okraji a poměr Z^/g^ zvětšení v horní £ a spodní £ poloze je pro zlf<J^f dán:

^Za^b

4.f² + R² 4.f² + R² (4),

Minimální vertikální rozměr potom pro Ψ = konst., d<3C f roste s pádovou výškou od vrcho lu reflektoru 1 až po dělicí poloměr R=Rj, od kterého potom klesá. Dělicí poloměr B_a je dán:

R_a = 1,1547.(f² + f.4 f)^,/2 (5),

23232,7

Z výěe uvedeného je zřejmé, že refrakční prvek β by měl mít ve spodni A a horní β poloze různé refrakční charakteristiky. Jelikož velikost stranového rozptylu světle by měle být úměrné vertikálním rozměrům ^a i_max elementárních zobrazení obdélníků 12, ±3, je nutné, aby Šířka refrakěního prvku £ byla ve spodní poloze 4 větěí než v horní poloze β. Na základě takto stanoveného rozdílu Šířky 2h refrakěního prvku β se potom stanoví příslušné hodnota sklonu Ψ refrakěního prvku β vzhledem k vertikále světlometu.

Elementární zobrazení obdélníků 12. 13 světelného zdroje J se v důsledku náklonu . Ψ _p refrakěního praku β přesouvají částečně šikmo vzhůru k okrajům vozovky tak, aby se dotýkala nebo ležela pod rozhraním £ světla a tmy. Tím se zvýší světelný tok do tohoto prostoru a . umožní se zmenšit rozptyl v oblasti kolem a pod dělicí křivkou 4 refraktoru 2, což přispěje ke zlepšeni fotometriekého dosahu světlometu a ke zvýšení pravděpodobnosti a rychlosti objevení překážky v osvětleném prostoru před řidičem.

Vlivem různého sklonu funkční plochy refraktoru 2 vzhledem k referenční ose x světlometu se skutečná linie rozptylu odklání od linie tečné, dané úhlem _ V sklonu refrakěního prvku β. Proto se tento provede s podélně proměnnou tloušťkou, takže ve vertikálním řezu A-A mé podle obr. 4, 5 profil klínovítý se základnou na straně 16 spodní polohy A refrakčního praku β, na straně 17 horní polohy β, nebo je podélný profil rekrakčního praku β tvaru spojného 18 nebo rozptylného JJ£ menisku.

V příčném řezu B-B je refrakční prvek β určen tvarem vnější poloehy refraktora 2 a tvořícím profilem 20, který je tvaru částí kuželoseček, nebo kombinaci částí kuželoseček a přímek. Jeho okamžitá šířka 2h určuje hodnotu deviace světla vzhůru S η a dolů A p. Například pro rovinný tvar vnější plochy refraktoru 2, kolmý k referenční ose světlometu χ, osový chod světla od reflektoru χ * kruhový tvořící profil 20 refrskčního prvku β s hodnotou poloměru £ se deviace ^s urM jako:

<5 = are sin /k.(n²-k²)^,/2-(,-k²)^1/2/ (6), kde k ‘ = h/r n » index lomu refraktoru 2·

Ze vztahu (6) je zřejmé, že deviace J ve spodní poloze A refrakěního praku β bude v důsledku jeho větší okamžité Šířky větší, než v horní poloze β.

Aby se snížil nepříznivý vliv posuvu světla směrem šikmo dolů, zredukuje se velikost deviace dolů 6 d tak, že se tvořící profil 20 refrakěního praku β vytvoří elementárně klínovitý tak, že základna jeho lámavého úhlu Φ leží na straně vertikály světlometu tak, jak je to znázorněno na obr. 7. Tím dojde k redukovanému posuvu elementárních zobrazení obdélníků 12. 13 světelného zdroje β do polohy X4, Χβ, která je čárkovaně vyznačen* na obr. 3, a pro kterou tedy platí:

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Světlomet pro motorová vozidla složený z reflektoru, refraktoru a minimálně jednoho zdroje světla přibližně válcového tvaru uloženého axiálně před ohniskem reflektoru, vyznačený tím, že refraktor (2) v oblasti nad dělicí křivkou (4), danou jako df.R.l6f² _R 2.d.f Vtg²^ . (4f² + R²)² + (4f²-R²) (4f² + R²)² + df.4f.(4f² - R²) 25 000 (4f² + R²)² + df.4f.(4f² - R²)

   R, f, Af, d = /mm/, kde

   R “ (y² + z²)’/² - polární poloměr vztažený k ose (x) světlometu, ψ « arctg (z/y) - polární úhel vztažený k vertikále (y) světlometu, f = ohnisková vzdálenost reflektoru (t), df = vzdálenost bližšího čela světelného zdroje (3) od ohniska (F) reflektoru (1) u d =. průměr náhradního tělesa světelného zdroje (3), je opatřen refrakčními prvky (5), u kterých se spojitě alespoň na části délky mění ěířke (2h), přičemž se současně se změnou vzdálenosti (|z|) refrakčních prvků (5) od vertikály (y) světlometu mění postupně úhel ( i^p) těchto refrakčních prvků (5) od vertikály (y) světlometu.
2. 2. Světlomet podle bodu 1, vyznačený tím, že tvořící profil (20) refrakčních prvků (5) refraktoru (2) je alespoň na části jejich délky stejného základního typu a tvar tohoto tvořícího profilu je tvořen částmi kuželoseček, nebo je složen z části kuželoseček a přímek.
3. 3. Světlomet podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že šířka (2h) refrakčních prvků (5) se zmenšuje od spodní polohy (A) k horní poloze (B) a úhel odklonu ( refrakčních prvků (5) se postupně zvětšuje se zmenšováním jejich vzdálenosti (|z|) od vertikály světlometu.
4. 4. Světlomet podle bodů 1, 2 nebo 3, vyznačený tím, že refrakční prvky (5) mají po dél ce proměnnou tlouělku a v podélném řezu A-A jsou elementárně klínovitě se základnou lámavého úhlu na straně (l6) spodní polohy (A), nebo na straně (17) horní polohy (B), příp.

   mají podélný profil ve tvaru spojného (18) nebo rozptylného (19) menisku.
5. 5. Světlomet podle bodů 1, 2, 3, nebo 4, vyznačený tím, že tvořící profil (20) refrakč nich prvků (5) je v příčném řezu B-B elementárně klínovitý se základnou lámavého úhlu (p) na straně vertikály (y) světlometu.