SU1343170A1 - Широкоугольный световозвращатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области оптики - к световозвращател м дл  оснащени  транспортных средств и других предметов, по вл ющихс  на автодорогах, и позвол ет повысить информативность . Световозвращатель из прозрачного материала имеет переднюю преломл ющую поверхность и заднюю отражающую , выполненную в виде остроугольных сектвров, между границами 1 которых имеютс  зоны, образованные плоскими пр моугольными гран ми 3,4; плоскости граней 4 каждого сектора ориентированы в двух взаимно перпендикул рных направлени х и параллельны границам 1, грани 3 перпендикул рны гран м 4, между границами 1 и границами зон пр моугольных граней выполнены плоские грани 5, пересекающиес  с пр моугольными гран ми 3,4 под пр мым углом. Любые грани

Description

Изобретение относитс  к области оптики и может быть иснользовано в качестве светоиозвращател , предназначенного дл  оснащени  средств транспорта и бытовых предметов, переноси Nbix пешеходами, с целью обеспечени  безопасности движени  на автодорот ах

Цель изобретени  - улучшение информативности широкоугольного световозвращател  как светосигнального средства путем увеличени  диапазона рабочих углов осве1цени , при которых имеет место свет ово звращение в различных плоскост х освещени  при минимальных потер х рабочей поверхности световозвращател .

На фиг, 1 изображен сектор световозвращател  с идентичными  чейками, вид сверху; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг, 2; на фиг. 4 - сектор, включающий  чейки различной геометрии, вид сверху; на фиг, 5 - п тисектор- ный световозвра1цатель с плоской преломл ющей поверхностью; на фиг, 6 - п тисекторный пирамидальный световозвращатель ,

Отдельна  секпи  (фиг. 1-3) световозвращател  выполнена в виде сектора с углом 2 90 между его границами 1, пересекающимис  в точке О, и имеет плоскую, преломл ющую поверхность 2 и отражающую поверхность , образованную плоскими гран ми 3-5 полного тшутреннего или зеркального (при нанесент металлического покрыти ) отра гони , ориентированны ми в трех взаимноиериендикул рных направлени х. Грани 3 и 4 - внутренние , имеют пр моуг ольную форму, грани 3 - поперечные, перпендикул рны боковым гран м 4, плоскости

Широкоугольный световозвращатель может состо ть из нескольких сектокоторых (но не их стороны) параллельны границам 1 сектора. Грани 5 - 45 Р° различно ориентированными  чейками , при этом любые два смежных сектора имеют общую границу I, что исключает нерабочие участки между ними . В частности, симметричный широкоугольный световозвращатель может состо ть из п ти (фиг, 5 и 6) идентичных секторов 7 с общей верщиной О на оси световозвращател , образующих боковую поверхность правильной пирамиды (фиг. 6), или лежать в одпериферические , проход т по границам 1 сектора, плоскости их перпендикул рны гран м 3 и 4, с которыми пересекаютс . Грани 5 имеют форму пр моуголью.1х треуг ольников , если граница 1 касаетс  углов граней 3 и 4, в противном случае они сливаютс , принима  форму пилы, 5, Tipoxo- дащие по разным границам 1, взаимно перпендикул рны, лини  их пересечени , проход ща  через вершину О сектора, проходит под острым углом (Г) к нормали преломл ющей поверхности 2, при этом рассто ние этой ли50

55

ной плоскости и иметь произвольную форму внешних границ 8, например, параллельных границам 1 секторов (фиг, 5),

НИИ от поверхности 2 минимал1 но в точке О,,

Любые три пересекающиес  грани 3-5, образующие вогнутый (если смотреть со стороны преломл ющей поверхности 2) трехгранный угол, составл ют световозвращающую  чейку. Внутренние  чейки сектора взаимноизоли- 0 рованы по жирным лиуш м фиг, 1 и 4), периферические могут иметь общую отражающую пилообразную грань 5. Диагональ 6 каждой внутренней  чейки (диагональ пр моугольного парал- 5 лелепипеда, построенного на гран х  чейки, изображена на фиг. 1 - 6 в виде стрелки, выход щей из вершины  чейки) образует с нормалью преломл ющей поверхности 2 сектора угол, 0 меньший угла полного внутреннего отражени , В то же врем  если диагональ 6  чейки образует с нормалью хот  бы одной из отражающих граней 4 и 5 угол, меныш1Й угла полного 5 внутреннего отражени , на отражающую способность наноситс  зеркальное металлическое покрытие с высоким ко- эффидиентом отражени  (например, алюминиевое).

0Секди  (фиг. 1-3) световозвращател  состоит из  чеек одинаковой геометрии с одинаковой ориентацией диагонали 6, На фиг. 4 изображен вариант секции в виде сектора, заполнен- g ного различными  чейками с различным направлением диагонали 6 (определ ющей направление наиболее эффективного отражени   чейки). Плотное заполнение сектора  чейками достигает- 0 с  соответствием между снежными гран ми соседних  чеек по линейным размерам.

Широкоугольный световозвращатель может состо ть из нескольких секто45 Р° различно ориентированными  чейками , при этом любые два смежных сектора имеют общую границу I, что исключает нерабочие участки между ними . В частности, симметричный широкоугольный световозвращатель может состо ть из п ти (фиг, 5 и 6) идентичных секторов 7 с общей верщиной О на оси световозвращател , образующих боковую поверхность правильной пирамиды (фиг. 6), или лежать в од5 Р° различно ориентированными  че ками, при этом любые два смежных се тора имеют общую границу I, что исключает нерабочие участки между ними . В частности, симметричный широк угольный световозвращатель может со сто ть из п ти (фиг, 5 и 6) идентич ных секторов 7 с общей верщиной О на оси световозвращател , образующи боковую поверхность правильной пирамиды (фиг. 6), или лежать в од

5

ной плоскости и иметь произвольную форму внешних границ 8, например, параллельных границам 1 секторов (фиг, 5),

Ячейки п тисекторных световозира- щателей (фиг, 5 и 6), обладающих симметрией п того пор дка относительно оси как в отношении формы, гак и светораспределени , могут иметь квадратную поперечную грань 3 и две пр моугольные боковые грани 4, при этом длинна  сторона q боковой грани равна стороне квадрата поперечной грани а коротка  сторона b боковой грани равна b a-|tg -). tg , где - половина угла при вершине сектора, определ емого из соотношени  кtg 36°, где - угол между осью световозвращател  и нормально к преломл ющей поверхности сектора, Дл  показател  преломлени  п 1,5 0 20°, Дл  улучшени  равномерности светораспределени  по различны направлени м освещени  отражающа  поверхность может быть перкалирована При большем 1-2 и и 1,5 зерка- лирование об зательно (лучи, идущие в направлени х, близких к оси свето- возвращател  (фиг, 6), падают на поперечные грани 3 всех п ти секторов под углами, меньшими углов полного внутреннего отражени , и при отсутствии зеркального покрыти  свето- возвращатель не работает в осевом направлении),

Световозвращатель работает следующим образом.

Луч 9 света (фиг, 2) освещающего световозвращатель светового пучка преломл етс  на поверхности 2 и последовательно отражаетс  от трех взаимноперпендикул рных граней свето возвращающей  чейки (на фиг, 2 две точки отражени  от граней 4 совмещены в одну точку на ребре 10 между этими гран ми). После этого, повторно преломившись на входной поверхности 2, луч света выходит в направле- НИИ, антипараллельном падающему лучу Этот р д преобразований имеет место не дл  вс кого луча, падающего на световозвращатель, а лишь дл  лучей, идущих в пределах эффективной отра- жающей поверхности (ЭОГТ)  чейки: ЭОП сложным образом зависит от направлени  освещени   чейки и формы ее граней. Дл   чеек с пр моугольными гран ми ЭОП достигает максимального значени  при направлени х светового пучка (после первого преломлени  на поверхности 2), параллельных диагонали 6, Каждый из световозвращателей

170

(фиг, А-6) включает  чейки с различно ориентированной диагональю 6, чт способствует более равномерному светораспределению по углам освещени  световозвращател  в целом по сравнению с отдельной  чейкой, В известных пределах светораспределение можно корректировать (например, в пользу улучщени  равномерности) и путем выбора оптимальной относительной площади пограничных граней 5, Направление наибольшей эффективности  чеек, включающих грани 5, может быть -определено графическим методом.

Диапазон рабочих углов освещени   чейки полного внутреннего отражени  ограничен телесным углом, в котором лучи падают на каждую из граней  чейки под углами, большими угла полного внутреннего отражени , Зерка лирование граней уменьшает отражающую способность  чейки на (1-р ) 100%, где р - отражающа  способность зеркального покрыти , но существенно увеличивает угловой диапазон функционировани   чейки. Широкоугольные световозвращатели включают  чейки, различно ориентированные в пространстве , зеркалирование приводит к расширению области перекрыти  угловых диапазонов  чеек из разных секций, благодар  чему не только улучшаетс  равномерность светораспределени  по углам освещени , но может возрасти и средн   (по всем углам) отражающа  способность световозвращател .

Световозвращатели (фиг, 5 и 6) обладают широкоугольным светораспре- делением в различных плоскост х освещени  высокой степени симметрии (п того пор дка) относительно оси, Светораспределение пирамидального световозвращател  (фиг, 6) существенно зависит от угла : с ростом от О до 20 увеличиваетс  сила отраженного света при боковом освещении, но уменьшаетс  отражающа  способность в осевом направлении. Выбор в указанных пределах определ еТс  предполагаемыми услови ми функционировани  световозвращател .

Эффективность изобретени  заключаетс  в повышении информативности широкоугольного световозвращател  как светосигнального средства, обеспечивающего получение различных вариантов широкоугольного и симметричного светораспределени , которое на

I ЗА 31

основе известных технических решений может быть достигнуто в световозвращателе или комплекте световозвращателей более высокой стоимости.

Световозвращатели (фиг. 5 и 6) могут закрепл тьс  на вращающихс  детал х средств транспорта (колесо велосипеда) и бытовых предметах, переносимых пещеходами (школьные портфели и др,),

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   1, Широкоугольный световозвращатель из прозрачного материала, имеющий переднюю преломл ющую поверхность и заднюю отражающую, состо щую из нескольких секций, включающих зоны , образованные плоскими пр моугольными гран ми, ориентированными в трех взаимноперпендикул рных направлени х.

   0

   5

   0

   706

   отличающийс  тем, что, с целью улучшени  информативности, секции выполнены в виде остроугольных секторов, при этом кажда  граница сектора параллельна одной из плоскостей пр моугольных граней, и между границами секторов и границами зон пр моугольных граней выполнены плоские грани, пересекающиес  с пр моугольными гран ми под пр мым углом.

   2, Световозвращатель по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  симметричного све- тораспределени , он выполнен из п ти идентичных секторов с общей вершиной на оси световозвращател , при этом преломл юща  поверхность либо плоска , либо имеет вид боковой поверхности правильной пирамиды, причем отражающа  поверхность зерка- - гарована.

   V V .

   Фиг. 2

   Фиг.

   t.

   Редактор Н. Тупица

   Составитель Д, Федотов Техред И.Попович

   Заказ 4628/37 Тираж 465Подписное

   ВЯИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

   Фиг. 6

   Корректор Г. Решетник