SU1728572A1

SU1728572A1 - Lighting fixture

Info

Publication number: SU1728572A1
Application number: SU884374691A
Authority: SU
Inventors: Андрей Валентинович Любарщук; Евгений Федорович Решетин
Priority date: 1988-02-08
Filing date: 1988-02-08
Publication date: 1992-04-23

Abstract

Изобретение относитс к светотехнике и может найти применение при разработке малогабаритных светосигнальных транспортных фонарей. Цель изобретени - уменьшение габаритов светового отверсти светового прибора. Световой прибор содержит пространственно разнесенные источники 1 и 2 света, помещенные в фокусы коллиматоров 3 и 4, выполн ющих одновременно функции светофильтров, и преобразователь 5, совмещенный с плоскостью выходного отверсти фонар . Передн сторона преобразовател гладка или содержит светорассеивающие линзовые элементы , задн , освещаема коллиматорами, содержит призматические элементы 6 полного внутреннего отражени , имеющие две идентичные рабочие грани 7 и 8, ориентированные против выходных отверстий коллиматоров 3 и 4 соответственно. Выходна преломл юща грань 9 каждой призмы 6 совмещена с передней поверхностью преобразовател 5. Грани 7 и 8 образуют с гранью 9 угол меньший или равный 60&deg;. Линзовые элементы 11 и 12 на передней поверхности преобразовател 5 выполн ют функции рассеивател . Кажда из линз 11 или 12 имеет апертуру, равную половине апертуры выходных граней 9, и выполн етс против грани 8 или 7. Лучи 15 или 16 источника 1 или 2 света преломл ютс коллиматорами - светофильтрами 3 или 4 и идут параллельно ос м, далее преломл ютс гран ми 7 или 8 призмы 6 (и возможно линзами 13 или 14, отражаютс гран ми 7 или 8) параллельно общей оси прибора и излучаютс через выходные грани 9 (возможно, рассеива сь линзами 11 или 12). Как лучи 15, так и лучи 16 двух разных огней заполн ют габариты общего выходного отверсти светового прибора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 00 С j ю 00 ел XI NDThe invention relates to lighting and can be used in the development of small-sized traffic signal lamps. The purpose of the invention is to reduce the size of the light hole of the light device. The light device contains spatially separated sources 1 and 2 of light placed in the foci of collimators 3 and 4, which simultaneously perform the functions of light filters, and converter 5, aligned with the plane of the exit hole of the lamp. The front side of the transducer is smooth or contains light-scattering lens elements, rear, illuminated by collimators, contains prismatic elements 6 of total internal reflection, having two identical working faces 7 and 8, oriented against the output openings of collimators 3 and 4, respectively. The output refractive edge 9 of each prism 6 is aligned with the front surface of the transducer 5. Faces 7 and 8 form an angle less than or equal to 60 ° with face 9. The lens elements 11 and 12 on the front surface of the transducer 5 function as a diffusor. Each of the lenses 11 or 12 has an aperture equal to half the aperture of the output faces 9 and runs against face 8 or 7. Beams 15 or 16 of source 1 or 2 light are refracted by collimators - light filters 3 or 4 and run parallel to the axis, then refracted Facets 7 or 8 of the prism 6 (and possibly lenses 13 or 14, are reflected by faces 7 or 8) parallel to the common axis of the device and radiated through the output faces 9 (possibly scattered by lenses 11 or 12). Both beams 15 and beams 16 of two different lights fill the dimensions of the common outlet of the light fixture. 1 hp f-ly, 1 ill. 00 With ju 00 ate XI ND

Description

Изобретение относитс к светотехнике и может быть использовано при проектировании групповых сигнальных огней автомобилей и других транспортных средств.The invention relates to lighting engineering and can be used in the design of group signal lights for cars and other vehicles.

Целью изобретени вл етс уменьшение габаритов светового отверсти светового прибора.The aim of the invention is to reduce the dimensions of the light opening of a light instrument.

На чертеже изображена оптическа схема светового прибора с обозначением хода световых лучей в нем.The drawing shows an optical diagram of a light device with the indication of the course of the light rays in it.

Световой прибор, выполненный,например , в виде совмещенного фонар , содержит пространственно разнесенные источники 1 и 2 света, помещенные в фокусах коллиматоров 3 и 4 соответственно, выполн ющих функции светофильтров (Фре- нелевские линзы из окрашенного материала), оси 0101 и 0202 которых проход т под углом, не меньшим 60° к общей оси ОО1 прибора и не меньшим 120° друг к другу, и пересекаютс в плоскости преобразовател 5 из бесцветного прозрачного материала, совмещенного с плоскостью выходного отверсти прибора, образу с плоскостьюA light device made, for example, in the form of a combined lantern, contains spatially separated sources 1 and 2 of light placed in the foci of collimators 3 and 4, respectively, which function as light filters (Fresnel lenses made of colored material) whose axes 0101 and 0202 t at an angle not less than 60 ° to the common axis OO1 of the device and not less than 120 ° to each other, and intersect in the plane of the transducer 5 from a colorless transparent material, aligned with the plane of the outlet of the device, to the plane

преобразовател 5 угол р 30° . Передн сторона преобразовател 5 гладка или содержит светорассеивающие линзовые элементы , задн (освещаема коллиматорами 3 и 4) содержит призматические элементы б полного внутреннего отражени , имеющие две идентичные рабочие грани 7 и 8, ориентированные против выходных отверстий коллиматоров 3 и 4 соответственно. Кажда грань 7 (8) вл етс входной преломл ющей гранью дл лучей коллиматора 3(4) и гранью полного внутреннего отражени дл коллиматора 4 (3). Выходна преломл юща грань 9 каждой призмы 6 совмещена с передней поверхностью преобразовател 5 (при наличии рассеивающих элементов - с их несущей поверхностью). Грани 7 и 8 образуют с гранью 9 угол if) 60° . Углы /;и р св заны уравнением, вытекающим из оптикогеометрического анализа хода лучейConverter 5 angle p 30 °. The front side of the transducer 5 is smooth or contains light-scattering lens elements, the back side (illuminated by collimators 3 and 4) contains prismatic elements of full internal reflection b, having two identical working faces 7 and 8, oriented against the outlet openings of collimators 3 and 4, respectively. Each facet 7 (8) is an input refracting face for the rays of the collimator 3 (4) and a face for the total internal reflection for the collimator 4 (3). The output refractive edge 9 of each prism 6 is aligned with the front surface of the transducer 5 (in the presence of scattering elements, with their bearing surface). Faces 7 and 8 form an angle (if) 60 ° with face 9. The angles /; and p are related by an equation resulting from an optociometric analysis of the path of the rays.

n sin 3t/ cos (t/J ),n sin 3t / cos (t / J)

О)ABOUT)

где n - показатель преломлени призм 6.where n is the refractive index of prisms 6.

Решение уравнени (1) относительно угла р имеет видThe solution of equation (1) with respect to the angle p has the form

/ arcsin (cos гр /1 - n2 sin23 ij) - n sin 3 Y- sin t/.(2)/ arcsin (cos g / 1 - n2 sin23 ij) - n sin 3 Y-sin t /. (2)

В частности, при if)- 60° значение угла составл ет 30° независимо от показател преломлени п; при гр 55° и п 1,5 значение угла (рсоставл ет примерно 12°.In particular, if if) - 60 °, the angle is 30 ° regardless of the refractive index n; at gr 55 ° and n 1.5 the value of the angle (p is approximately 12 °.

При р 30° задн сторона преобразовател 5 может содержать нерабочие участки 10 его несущего сло . Во избежание потерь света между призмами 6 дистанци Р между ними должна удовлетвор ть соотношениюAt p 30 °, the rear side of the converter 5 may contain non-working sections 10 of its carrier layer. In order to avoid the loss of light between the prisms, 6 the distance P between them should satisfy the ratio

hh

n sin (tf -И/;)n sin (tf -I /;)

sin p tg / Vn2 - cos ((/ + p) где h - высота призм 6;sin p tg / Vn2 - cos ((/ + p) where h is the height of the prisms 6;

p p-%.p p-%.

гдеЈ- половинный угол расходимости пучка коллиматора 3 и 4, обусловленный неточностью источника 1 или 2.where Ј is the half angle of divergence of the beam of collimator 3 and 4, due to the inaccuracy of source 1 or 2.

Величины Р и h должны быть достаточно малы (дл автотранспортных огней Р 5 мм), чтобы свет смежных призм 6 сливалс в сплошное световое отверстие фонар дл типичных рассто ний наблюдени .The values of P and h must be small enough (for motor lights of P 5 mm) so that the light of adjacent prisms 6 is merged into a continuous light opening of a lantern for typical observation distances.

Линзовые элементы 11 и 12 на передней поверхности преобразовател 5 выполн ют функции рассеивател (при необходимости обеспечить угол рассеивани больший Ј). Кажда из линз 11 или 12 имеет апертуру,The lens elements 11 and 12 on the front surface of the transducer 5 perform the functions of the diffuser (if necessary, provide a larger scattering angle of Ј). Each of lenses 11 or 12 has an aperture,

равную половине апертуры выходных граней 9, и выполн етс против грани 8 или 7, вл ющейс отражающей дл коллиматора 3 или 4 и имеет оптическую силу (возможно, различную дл линз 11 и 12), отвечающуюequal to half the aperture of the output faces 9, and is performed against the face 8 or 7, which is reflective for collimator 3 or 4 and has an optical power (possibly different for lenses 11 and 12), corresponding to

необходимому светораспределению данного огн . Необходимое светораспределение можно получить с помощью светорассеива- ющихэлементов.13 или 14 непосредственно на отражающих гран х 8 или 7 путем выполнени их выпуклыми. Необходима кривизна отражающих граней примерно в 6 раз меньше, чем у линз 11 и 12. Кроме того, передн поверхность фонар остаетс гладкой, при этом, однако, следует учитывать взаимодействие оптической силы отражающих и преломл ющих граней 7 и 8 (в среднем это взаимодействие приводит к увеличению угла рассеивани примерно на 15% против рассчитанного с учетом кривизны лишь отражающих граней).required light distribution of the fire. The required light distribution can be obtained by using the light-scattering elements 13 or 14 directly on the reflecting facets x 8 or 7 by making them convex. The required curvature of the reflecting faces is about 6 times smaller than that of the lenses 11 and 12. In addition, the front surface of the lamp remains smooth, while, however, the interaction of the optical power of the reflecting and refracting faces 7 and 8 should be taken into account (on average, this interaction to an increase in the scattering angle by about 15% against the calculated with the account of the curvature of only reflecting faces).

Световой прибор работает следующим образом.The light device works as follows.

Лучи 15 (16) источника света 1 (2) преломл ютс коллиматором-светофильтром 3The beams 15 (16) of the light source 1 (2) are refracted by a collimator-filter 3

(4) и идут параллельно оси 0101 (02021), далее преломл ютс гран ми 7 (8) призм 6 и отражаютс гран ми 8 (7) параллельно общей оси 00 фонар и излучаютс через выходные грани 9, возможно рассеива сь(4) and run parallel to axis 0101 (02021), then refracted by faces 7 (8) of prisms 6 and reflected by faces 8 (7) parallel to the common axis 00 of a lamp and radiated through output faces 9, possibly scattering

линзами 11 и 12. Как лучи 15, так и лучи 16 двух разных огней заполн ют габариты общего выходного отверсти с промежутками ширины (Р-а), где а - полуширина основани приз 6. Они неразличимы дл достаточно удаленного наблюдател (на которого рассчитана система), воспринимающего всю выходную поверхность фонар как светлую, независимо от того, какой источник 1 или 2 включен. Площадь выходногоlenses 11 and 12. Both beams 15 and beams 16 of two different lights fill the dimensions of the common outlet with intervals of width (P-a), where a is the half width of the base prize 6. They are indistinguishable for a sufficiently remote observer (for which the system ), perceiving the entire output surface of the lamp as bright, no matter what source 1 or 2 is on. Output area

отверсти каждого огн увеличиваетс по сравнению с выходным отверстием отдель- Р - аthe openings of each fire are increased in comparison with the outlet of the separate - P - a

ного коллиматора вcollimator in

раз, т.е. не менее , чем вдвое, так как Р 2а.times i no less than twice, since P 2a.

Предложенна схема светового прибора позвол ет объединить на одном выходном отверстии большой площади два сигнальных огн разного цвета (например, красный и желтый сигналы торможени и указател поворота соответственно), включаемых независимо друг от друга, а также два сигнала одного цвета, но разной силы света и светораспределени (простой габаритный фонарь и противотуманный). Во всех случа х среднегабаритна ркостьThe proposed light device scheme allows combining two signal lights of different colors (for example, red and yellow stop and turn signal respectively), which are activated independently of each other, as well as two signals of the same color, but different light intensity and light distribution (simple parking light and fog lamp). In all cases, medium-sized brightness

Р -а уменьшаетс враз без уменьшени Pa decreases at once without decreasing

33

силы света.light power.

Claims

1. A light device containing the first and second collimators, equipped with light sources and symmetrically installed relative to the optical axis of the light device at an angle to it, and the path of light rays illuminated by the collimators indicated, consisting of a set of reflective elements and intended to redistribute the light collimator beams in the direction of the optical axis of the light device, which is characterized by the fact that, in order to reduce the dimensions of the light hole of the light device, Only the path of the light beams is installed in the area of intersection of the light beams of the collimators.

2. The device according to claim 1, characterized in that the transducer of the path of the light rays is combined with the plane of the light hole of the light device, each reflective element made in the form of a prism of total internal reflection, the output refracting face of which is aligned with the outer output surface of the common base layer the transducer of the light beams, the first inner face facing the first collimator is the input refractor for the rays of the specified collimator and the reflector for the rays of the second collimator, and the second The inner edge of said prism facing the second collimator is reflective, respectively

for the rays of the first collimator and the input refractor for the rays of the second collimator.