СВЕТОСИГНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к технике световой сигнализации и может быть использована для изготовления светофоров и других аналогичных устройств регулирования дорожного движения.
Известно светосигнальное устройство, содержащее матрицу из светодиодов, расположенных на оптической оси в фокальной плоскости конденсорных линз-секций, образующих первый по ходу оптического луча линзовый растр, и внешний рассеиватель, представляющий собой второй по ходу оптического луча линзовый растр. Рельеф внешнего рассеивателя выполнен так, что оптические поверхности каждой линзы-секции внешнего рассеивателя выполнены цилиндрическими с вертикальными оптическими осями. Причем, число конденсорных линз-секций первого растра равно числу светодиодов. В одном из вариантов исполнения данного устройства оба линзовых растра выполнены на оптических поверхностях одного рассеивателя. Первая по ходу оптического луча поверхность каждой линзы-секции представляет собой линзу Френеля, а вторая по ходу оптического луча оптическая поверхность каждой линзы-секции выполнена цилиндрической с вертикальной оптической осью. В другом варианте исполнения оба линзовых растра также выполнены на поверхностях одного рассеивателя. Первая по ходу оптического луча оптическая поверхность каждой линзы-секции представляет собой комбинацию из двух линз Френеля разной площади, с несовпадающими оптическими осями. Причем, оптическая ось линзы Френеля с меньшей площадью расположена ниже оптической оси линзы Френеля с большей площадью, а вторая по ходу оптического луча оптическая поверхность каждой линзы-секции выполнена
6
цилиндрической с вертикальной оптической осью. (Изобретение, патент РФ №2137978, МПК F21Q 1/00, F21M 9/00, G08G 1/095, публ. 1999.09.20).
Недостаток известного устройства заключается в том, что нормативные параметры по силе света и распределению светового потока достигаются за счет большого числа светодиодов (используется от 200 до 300 светодиодов) и сложной конструкции рассеивателя, на двух рабочих поверхностях которого выполнены рельефы в виде линз Френеля.
7
Известно светосигнальное устройство модульного типа, содержащее корпус, в котором установлен источник света в виде центральной сборки светодиодов, конденсорная линза Френеля, рассеиватель, выполненный из стекла, и поглощающая солнечный свет диафрагма. Сборка светодиодов расположена на задней стороне корпуса на фокусном расстоянии от конденсорной линзы Френеля. На внутренней вогнутой поверхности рассеивателя выполнена система рассеивающих элементов. Поглощающая солнечный свет диафрагма, расположена внутри корпуса под сборкой светодиодов (Изобретение, заявка ЕР №1107210, МПКG08G 1/095, публ. 2001 г.).
В данном изобретении предложено несколько вариантов исполнения источника света. Количество используемых светодиодов небольшое и, в зависимости от варианта, лежит в пределах от 3 до 40 штук. Однако для обеспечения нормативного светораспределения применяется два оптических элемента, один из которых линза Френеля, а другой рассеиватель. Кроме того, для уменьшения фантомного эффекта, известное устройство конструктивно усложнено еще одним элементом - диафрагмой.
Данное изобретение является близким аналогом предлагаемой полезной модели.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является минимизация затрат на изготовление устройства с обеспечением нормативных оптических характеристик.
Решение поставленной задачи достигается тем, что, предлагаемая полезная модель содержит корпус, в котором установлен источник света, в виде сгруппированных относительно оптической оси устройства светодиодов, и рассеиватель из светопропускающего материала. На вогнутой внутренней поверхности рассеивателя расположена система линзовых элементов, а наружная поверхность рассеивателя выполнена выпуклой.
Отличие от близкого аналога состоит в том, что светодиоды установлены между фокальной плоскостью и рассеивателем со смещением вверх относительно оптической оси устройства. Поверхности стенок линзовых элементов рассеивателя ступенчато углублены в материал рассеивателя, образуя ступенчатую линзу. Линзовые элементы рассеивателя расположены концентрично его оси. Кроме того, на выпуклую наружную поверхность рассеивателя нанесена мелкая фактура.
Наличие в светосигнальном устройстве единственного оптического элемента, рассеивателя, значительно снижает производственные затраты.
Установка в корпусе устройства светодиодов, сгруппированных относительно оптической оси устройства, их расположение между фокальной плоскостью и рассеивателем со смещением вверх относительно оптической оси устройства, выполнение рассеивателя из светопропускающего материала в виде ступенчатой линзы (конструктивно отличающейся от линзы Френеля), на вогнутой внутренней поверхности которой концентрично ее оси расположена система линзовых элементов, ступенчато углубленных в материал рассеивателя, обеспечивает нормативное светораспределение.
Выполнение рассеивателя из светопропускающего материала и нанесение на выпуклую наружную поверхность рассеивателя мелкой фактуры уменьшает фантомных эффект без использования дополнительных элементов конструкции.
Технический результат, состоит в том, что снижение затрат на изготовление устройства, при нормативных технических характеристиках, обеспечивается конструкцией единственного оптического элемента, рассеивателя, а также выполнением источника света в виде сгруппированных относительно оптической оси устройства светодиодов и их расположением.
Сущность полезной модели поясняется изображением компоновочной схемы светосигнального устройства.
Светосигнальное устройство содержит корпус 1, в котором установлено от четырех до шести светодиодов 2, сгруппированных вокруг оси О-О, и рассеиватель 3 из светопропускающего материала. Светодиоды 2 установлены между фокальной плоскостью и рассеивателем 3 со смещением относительно оптической оси по вертикали вверх на размер А, а по горизонтали на размер Б. На вогнутой внутренней поверхности рассеивателя 3 выполнена система линзовых элементов 4. Поверхности стенок линзовых элементов 4 ступенчато углублены в материал рассеивателя и расположены концентрично оси рассеивателя 3, образуя ступенчатую линзу. Наружная поверхность 5 рассеивателя 3 выпуклая и на нее нанесена мелкая фактура.
Устройство работает следующим образом.
Свет от светодиодов 2 распределяется по всей поверхности рассеивателя 3 и, проходя через ступенчатую линзу, преобразуется в почти параллельный пучок света с углом расходимости φ не более 16°. Затем, благодаря смещению сборки светодиодов 2, пучок света отклоняется вниз на угол γ=2°÷4°.
Солнечный свет, попадая на мелкую фактуру наружной поверхности 5 рассеивателя 3, выполненного из светопропускающего материала, дополнительно рассеивается, что приводит к уменьшению фантомного эффекта.