ОПТИЧЕСКИЙ ПРИБОР ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE OPTICAL DEVICE

Изобретение относится к оптическим приборам и может быть использовано в качестве светосигнального светового прибора, в частности, заднего фонаря транспортного средства с противотуманной функцией.
Известен оптический прибор, описанный в патенте РФ на полезную модель №56289 (публ. 10.09.2006 г.), взятый за прототип. Известная конструкция включает в себя корпус, в который установлены по меньшей мере по одному рефлектору и источнику света, а также соединенный с корпусом рассеиватель, на стороне которого, обращенной к источнику света, образованы линзы, по меньшей мере часть из которых выполнена с поверхностью свободной формы. Поверхность свободной формы каждой линзы сформирована в виде поверхности переменной кривизны, уменьшающейся от центра линзы к ее краям, при этом радиусы кривизны поверхности переменны в продольных и поперечных сечениях линзы так, что радиусы кривизны в сечениях по краям линзы больше радиусов кривизны в сечениях по центру линзы.
В известной конструкции рассеиватель с выполненными на нем линзами преломляет лучи светового потока, идущие от источника света и отраженные от рефлектора в пространство таким образом, что обеспечивается оптимальное светораспределение заднего фонаря транспортного средства с высокой интенсивностью светового потока в пределах регламентируемого светового поля, сводя к минимуму потери светового потока за его пределами. Недостатком конструкции является ее сложность и необходимость точного выполнения характеристик каждой линзы для сохранения оптимального светораспределения.
Известен оптический прибор транспортного средства, описанный в патенте US №5582481 (публ. 12.10.1996 г.), взятый за прототип. Известный прибор включает в себя рассеиватель, содержащий поверхность, состоящую из участков в виде группы однонаправленных полуцилиндрических выпуклых линз или группы вогнутых линз, расположенных с достаточно выраженными остроугольными границами между собой. Рассеиватель соединен с корпусом, в котором расположены по меньшей мере по одному источнику света, установленному в рефлектор, который выполнен с отражающей поверхностью, состоящей из множества однонаправленных полуцилиндрических отражающих элементов, образующих между собой остроугольные границы.
В известной конструкции выполненная таким образом оптическая система обеспечивает повышение эстетической привлекательности оптического прибора за счет большей интенсивности отражения. Недостатком конструкции является то, что данное расположение линз и отражающих элементов, а также четкие остроугольные границы между ними влияют на картину светораспределения, формируя участки с достаточно выраженными границами. Тем более, что использование четких и резких границ между линзами усложняет сохранение необходимой картины светораспределения, так как в процессе изготовления оснастки и последующей полировки оптических элементов их острые кромки притупляются и сглаживаются, что приводит к искажению расчетной картины светораспределения и ее несоответствию заданным нормам.
Задача изобретения - упрощение изготовления оптической системы с сохранением оптимального равномерного светораспределения оптического прибора транспортного средства.
Указанная задача в оптическом приборе, включающем в себя рассеиватель, содержащий поверхность, состоящую из однонаправленных вогнутых и выпуклых полуцилиндрических линз, соединенный с корпусом, в котором расположены по меньшей мере по одному источнику света, установленному в рефлектор, который выполнен с отражающей поверхностью, состоящей из множества однонаправленных полуцилиндрических отражающих элементов.
Задача решается тем, что отражающая поверхность сформирована из расположенных поочередно друг за другом отражающих элементов с вогнутой поверхностью и отражающих элементов с выпуклой поверхностью, плавно переходящих друг в друга и образующих волнистую структуру, сформированную поочередно повторяющейся вогнутой поверхностью одних отражающих элементов и выпуклой поверхностью других отражающих элементов, а однонаправленные вогнутые и выпуклые полуцилиндрические линзы рассеивателя выполнены с плавным сопряжением друг с другом и расположены с чередованием вогнутых и выпуклых рассеивающих линз, образующих волнистую структуру, сформированную поочередно повторяющейся вогнутой поверхностью одних рассеивающих линз и выпуклой поверхностью других рассеивающих линз.
Отражающие элементы на рефлекторе, как правило, ориентированы перпендикулярно рассеивающим линзам на рассеивателе. Выпуклые и вогнутые поверхности отражающих элементов рефлектора и выпуклые и вогнутые поверхности рассеивающих линз рассеивателя преимущественно выполнены с постоянным радиусом кривизны в продольных и поперечных сечениях.
Изобретение поясняется следующими чертежами:
На Фиг. 1 показан оптический прибор в сборе.
На Фиг. 2 показан общий вид отражающих элементов рефлектора оптического прибора.
На Фиг. 3 показан общий вид рассеивающих линз рассеивателя оптического прибора.
На Фиг. 4 показан оптический прибор в поперечном сечении.
На Фиг. 5 показан оптический прибор в продольном сечении.
На Фиг. 6 показан результирующий световой поток, образованный наложением световых потоков от выпуклых и вогнутых светоотражающих элементов рефлектора.
На Фиг. 7 показан результирующий световой поток, образованный наложением световых потоков от выпуклых и вогнутых линз рассеивателя.
На Фиг. 8 показана картина светового поля, образованная оптической системой оптического прибора.
Указанная задача в оптическом приборе, включающем в себя рассеиватель 1, соединенный с корпусом 2, в котором расположены по меньшей мере по одному источнику света 3, установленному в рефлектор 4. Рефлектор 4 выполнен с отражающей поверхностью 5, состоящей из множества однонаправленных полуцилиндрических отражающих элементов 6 с отражающей поверхностью 7, 8, а рассеиватель 1 содержит рассеивающую поверхность 9, состоящую из однонаправленных полуцилиндрических линз 10 с вогнутой 11 поверхностью и выпуклой 12 поверхностью.
Задача решается тем, что отражающая поверхность 5 рефлектора 4 сформирована из расположенных поочередно друг за другом отражающих элементов 6 с вогнутой 7 поверхностью и отражающих элементов 6 с выпуклой 8 поверхностью, плавно переходящих друг в друга и образующих волнистую структуру, сформированную поочередно повторяющейся вогнутой 7 поверхностью одних отражающих элементов 6 и выпуклой 8 поверхностью других отражающих элементов 6, а однонаправленные вогнутые 11 и выпуклые 12 полуцилиндрические линзы рассеивателя 1 выполнены с плавным сопряжением друг с другом и расположены с чередованием вогнутых 11 и выпуклых 12 рассеивающих линз, образующих волнистую структуру, сформированную поочередно повторяющейся вогнутой поверхностью одних рассеивающих 11 линз и выпуклой поверхностью других рассеивающих линз 12.
Отражающие элементы 6 на рефлекторе 4, как правило, ориентированы перпендикулярно рассеивающим линзам 10 на рассеивателе 1. Выпуклые 8 и вогнутые 7 поверхности отражающих элементов 6 рефлектора 4 и выпуклые 12 и вогнутые 11 поверхности рассеивающих линз 10 рассеивателя 1 выполнены, как правило, с постоянным радиусом кривизны в продольных и поперечных сечениях.
Оптическая система оптического прибора работает следующим образом.
В рефлекторе 4 световой поток от источника света 3 падает на однонаправленные полосообразные участки, образованные вогнутой 7 поверхностью и выпуклой 8 поверхностью отражающих элементов 6, и разворачивается примерно перпендикулярно относительно ориентации отражающих элементов 6. Отражающие элементы 6 рассеивают световой поток на одинаковый угол: отражающие элементы 6 с выпуклой 8 поверхностью - непосредственно, а отражающие элементы 6 с вогнутой 7 поверхностью - при прохождении через фокус. При этом интенсивность светового потока, отраженного от отражающего элемента 6 с выпуклой 8 поверхностью, по мере удаления от фокуса падает, а интенсивность светового потока, отраженного от отражающего элемента 6 с вогнутой 7 поверхностью, - возрастает. В итоге результирующий световой поток, образующийся наложением световых потоков от отражающих элементов 6 с выпуклой 8 поверхностью и вогнутой 7 поверхностью, становится более равномерным.
В рассеивателе 1 развернутый в рефлекторе 4 световой поток падает на однонаправленные полосообразные участки, образованные рассеивающими линзами 10 с вогнутой 11 поверхностью и выпуклой 12 поверхностью рассеивателя 1, и, преломляясь, разворачивается примерно перпендикулярно относительно ориентации рассеивающих линз 10. При этом рассеивающие линзы 10 рассеивают световой поток на одинаковый угол: рассеивающие линзы 10 с выпуклой 12 поверхностью - при прохождении через фокус, а рассеивающие линзы 10 с вогнутой 11 поверхностью - непосредственно. Результирующий световой поток образуется наложением световых потоков от рассеивающих линз 10 с выпуклой 12 поверхностью и вогнутой 11 поверхностью.
В результате на выходе световой поток от источника света 3, отраженный от отражающих элементов 6 рефлектора 4 и преломленный рассеивающими линзами 10 рассеивателя 1, обеспечивает получение равномерной картины светораспределения прямоугольного вида. При этом изменение границ светового поля осуществляется изменением одного параметра - кривизны отражающих элементов 6 рефлектора 4 и/или рассеивающих линз 10 рассеивателя 1.
Повышение точности изготовления оптической системы с одновременным ее упрощением решается за счет того, что оптические элементы не имеют резких границ и плавно переходят друг в друга, исключается отклонение формы в процессе обработки при переходе от одного элемента к другому, исключается сглаживание острых границ ввиду их отсутствия.
Предлагаемое  изобретение позволяет упростить изготовление оптической системы с сохранением оптимального равномерного светораспределения оптического прибора транспортного средства.