ФАРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ) И ИСТОЧНИК СВЕТА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к осветительной технике, а именно к приборам для создания искусственного освещения, например в переносных фонарях, световых и светосигнальных устройствах, и может использоваться в системах освещения транспортных средств (автомобилей, поездов и т.д.) для создания световых потоков с широкой диаграммой направленности в процессе перемещения транспортного средства.
Уровень техники
Из уровня техники известно большое количество осветительных средств.
Известен источник света, содержащий прозрачный корпус, в котором установлены светодиод и отражающий элемент, имеющий коническую отражающую поверхность, оптически сопряженную со светодиодом и обращенную к нему сужающейся частью (опубликованная 16.05.2002 заявка US 2002/0057056). Данное известное средство не предназначено для освещения удаленных предметов и может лишь рассматриваться как сложный составной светодиод.
В качестве наиболее близкого аналога выбран источник света, содержащий прозрачный корпус, в котором установлены светодиод и отражающий элемент, имеющий коническую отражающую поверхность, оптически сопряженную со светодиодом и обращенную к нему сужающейся частью (патент JP 10-210919, опубликован 11.08.1998). Данный источник позволяет формировать световой поток с широкой диаграммой направленности. Однако данное известное средство обладает ограниченными эксплуатационными возможностями и не предназначено для создания светового потока, позволяющего освещать удаленные предметы.
Сущность полезной модели
Полезная модель решает задачу создания светового потока, имеющего широкую диаграмму направленности и обеспечивающего эффективное освещение удаленных предметов, например, при движении транспортного средства.
В ходе решения данной задачи обеспечивается достижение следующей совокупности технических результатов: создание светового потока с широкой диаграммой направленности (до 360 градусов) и с высокой мощностью при минимальных габаритах и энергозатратах,
обеспечение оптимальных с точки зрения физиологии восприятия глазом параметров распределения интенсивности светового потока.
Указанная совокупность технических результатов достигается тем, что источник света содержит прозрачный корпус, в котором симметрично установлены два светодиода и два отражающих элемента, имеющих коническую поверхность, коническая отражающая поверхность каждого отражающего элемента оптически сопряжена со своим светодиодом и обращена к нему сужающейся частью, а расширяющиеся части конических отражающих поверхностей обращены друг к другу.
Указанная совокупность технических результатов достигается также тем, что источник света содержит прозрачный корпус, в котором симметрично установлены два светодиода и два отражающих элемента, имеющих коническую поверхность, коническая отражающая поверхность каждого отражающего элемента оптически сопряжена со своим светодиодом и обращена к нему сужающейся частью, а расширяющиеся части конических отражающих поверхностей обращены друг к другу, при этом на пути каждого светового потока от светодиодов к коническим отражающим поверхностям установлена линза.
Указанная совокупность технических результатов достигается также тем, что источник света содержит прозрачный корпус, в котором симметрично установлены два светодиода и два отражающих элемента, имеющих коническую поверхность с криволинейной образующей, коническая отражающая поверхность каждого отражающего элемента оптически сопряжена со своим светодиодом и обращена к нему сужающейся частью, а расширяющиеся части конических отражающих поверхностей обращены друг к другу.
Указанная совокупность технических результатов достигается также тем, что источник света содержит прозрачный корпус, в котором симметрично установлены два светодиода и два отражающих элемента,
имеющих коническую поверхность с криволинейной образующей, коническая отражающая поверхность каждого отражающего элемента оптически сопряжена со своим светодиодом и обращена к нему сужающейся частью, а расширяющиеся части конических отражающих поверхностей обращены друг к другу, при этом на пути каждого светового потока от светодиодов к коническим отражающим поверхностям установлена линза.
Указанная совокупность технических результатов достигается также тем, что фара транспортного средства содержит прозрачный корпус, в котором симметрично установлены два светодиода и два отражающих элемента, имеющих коническую поверхность с криволинейной образующей, коническая отражающая поверхность каждого отражающего элемента оптически сопряжена со своим светодиодом и обращена к нему сужающейся частью, а расширяющиеся части конических отражающих поверхностей обращены друг к другу.
Указанная совокупность технических результатов достигается также тем, что фара транспортного средства содержит прозрачный корпус, в котором симметрично установлены два светодиода и два отражающих элемента, имеющих коническую поверхность с криволинейной образующей, коническая отражающая поверхность каждого отражающего элемента оптически сопряжена со своим светодиодом и обращена к нему сужающейся частью, а расширяющиеся части конических отражающих поверхностей обращены друг к другу, при этом на пути каждого светового потока от светодиодов к коническим отражающим поверхностям установлена линза.
Как источник, так и фара могут содержать дополнительный рефлектор, отражающий световые потоки от обоих светодиодов в одном направлении.
Перечень фигур чертежей
На ФИГ.1, ФИГ.2 и ФИГ.3 показаны варианты исполнения источника света и фары транспортного средства.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели
Различные источники светового излучения предназначены для использования в различных ситуациях. Часто эти ситуации весьма специфичны, как, например, при проведении поисковых и/или спасательных работ. Здесь необходимо создать достаточно интенсивное световое излучение с широкой, а в ряде случаев желательно с круговой, диаграммой направленности.
Источник света или фара транспортного средства содержит прозрачный корпус 1, в котором установлены, по крайней мере, один светодиод 2, по крайней мере, один отражающий элемент 3, имеющий коническую отражающую поверхность, оптически сопряженную со светодиодом 2 и обращенную к нему сужающейся частью. В корпусе 1 могут быть симметрично установлены два светодиода 2 и два отражающих элемента 3, каждый из которых имеет коническую отражающую поверхность. Коническая отражающая поверхность каждого отражающего элемента 3 оптически сопряжена со своим светодиодом 2 и обращена к нему сужающейся частью, а расширяющиеся части конических отражающих поверхностей обращены друг к другу. Образующая конической отражающей поверхности элементов 3 может быть как прямолинейной (прямой круговой конус), так и криволинейной, в
частности гиперболической, параболической, эллиптической в зависимости от задач.
В качестве светодиодов могут использоваться светодиоды со световой температурой излучения от 3000 К до 10000 К. Наиболее целесообразно использовать температуру чистого белого света 4000-5000 К.
На пути каждого светового потока от светодиодов 2 к коническим отражающим поверхностям элементов 3 может быть установлена линза 4. Линза 4 может быть выполнена из любого пригодного материала и предназначена для формирования светового потока от светодиода с необходимыми геометрическими и оптическими параметрами.
Устройство может содержать дополнительный рефлектор 5, отражающий световые потоки от обоих светодиодов 2 в одном направлении. Дополнительный рефлектор 5 может иметь отражающую поверхность различного профиля (параболическую, гиперболическую, эллиптическую и т.д.) в зависимости от стоящих задач.
Источник освещения и фара транспортного средства работают следующим образом.
Устройство устанавливают в необходимом месте, например, на транспортном средстве и подводят к нему электрическую энергию от аккумулятора или батареи. Светодиоды 2 излучают световой поток в направлении соответствующих конических поверхностей отражающих элементов 3. На чертежах пунктирными линиями показаны направления распространения световых потоков. На выходе световые потоки обеспечивают суммарную диаграмму с необходимыми параметрами направленности и интенсивности светового потока.
Проведенные испытания показали следующее.
В рамках эксперимента в качестве тест-объекта был выбран теннисный мяч. Источник освещения размещался в центре ровного участка
естественного ландшафта с невысокой растительностью. Несколько тест-объектов размещались на различном расстоянии от источника освещения. В задачи поисковика входило визуально обнаружить тест-объекты, максимально удаленные от источника. В целях исключения фактора невнимательности в эксперименте принимали участие несколько независимых поисковиков, которым не было заранее известно месторасположение тест-объектов. В источнике использовались светодиоды белого света (световая температура 4000-5000 К), обеспечивающие интенсивность излучения, эквивалентную обычной лампочке мощностью 60 Вт. В качестве отражающего элемента использовалась зеркальная коническая поверхность с криволинейной образующей.
В первом эксперименте использовался один светодиод с одним отражающим элементом (конструкция, аналогичная известной из наиболее близкого аналога). Максимальное удаление, на котором были обнаружены тест-объекты, составило 25-30 метров. Далее применили конструкцию источника в соответствии с настоящей полезной моделью со светодиодами, имеющими те же параметры. Максимальное удаление, на котором были обнаружены тест-объекты, составило 100-115 метров. При установке дополнительного рефлектора дальность обнаружения составила до 160 метров в направлении освещения. Результаты опытов показывают, что имеется синергетический эффект от использования двух светодиодов, поскольку суммарное световое поле не является простой алгебраической суперпозицией световых полей, что позволяет улучшить эксплуатационно-энергетические показатели источника освещения в несколько раз.
Между указанным техническим результатом и признаками полезной модели имеются следующие причинно-следственные связи. Создание светового потока с широкой диаграммой направленности (до 360 градусов) и с высокой интенсивностью при минимальных габаритах и
энергозатратах обеспечивается применением в качестве рефлекторов элементов с симметричной конической отражающей поверхностью, а также их взаимным расположением, согласно совокупности существенных признаков полезной модели. Оба светодиода питаются от одного источника электрической энергии.
Обеспечение оптимальных с точки зрения физиологии восприятия глазом параметров распределения интенсивности светового потока установлено экспериментально и также определяется конструкцией и взаимным расположением конических отражающих поверхностей.