6.2.4. Светофильтры

В светофорах применяются светофильтры-рассеиватели и светофильтры-линзы.

Светофильтры-рассеиватели обеспечивают необходимое перераспределение светового потока в пространстве. Для этих целей на их внутренней стороне формируется узорчатый, ромбический, призматический или каплевидный рисунок. Важной характеристикой является угол рассеяния – наибольший угол, в пределах которого сила света уменьшается вдвое по сравнению с ее осевым значением. Для современных светофильтров этот угол находится в пределах 5 - 15º, что обеспечивает нормативную дальность видимости сигнала на многополосных дорогах 100 м.

Светофильтры-линзы способствуют концентрации светового потока. Их использование позволяет отказаться от отражателя и уменьшить диаметр сигнала до 100 мм. Светофоры с такими светофильтрами применяют, когда видимость сигнала должна быть обеспечена в достаточно узких пределах – на одной-двух полосах движения.

Светофильтры могут изготавливаться из стекла или пластмассы.

6.2.5. Отражатели

Конструкция отражателя характеризуется двумя основными внутренними поверхностями:

1 – параболоидной (обеспечивает концентрацию светового потока);

2 – конической или цилиндрической (предназначена для увеличения глубины отражателя и тем самым уменьшает выгорание красителя светофильтра).

При коротком фокусном расстоянии f (см. рисунок 43) появляется опасность возникновения фантомного эффекта, когда луч от постороннего источника света, попадая на отражатель вновь возвращается к наблюдателю. Уменьшение расстояния l от линзы до фокуса К за счет ликвидации конической части отражателя способствует снижению фантомного эффекта, но требует применения специальных малогабаритных ламп.

Рисунок 43 – Отражатель оптического устройства светофора

В конструкциях современных отражателей фокальную плоскость АА максимально приближают к плоскости светового отверстия, за которой начинается коническая поверхность. При этом выдерживаются следующие соотношения:

l/f = 1,4 и f = 0,25D, (5)

где D – диаметр светового отверстия отражателя, мм.

Отражатель может изготавливаться из:

- алюминиевых сплавов;

- пластмассы с напылением отражающего слоя;

- прозрачной пластмассы с впрессованной зеркальной фольгой.

6.2.6. Антифантомные устройства

Возникновение ложного сигнала светофора (фантомный эффект) может наблюдаться при низком положении солнца (происходит одновременно свечение всех сигналов светофора).

Методы, позволяющие устранить фантомный эффект связаны с некоторыми изменениями конструкции отражателя или светофильтра:

- отражатель с антифантомным крестом (см. рисунок 44 а) представляет собой взаимно перпендикулярные сегментные пластины с прорезями для размещения галогенной лампы. Луч света, попадающий от постороннего источника на отражатель, отклоняется и поглощается зачерненными поверхностями пластин. В то же время пластины практически полностью пропускают лучи от лампы светофора;

- установка специальной антифантомной линзы перед светофильтром-рассеивателем 1 (см. рисунок 44 б), состоящей из двух частей 2 и 3, каждая из которых имеет пилообразный профиль. Луч солнца, попадая на наклонную поверхность 4, отбрасывается на горизонтальную зачерненную ступеньку 5 и поглощается;

- установка перед внутренней поверхностью светофильтра перегородки сотовой конструкции, которая пропускает горизонтальный световой поток оптического устройства светофора, однако задерживает солнечные лучи, если они имеют хотя бы небольшое отклонение от горизонтали.

а – антифантомный крест; б – линза, поглощающая солнечные лучи

Рисунок 44 – Устройства, устраняющие фантомный эффект