Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_6072
.pdf
изготавливались ранее. «75. Устройство светового сигнала или проекции света согласно изобретению
включает в себя составную линзу, состоящую из частей двух или более линз, установленных бок о бок таким
образом, что они образуют практически единый блок, причем оси отдельных частей линз находятся на
определенном расстоянии друг от друга или под определенным углом, причем отдельные части линз имеют
одинаковое или различное фокусное расстояние, и в каждом случае свет, падающий на такие части линз,
излучается из источника или источников света, реального или воображаемого, и конструкция такова, что
выходящий свет имеет форму практически параллельного пучка, или пучка, практически параллельного с
расходящимися участками, или полностью расходящегося пучка.»
В большинстве случаев составная линза имеет две или более фокусных точек (95 градусов), при этом
источник света расположен в каждой из этих точек. Линза, сконструированная таким образом, имеет
множество преимуществ, среди которых следует отметить тот факт, что при ее использовании создается луч
большей интенсивности, чем тот, который можно получить с помощью обычной линзы или комбинации линз.
При использовании такой линзы основной луч состоит из двух или более составляющих лучей, и эти
составляющие лучи не обязательно должны проецироваться в одном и том же направлении, но могут быть
сделаны расходящимися без снижения эффективности, просто путем размещения источников света немного
ближе друг к другу или 0 !
1
288,694 далее.hpart. Это свойство особенно полезно, поскольку, в отличие от обычного метода считывания
основного луча путем небольшого смещения лампы из фокуса, можно получить луч в определенном
направлении с достаточным рассеиванием, чтобы удовлетворить требованиям. Более того, неисправность
источника света не только становится совершенно очевидной при общем осмотре со всех сторон, но и
позволяет с первого взгляда определить, какая именно лампа вышла из строя. Следует отметить, что с
улучшенной линзой эффект, возникающий из-за неисправности лампы, на внешний вид основного светового
пучка проявляется в том, что соответствующая часть линзы становится видимой. Абсолютная темнота, в то
время как остальная часть, как правило, освещена без изменений. Консе-.
Часто неисправность лампы не лишает устройство его индикаторных свойств в такой значительной степени,
как в других известных системах с двумя лампами, и в то же время можно получить неопровержимые
доказательства неисправности лампы. Более того, как будет объяснено далее, усовершенствованная линза
обладает ценными свойствами естественного бокового освещения, поскольку свет, составляющий эти
свойства, обычно не может быть использован для формирования основного луча и, следовательно,
представляет собой потерянный свет, используемый с пользой. Иными словами, в то время как обычные
методы проекции бокового света с использованием одного источника света требуют отклонения части
основного луча для формирования бокового луча с последующим уменьшением его интенсивности, боковые
лучи, создаваемые усовершенствованной линзовой системой, получаются в дополнение к основному лучу
полной интенсивности. Следовательно, эффективность усовершенствованной системы весьма значительна,
и для достижения того же результата можно использовать лампы меньшей мощности с соответствующей
экономией тока. Изобретение также предусматривает, как будет более подробно описано ниже, совмещение с
линзой составного отражателя независимо от того, совпадают ли фокусы отдельных частей линзы и фокусы
отдельных частей отражателя.
Для повышения надежности и улучшения характеристик световых сигналов, как правило, часто используются
два отдельных источника света, идея заключается в том, что если один выйдет из строя, другой обеспечит
достаточную индикацию для безопасной работы до тех пор, пока не будет произведена необходимая замена.
В таких условиях желательно, чтобы сигнал имел характеристики, отличающиеся от его нормальных
характеристик, которые служат для привлечения внимания к тому факту, что один из источников неисправен.
Известно, что в центре линзы или комбинации линз устанавливается лампа с двойной гофрированной нитью
накаливания, электрически соединенной параллельно и симметрично расположенной относительно линзы.
Одна из этих нитей изготовлена таким образом, что будет гореть дольше, чем другая. На практике эта схема
часто давала сбои, поскольку перегорание одной нити накала — зачастую m5 — приводило к одновременному
выходу из строя другой, не только из-за их близкого расположения, но и частично из-за повышения
напряжения, вызванного перегоранием первой нити. 8 Еще одним недостатком этой схемы является то, что,
поскольку обе нити находятся приблизительно в фокусе линзы, за исключением некоторого снижения
интенсивности основного луча, нет никаких указаний на то, что одна из нитей вышла из строя.
Очевидно, что полагаться на субъективное наблюдение человеком интенсивности света для обнаружения
неисправности нити накаливания лампы ненадежно, поскольку это зависит не только от памяти на
интенсивность света, но и от оценки условий видимости, которые, в свою очередь, зависят от индивидуальных
способностей и подвержены личным недостаткам зрительной оценки. Особенно сложно определить
состояние такой лампы во время ночной работы.
Другой известный метод заключается в размещении отдельного вспомогательного осветительного блока на
общей оси объектива и фокусировке на расстоянии всего 100° позади основного осветительного блока. Из-за
размера лампочек вспомогательная лампа неизбежно находится далеко от фокуса, и, следовательно,
индикация, подаваемая при выходе из строя первой лампы 105, является отчетливой, но очень слабой, а
любые боковые лучи также имеют незначительную интенсивность. Часто за вспомогательной лампой
размещают отражатель таким образом, чтобы его фокус совпадал с фокусом общей линзы. 1 Это значительно
улучшает индикацию, обеспечиваемую этой лампой, но использование отражателей нежелательно для
железнодорожной сигнализации из-за фантомных индикаций, которые они могут создавать.
Также используются схемы, в которых фокус отражателя не совпадает с фокусом линзы, и при таком
расположении риск «фантомных» показаний значительно снижается, но интенсивность света, излучаемого
второй или вспомогательной лампой, значительно уменьшается, что делает в таких условиях индикационное
свойство объектива практически бесполезным с практической точки зрения, особенно при солнечном свете.
Недостатки, присущие этим известным системам i30 288,694 288,694, устраняются за счет использования
составной линзы, имеющей две или более фокусные точки, причем при необходимости в каждой из них может
располагаться ламеля. Предпочтительно обе лампы. Лампы могут гореть одновременно и иметь разный срок
службы, но показания одной лампы очень хороши и вполне достаточны для всех практических целей, в то
время как, как уже говорилось выше, выход из строя одной лампы дает недвусмысленное указание на этот
факт по общему внешнему виду. Линзы и линзовые системы, воплощающие настоящее изобретение,
полностью устраняют недостатки, присущие обычным типам сигналов света от двух источников.
Способ изготовления боковых фонарей, описанный в Спецификации нашей заявки от предыдущей даты, а
именно, №.
276,040, могут быть легко интегрированы в усовершенствованные линзы, и благодаря наличию второй лампы
их эффективность повысится.
в настоящем описании один конкретный
2
В основном рассматривался 2-й тип линз, а именно хорошо известный тип ступенчатой оптической линзы, но
следует отметить, что изобретение не ограничивается этим типом линз.
На фиг. 1 показана в проекции форма линзы с двойным фокусом, пригодная для использования в системе
проекции света в соответствии с изобретением. На фиг. 2, 3 и 4 представлены аналогичные виды,
иллюстрирующие модифицированные формы линзы с двойным фокусом.
.
На рисунках 5 и 6 представлены сечения, соответствующие линиям B-B и C-C на рисунках.
39 и 4, соответственно.
На рис. 7 показан вид сбоку, а на рис. 8 — сечение по линии D-D на рис. 7, демонстрирующее другую форму
линзы.
Рисунки 9 и 10 представляют собой аналогичные изображения рисункам 7 и 8, иллюстрирующие
модифицированную форму линзы. На фиг. 11 и 12 также представлены аналогичные изображения, что и на
фиг. 7 и 8 соответственно, демонстрирующие дальнейшую конструкцию линзы, пригодной для использования
в соответствии с изобретением.
На рис. 13 представлен горизонтальный разрез другой конструкции линзы с двойным фокусом.
Фитги 14 и -15 представляют собой уровни других конструкций линз MLTPEFC: 1.UTPEFC F-16 — это
горизонтальный участок линзовой системы, воплощающей изобретение.
На рис. 17 представлен детальный вид, иллюстрирующий модификацию линзовой системы, показанной на
рис. 16.
На рисунках с 18 по 23 включительно представлены аналогичные изображения, как на рис. 16,
иллюстрирующие модифицированные системы линз для MS, воплощающие изобретение. На рис. 24i
показана другая форма линзы, а на рис. 25 — в горизонтальном разрезе.
Рис. 26 показывает в разрезе другую форму линзы. На рис. 27 представлен вид сбоку линзы 70, показанной на
рис. 26.
Рис. 28 представляет собой аналогичный вид рис. 27, демонстрирующий модифицированную конструкцию
линзы.
На фиг. 29 и 30 представлены поперечные сечения, иллюстрирующие дальнейшие модификации. — Фиг. 31
— вид сбоку, а фиг. 32 — вертикальное сечение, показывающие схему подсветки, подходящую для
реализации в линзовой системе согласно изобретению. 9 На рисунках 33 и 34 представлены аналогичные
изображения рисункам 31 и 32 соответственно, иллюстрирующие модифицированную схему расположения
подсветки и сигнала.
На фиг. 35 показан вид сбоку, а на фиг. 36 – вид в горизонтальном сечении, соответствующий линии E-E на
фиг. 35, – другая форма линзы для использования в системе, воплощающей изобретение.
На фиг. 37 и 38 изображены лампы типа «а», пригодные для использования с линзой в системе согласно
изобретению.
На рисунках 39 и 40 в разрезе показаны другие формы линз, особенно подходящие для использования в
противотуманных ретрансляторах и специальных типах индикаторов сигналов -t.
На рис. 41 представлен вид спереди линзы, включенный для облегчения описания конструкции линзы,
показанной на рис. 42, которая представляет собой центральную часть. 1100 На рис. 43 показан вид сбоку, а
на рис. 44 — план, схематически демонстрирующий луч, полученный с помощью линзы, показанной на рис.
42.
На фиг. 45 и 46 показаны центральные горизонтальные серебряные отражатели, иллюстрирующие
использование в системе, воплощающей изобретение, а на фиг. 47 в горизонтальном разрезе показан
специальный многоаспектный сигнал, воплощающий изобретение. На фиг. 1 показана конструкция линзы в ее
простейшей форме, подходящая для системы согласно изобретению. Она состоит из двух равных частей
идентичных линз ступенчатой формы типа Френеля jjj p, расположенных рядом друг с другом, образуя
практически единую линзу с двумя фокусами F1 и F1. F,..-. - В приведенном ниже примере размер каждой
линзы больше половины размера простой линзы. Расстояние D lD между фокусами не ограничено и может
изменяться в зависимости от условий.
Как показано на рис. 2, линзовые элементы могут быть отлиты заодно. Фиксирующий или краевой фланец 17
либо 125 повторяет круговой контур линзовых частей, либо продолжается тангенциально от одной линзовой
части к другой. Две части линзы могут быть идентичными, но они, по сути, не отличаются друг от друга ни в
каком отношении. Например, фокусные расстояния двух частей линзы могут быть разными (см. F1, F2, рис.
13), или пропорции и S-диаметры частей линзы могут быть разными (см. рис. 14). В некоторых случаях линза
может иметь три или более фокуса: F1, F2, F,,... см. рис. 15. Кроме того, части или области линзы не
обязательно должны быть изготовлены из одного и того же материала или иметь одинаковый цвет (если
линза цветная). Кроме того, при использовании двух улучшенных линз в комбинации, часть или область одной
линзы может иметь форму линзы, в то время как другая может быть выполнена из обычного стекла или
частично из обычного стекла, а оставшаяся часть имеет форму линзы (см. рис. 18 и 19).
Пространство между половинками или частями линз может быть использовано частично для усиления
основного луча, а частично для создания бокового освещения. Объекты и методы получения боковых фар
подробно описаны в нашем предыдущем описании, и все описанные в нем методы могут быть использованы в
связи с описываемыми сейчас линзами для получения боковых лучей, лучей, направленных вниз, или и тех, и
других. Центральная часть линзы между фокусами (обозначенная штриховкой на рис. 4) может быть
соответствующим образом модифицирована для этой цели в любой степени, соответствующей практическим
ограничениям.
Ступени каждой части линзы могут быть полностью концентричны с осью указанной части, или же ступени
каждой части могут быть концентричны до центральной линии, проходящей через указанную ось, а затем
прямо поперек области между фокусами линзы F1 и F2, в этом случае любой свет, исходящий из этой
области, будет вносить очень незначительный вклад в основной луч. Таким образом, весь этот регион может
быть модифицирован для использования в качестве проекции боковых фар без какого-либо снижения
интенсивности _,4 от концентрических линзовых участков, образующих основной луч. Такая модификация
может распространяться по всей линзе (см. рис. 6), ограничиваться центральной частью (см. рис. 3) или
участками выше и ниже центральной части, которые могут составлять часть основного луча (см. рис. 4).
Рассматриваемая модификация для проекции боковых фар может состоять из ряда призматических ребер 18
непрерывно возрастающих углов. Эти ребра не обязательно должны быть параллельными или
вертикальными, они могут быть выполнены зигзагообразными, в форме полумесяца или любой другой
подходящей формы.
Модификации линзы, описанные в нашей предыдущей спецификации (60), могут располагаться в центре
линзы либо как неотъемлемая часть, либо как отдельные диски, соответствующим образом установленные в
линзе. В качестве альтернативы или в сочетании внешние ступени линзы 1 могут быть модифицированы, как
описано в нашем предыдущем сообщении.
Технические характеристики для целей проекции боковых фар. На рисунках 7 и 8 показана линза, подобная
описанной со ссылкой на рисунок.
1, имеющие ребра предсмертного характера, как описано в нашей предыдущей спецификации, в центральной
области 70. Внешние ступени линзы также показаны модифицированными в точке 20 способом, описанным в
нашей предыдущей спецификации.
Эти модификации вдвойне полезны в усовершенствованной линзе для боковой проекции света или проекции
света вниз, поскольку каждая призма или поверхность, в зависимости от случая, излучает два луча благодаря
наличию двух источников света, в отличие от одного луча, излучаемого единичным источником света,
рассмотренным в предыдущей спецификации.
Хотя получить удовлетворительный боковой свет на расстоянии примерно 4,30° от основного луча не
составляет труда, становится все труднее создать такой свет, который будет продолжаться по кругу до тех
пор, пока наблюдатель не окажется на одной линии с плоскостью самой линзы, то есть. 9P от основного луча
из-за чрезмерного преломления, необходимого для рассеивания света, и потери света из-за полного
внутреннего отражения на 90 градусов. Для преодоления этой трудности линза, сконструированная
описанным ранее способом, может иметь, как показано на рис. 9 и 10, выступающий наружу куполообразный
выступ 21, выполненный в виде цельного элемента g,r. Размеры и форма этого купола не ограничены, и его
можно изменять в зависимости от конкретных условий. Она расположена в центральной точке линзы и
выполняет функцию преломления части падающего света в слишком заметном месте относительно внешней
поверхности линзы. Внутренние или внешние поверхности купола могут быть подвергнуты пескоструйной
обработке, зазубрению, ребристой обработке или иным способом, чтобы сделать их полупрозрачными для
целей j05, заставляя их светиться и тем самым обеспечивая 6.n эффективную и детальную индикацию.
При желании может быть предусмотрена серия таких куполов.
Еще одна модификация, позволяющая получить обозначение 900 jjfj, показанное на рис. 11 и 12, заключается
в создании гладкой изогнутой поверхности 22 на части ступенчатой области линзы. Аналогично куполу 21, эта
поверхность может быть подвергнута пескоструйной обработке или иной обработке по желанию. Следует
понимать, что описанные модификации, предназначенные для установки боковых фонарей (пункт 6f),
являются лишь примерами и не предназначены для ограничения изобретения (пункт 120). Их можно
использовать совместно с любыми или всеми описанными типами линз. Как уже говорилось ранее, можно
использовать любые линзы, будь то «ступенчатые», «тональные», «желудевые» или обычные. Такие линзы,
конечно, могут различаться по размеру и форме, и различные типы могут использоваться в комбинации для
образования линзового блока. Или же комбинация таких линз может быть расположена таким образом, чтобы
образовывать дублетный проектор света или другое оптическое устройство. Линза, называемая «желудевой»
линзой, имеет форму, несколько напоминающую нос снаряда: передняя часть имеет ступенчатую форму на
внутренней поверхности, подобно линзе типа «Френеля», а часть, ближайшая к корпусу лампы, имеет такую
форму, что отбрасывает боковой или направленный вниз свет там, где это необходимо.
Усовершенствованная линза обладает весьма существенными преимуществами по сравнению с обычными
типами при использовании с двумя или более лампами, не только потому, что она обеспечивает более
широкий и, следовательно, более эффективный основной луч, поскольку обе лампы одновременно находятся
в фокусе со своими соответствующими линзовыми частями, но и благодаря своим встроенным вторичным
лучам, которые можно использовать с выгодой.
Важность и необходимость эффективных боковых балок были изложены ранее.
На рис. 16 показана комбинация линз, образованная двумя улучшенными линзами, расположенными одна
перед другой, с точечными источниками света F1, F, размещенными по одному в каждом фокусе. Это дает
основной луч, состоящий из двух параллельных лучей B, B, направленных к двум источникам света F, F2.
Единственный источник света F, помимо того, что направляет падающий свет на ту часть линзового блока, с
которой он находится в фокусе, также направляет падающий свет на ту часть линзы, в фокусе которой
находится другой источник света F, так что образуется вторичный расходящийся пучок 5.
Угол между этим лучом и общей осью лампы и линзы, разумеется, зависит от расстояния между источниками
света F и F, а также от типа линз. Аналогичным образом второй источник создает еще один расходящийся луч
S, направленный в другую сторону. Света F. Таким образом, наблюдателю видны три отчетливых световых
луча, а именно два параллельных луча.
4
,5
B и B, объединяясь, образуют основной луч и расходящийся луч S или S по обе стороны; эти лучи, имеющие
большее рассеивание, обладают несколько меньшей интенсивностью, но все же достаточной для получения
хорошего бокового луча значительной дальности, приближающегося к дальности основного луча. Эти
вторичные лучи могут быть дополнительно расширены за счет внесения изменений, описанных в нашей
предыдущей спецификации для целей производства боковых фар.
Кроме того, при желании, часть основного учебного маршрута может быть перенаправлена таким же образом.
В случае двух линз, расположенных, как описано, одна перед другой, и как показано (например, на рис. 16, 18
и 19), линза, ближайшая к источникам света, будет иметь соответствующий цвет.
Другая конструкция, воплощающая изобретение № 65, показанная на фиг. 18, аналогична описанной ранее, за
исключением того, что...
Часть 23 внутренней линзы не является частью.
Конструкция линзы выполнена в виде простого стеклянного экрана, так что фокусное расстояние этой части
линзовой системы равно истинному фокусному расстоянию внешней линзы, и, следовательно, два фокуса
линзовой системы лежат в разных плоскостях. В результате этого угол между общей осью и одним из
второстепенных балок m5 становится больше, чем угол между осью и другой второстепенной балкой.
Следует отметить, что интенсивность одной половины основного пучка в области, содержащей простой
стеклянный экран 80, меньше, чем в другой области, поскольку собирается и распределяется меньше
светового потока.
Следует понимать, что если фокусы находятся в одной плоскости под прямым углом к главной оси, как
показано на рис. 16, то боковое расстояние между ними ограничено диаметром лампочек, при условии, что
источниками света являются электрические нити накаливания.
Следовательно, минимальное из указанных расстояний 90 ID будет равно диаметру одной лампочки плюс
необходимый зазор между лампами. С другой стороны, когда фокусы смещены, что возможно без
отступления от изобретения, или, как показано на фиг. 18, 19, 21 и 22, это расстояние, измеренное
перпендикулярно оси, не ограничено таким образом. Это важная особенность не только потому, что при
желании можно использовать линзы меньшего размера, но и потому, что таким образом можно
дополнительно контролировать расходимость собственных боковых лучей. Кроме того, для стандартной
стороны линзы расстояние между лампами дополнительно увеличивается. Кроме того, в некоторых случаях
фокусы могут располагаться один на одной линии с другим на главной оптической оси линзы.
Во всех случаях предполагалось, что накаленная нить расположена в центре сферической колбы, как в
обычных стандартных лампах накаливания, но если необходимо использовать лампы специальной формы
для дальнейшего контроля минимального расстояния D между фокусами, например, можно применять лампы
с эллиптическими, плоскими или цилиндрическими колбами, при этом сохраняется необходимая излучающая
поверхность, а расстояние между нитями накаливания уменьшается. В качестве альтернативы, каждой лампе
может быть придана различная форма для соответствия требованиям стандарта gpiven 120. Это окажется
полезным¹ в случаях, когда требуется сильный боковой свет, создающий большой угол с основным лучом.
Вместо внутренней линзы конструкции, включающей две линзы, расположенные одна перед другой, имеющей
часть 23, выполненную в виде простого стеклянного экрана (см. рис.).
18, Часть 24 внешней линзы может быть выполнена таким образом (см. рис. 19), а также та же самая часть
130.
Приведены следующие замечания, за исключением того, что в данном случае плотность половины плоской
балки несколько больше, чем в предыдущем случае, но, как станет очевидно, эффективная площадь этой
части балки значительно уменьшается.
В некоторых случаях, как показано на рис. 20, может использоваться только одна линза в сочетании с
защитным стеклом 2,5, расположенным перед ним, для удовлетворения обычных требований к передаче
сигнала.
Здесь следует отметить, что цветная линза любого сигнального устройства должна располагаться за
прозрачной линзой (или прозрачным стеклом в случае однолинзового блока). Если бы цветная линза
находилась снаружи, она могла бы светиться из-за постороннего света, что привело бы к ложным показаниям.
Это также относится к боковым и задним фонарям. Линза может быть окрашена в соответствии с требуемой
индикацией сигнала, или между линзой и лампами F,, F2 может быть помещен кусок цветного стекла 26, рис.
23.
В боковой части основного корпуса, в котором размещены линза и система ламп, может быть предусмотрено
окно L (рис. 21) для подачи сигнала крупным планом, то есть для подачи сигнала под углом 30°, когда
наблюдатель приблизился к сигналу, но еще не прошел мимо него. Это окно может быть любого размера и
формы и может представлять собой линзу L,, L-., рис. 16, или любую другую желаемую секцию,
изготовленную из любого прозрачного или полупрозрачного материала. Луч S, исходящий из этого окна, если
используется линза, из-за обоих источников света, как по отдельности, так и в сочетании, практически
параллелен. Выход из строя любого из источников света Fi или F, -4 приведет к уменьшению интенсивности
луча S5. Кроме того, модификация линз L1 и L2, как описано ранее, также может привести к изменению
наблюдательных качеств луча S1 в случае отказа источника света.
На рис. 20 предполагается, что путь приближается к сигналу сбоку и в направлении стрелки, поэтому
необходимо установить соответствующий боковой луч 5 с этой стороны. Боковой луч S1 вносит весьма
ценный вклад не только благодаря своему соответствующему отклонению от основного луча B1, но и потому,
что состоит из света, который иначе не мог бы быть использован для усиления основного луча (если только не
используются отражатели или специальные рассеиватели, причем отражатели допустимы для многих общих
требований), и, следовательно, общая эффективность сигнала повышается.
Используя любую из описанных выше модификаций линзы, боковой луч S может быть рассеян, и часть света,
которая обычно используется в основном луче B, может быть отведена, как было описано ранее. Таким
образом, можно получить непрерывный боковой луч значительной дальности достаточной интенсивности,
соответствующий условиям на всем протяжении -'O 90° между основным лучом и боковым лучом S1. Боковой
луч IS1, который в случае, показанном на рис. 20, не выполняет никакой полезной функции, поскольку
является боковым лучом, удаленным от пути в случае сигнальной системы, расположенной с одной стороны
пути, может быть заглушен путем установки непрозрачного экрана M, и следует понимать, что это никоим
образом не мешает другим падающим полезным источникам света.
На рис. 21 две части (которые могут быть цельными или отдельными), составляющие внутреннюю или
внешнюю линзу, выполнены таким образом, что имеют различное фокусное расстояние 85r, аналогично
линзе, показанной на рис.
13; или и то, и другое — внутренние и внешние линзы могут быть изготовлены таким образом в соответствии с
заданными требованиями. Ступени внешней линзы системы, изображенной на рис. 21 90, в некоторых местах
модифицированы так же, как на рис. 7 и 8, но без центральных призматических дисков.
В таких случаях фокусы будут смещены в соответствии с разницей фокусных расстояний частей внутренней
линзы, 95, чтобы получить параллельные пучки B1, B, которые вместе составляют основной пучок. Вторичный
луч S, обусловленный F, отсутствует и заслоняется отражателем R.
Вторичный луч S, обусловленный F1, присутствует в 100 раз, но не показан для простоты. Вследствие
наличия модифицированных поверхностей на ступенях внешней линзы, нормальные поверхности в этой
области уменьшаются в площади, в результате чего уменьшается не только интенсивность основного пучка B,
но и интенсивность вторичного пучка S в нормальном направлении. Свет, за счет которого эти лучи
уменьшаются, просто отклоняется модифицированными поверхностями, в результате чего получается
равномерное боковое освещение с углом рассеивания 90°. Рассмотрим свет, падающий на
модифицированную поверхность «а». ".
Если бы не эта грань, луч "b"R, обусловленный F, вносил бы вклад в параллельный пучок LB2 и, таким
образом, стал бы частью основного пучка. Однако вместо этого поток направляется, как показано на рисунке.
Аналогично, луч cca " вносил бы вклад во вторичный луч 120 5,, но вместо этого он отклоняется от последнего
на величину, соответствующую той, на которую "b" был отклонен от основного луча. То же самое относится и
ко всем остальным модифицированным граням: каждая из них излучает два 125 различных и полезных
боковых луча. При такой компоновке боковой свет состоит из вторичного луча S, обусловленного F1,
имеющего несколько меньшую интенсивность, и двух лучей 1iQ, таких как b и c, от каждой модифицированной
грани. Наконец, имеется луч S, как показано на рис. 20. При соответствующем выборе фокусных расстояний
экраны, такие как M или ИК (рис. 20-23), для подавления одного из боковых источников света не требуются,
поскольку указанный боковой свет может быть, как показано лучом 5 на рис.
18 и 19, могут принимать такое направление, которое будет способствовать усилению как основного, так и
вторичного лучей, благодаря их распространению вдоль общей оси, что еще больше повысит эффективность
улучшенной линзы.
5
. В случаях, когда необходим непрозрачный ИК-экран, его можно изготовить в виде отражателя, чтобы
использовать часть света от одного из источников света F или F, который в противном случае был бы
потрачен впустую, например, для освещения бокового окна L.
При таком расположении отражатель не будет создавать «фантомных» помех в основном луче, поэтому его
использование оправдано.
быть вполне допустимым. Даже если бы непрозрачный экран R не был обязан выполнять двойную функцию
экрана и отражателя, его можно было бы использовать только в качестве отражателя, но разместить таким
образом, чтобы он не заслонял полезный свет.
Оптические решения на боковой стороне окна L не ограничены; например, может использоваться простой
стеклянный диск или круг, имеющий поверхности для рассеивания света; или может использоваться одна
линза или комбинация линз вогнутой, выпуклой или иной формы, возможно, в сочетании с прозрачным,
цветным или рассеивающим свет диском или кругом. Кроме того, поверхности линз могут быть изготовлены с
учетом особых характеристик, как того требуют требования, и такая система может использоваться для
отображения индикации в любом необходимом месте на поверхности и проецирования в любом направлении.
В тех случаях, когда для получения четкого и полного изображения требуются такие отдельные «вторичные
лучи», один из оптических элементов должен иметь следующий цвет: Исключение может быть сделано в
случае задних фонарей, для которых вышеупомянутая схема 50 также подходит.
В случае, подобном описанному ранее, со ссылкой на рис. 21, где свет, падающий на боковое окно L,
обусловлен прямым светом от обоих источников света F1, F2 и отраженным светом от одного из таких
источников света F2, при отказе одного из источников света окно все равно будет достаточно освещено,
чтобы дать хорошее представление. Использование отражателя не ограничивается только одним из
источников света, поскольку аналогичный отражатель может использоваться для защиты и полезного
использования части или всего света, который в противном случае был бы потерян из-за другого источника
или источников света, таких как F. Если требуется силикон-интенсивный световой поток, может быть
добавлена центральная призматическая модификация внешней линзы, подобная описанной выше со ссылкой
на рис. 7 и 8. От каждого типа призмы 70, как и от каждой из других модифицированных граней, будут
отбрасываться два полезных и расходящихся пучка света, как уже было описано, благодаря наличию двух
источников света, и они будут вносить вклад в интенсивность бокового света.
В таком сочетании, показанном на рис. 22, две части каждой линзы могут немного отличаться по фокусному
расстоянию, что приводит к смещению ламп, которое, как правило, выгодно для проекции бокового света.
Дополнительный боковой фонарь S, предназначенный для бокового окна, может быть установлен с одной или
обеих сторон сигнального устройства. Такая компоновка, с добавлением или без добавления
соответствующих модифицированных зон по обе стороны от основной линзы, была бы очень удобна для
светофоров на автомагистралях, где часто требуется использование боковых фонарей с обеих сторон.
На рис. 17 показано, как боковой свет 90 от бокового окна может быть направлен вперед для удовлетворения
определенных требований; линза 27, используемая для этой цели, состоит из призматической выпуклой или
вогнутой линзы. Оптическая система, используемая для бокового луча S, может быть повернута на
подходящий передний угол для удовлетворения таких требований, как показано на рис. 20 под углом L, но в
случае некоторых линз, главным образом тех, у которых фокусное расстояние мало, такой поворот
нецелесообразен, поскольку часть падающего света будет отсечена основной линзой из-за близости
источника света к основной линзе. Например, если линзу L2 на рис. 16 повернуть в положение, аналогичное
положению линзы L2 на рис. 20, то внутренняя основная линза лишит линзу L2 большей части прямого
падающего света. Для--
Однако, если использовать один объектив, этот метод более практичен. Эту трудность, присущую двойным
линзам, можно преодолеть, изменив направление падающего света на J'L% с помощью подходящего
отражателя, с риском появления искажений в основном луче.
Установлено, что довольно значительное количество света выходит за пределы вертикальных граней
ступенчатой линзы. Такой свет указывается как падающий на оптическую систему 120.
L на рис. 18, что приводит к образованию вторичного пучка S. Такой свет может использоваться для
проецирования вторичного бокового луча.
В варианте улучшенной версии '125.
При использовании одной линзы, как показано на рис. 23, цвет ее поверхности может быть задан путем
размещения между линзой и лампами листа неотклоняющего или плоского цветного стекла 26. Этот метод
для получения 1, ig,.
2S8, (i94 аспект, его характерный цвет также может быть использован с комбинациями линз, но в таких
случаях более распространенной практикой является окрашивание одной из линз.
На фиг. 24 и 25 показана еще одна конструкция линзы с двойным фокусом согласно изобретению, в которой
центральная часть каждой части линзы с двойным фокусом модифицирована, как описано выше со ссылкой
на фиг. 7, а краевая или ступенчатая часть одной половины линзы модифицирована, для целей, описанных
выше, в секторе 90°, путем образования на каждой из 5 модифицированных ступеней ряда граней способом,
указанным на фиг. 20а.
В целом, говоря о конструкции усовершенствованных многофокусных линз, можно отметить, что смещение
фокусов F и F может быть выполнено в плоскости, параллельной плоскости линзы (см. рис. 16), или на
главной оси линзы (см. рис. 26).
На рис. 27 представлен вид сбоку линзы, показанной на рис. 26. Для получения параллельного пучка,
очевидно, необходимы два условия для расположения, показанного на рис. 26. Во-первых, фокусные
расстояния двух частей линзы должны быть разными, чтобы обеспечить смещение фокусов вдоль оси линзы,
и, во-вторых, эти части линзы, независимо от их размера, формы или строения, должны быть соосными.
Например, на рис.
28, Хотя части линзы различаются по размеру, форме и фокусному расстоянию, они, тем не менее, соосны.
Как и в рассмотренных ранее случаях, параллельные пучки B и B, обусловленные F и F соответственно (рис.
26), вместе образуют основной пучок, в то время как вторичные пучки 8 и S2 по-прежнему присутствуют, но
образуют различные углы с основным пучком из-за различия в фокусных расстояниях двух частей линзы.
Разумеется, подобную конструкцию можно расширить до трех или более соосных линзовых элементов с
тремя или любым количеством источников света, расположенных на общей оси.
В случаях, когда используются две или более линзовых частей, и эти части не являются цельными, их можно
использовать в разделенном пространстве, указанном на рис. 29, без каких-либо оговорок относительно того,
какие меры должны быть приняты для обеспечения циркуляции падающего света в промежуточном
пространстве. Это представляет собой простой способ управления формой и, в некоторой степени, другими
характеристиками пучков путем изменения расстояния между фокусами. Такое пространство может быть
полезно использовано для проекции бокового света, как показано на рис. 30. Данная конструкция состоит из
двух линзовых частей с разными фокусными расстояниями, объединенных в единую линзу, но одна из частей
смещена вперед относительно другой. Стеклянная деталь "X", образующая соединение этих частей в центре,
может быть слегка выпуклой (или иметь любое другое сечение в зависимости от условий) с целью получения
бокового луча 70, такого как A, под воздействием падающего света от F2.
Краевую поверхность «Y» при желании можно покрыть серебром без риска появления ложных сигналов (или
обработать иным способом), например, для отражения света от F и F, 7, чтобы дополнительно усилить
боковой луч A. При таком расположении B и B образуют главную параллельную балку S и S.
являются естественными вторичными лучами, а A — это особый боковой луч, возникающий из-за поверхности
"X" с возможным усилением за счет отраженного света от "Y".
Из-за меньшего угла падения света от F2 на ту часть линзы, с которой F находится в фокусе, естественный
вторичный луч S будет состоять из двух более или менее отдельных лучей, по одному от каждой пары
поверхностей линзы. В состав S также входят два таких луча, но в этом случае они не так заметны, как
отдельные лучи под углом 90 градусов.
Во всех вариантах изобретения следует понимать, что модификации не ограничиваются только внутренней
поверхностью линзы, и при необходимости может быть модифицирована и внешняя поверхность, так что,
независимо от того, сочетаются ли эти модификации с внутренними изменениями или нет, могут быть
получены боковые или направленные вниз лучи, обладающие желаемыми характеристиками.
Короче говоря, внешняя или обычно гладкая, ровная поверхность линзы может быть модифицирована любым
подходящим способом и подвергнута любой рекурсивной обработке.
из уже перечисленных способов.
Составные линзовые части составной линзы iOS5, являющейся результатом данного изобретения, не
обязательно должны быть одного цвета (если они цветные), но могут быть изготовлены в различных цветах в
различных областях без каких-либо ограничений в отношении объема изобретения.
Как хорошо известно из практики железнодорожной сигнализации, управление сигналом обычно
осуществляется таким образом, что при проезде поездом сигнала загорается «опасный» индикатор,
указывающий следующему поезду на то, что блок-участок, защищенный сигналом, занят. Однако зачастую
желательно, чтобы после прохождения поездом сигнала 120 некоторые сотрудники поездной, сигнальной или
путевой службы могли определить, что сигнал тревоги загорелся. По этой причине предусмотрен «задний
фонарь», который может быть сконструирован аналогично боковым фонарям, создающим лучи, подобные уже
описанным S, 125. Такая подсветка 29 показана на рис. 16 и 22. Оно может иметь какой-либо отличительный
цвет, размер и форму, или же быть белым. В целом.
Особенно на многопутных дорогах наличие 130 288 694 таких задних фонарей красного, зеленого или желтого
цвета привело бы к путанице, что значительно затруднило бы машинистам поездов на противоположных
путях распознавание собственных сигналов. 1 В качестве примера можно использовать такие цвета, как
синий, белый или коричневый. Подсветка может иметь различимую форму, например, цифры, буквы или
любую другую форму.
Например, как показано на фиг. 31 и 32, часть задней или боковой стороны корпуса сигнального элемента 30
может иметь отверстие, пригодное для установки стекла или прозрачного материала 31, являющегося частью
ранее описанной оптической системы. Путем блокирования определенного количества света с помощью
непрозрачного материала, оставляющего прозрачными или полупрозрачными только определенные участки,
можно получить желаемые характерные метки. На рис. 31 закрашена вся область, кроме треугольной, но
очевидно, что закрашенная область может быть изменена, например, чтобы оставить прозрачной или
полупрозрачной область прямоугольной, круглой или любой другой желаемой формы. В качестве
Соседние файлы в папке патенты