Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13914
.pdf
На рис. 2 показана упрощенная форма фары с двумя центральными полосами c и двумя боковыми
отражающими полосами d; e — это a.
призматическое стеклянное покрытие, описанное ниже, предназначенное для отклонения поляризованного
луча целиком.
На рисунках 3a и 3b источником света, a, является компактная электрически нагреваемая нить накаливания,
свернутая в минимально возможное пространство, обеспечивающее достаточное излучение света, так что
нить будет иметь приблизительно сферическую форму или форму очень короткого цилиндра; обычный
параболический отражатель, p, представляет собой точно сформированный параболоид вращения.
Для того чтобы собрать на поверхности параболического отражателя как можно больше света, исходящего от
источника, обычно отгибают отражающую поверхность вперед до тех пор, пока диаметр передней апертуры
не образует в фокусе угол, ненамного превышающий прямой угол.
Конечно, бесполезно проецировать свет за стопки пластин d, ahd, чтобы уменьшить общий размер лампы и
поляризатора. Две диаметрально противоположные части параболического отражателя отсекаются плоскими
поверхностями (h), которые могут быть полированными или матовыми и которые перехватывают свет,
направляющийся к этим подавленным областям, но для того, чтобы ском.
Для компенсации возникающей потери света отражатель выдвинут далеко вперед, причем его части (k)
расположены диаметрально под прямым углом к плоским поверхностям (h), компенсируя эту потерю света
без увеличения общего диаметра лампы, поскольку они расширяют параболический отражатель в
направлении 65° относительно наименьшего размера поляризационного устройства. Плоские поверхности (h)
рассеивают перехваченный свет через поляризационный фильтр, добавляя его к рассеянному освещению в
непосредственной близости от передней части транспортного средства.
Стопки пластин состоят из множества тонких стеклянных пластин (от десяти до двадцати), защищенных двумя
более тяжелыми стеклянными покровными пластинами. Пластины тщательно очищаются и высушиваются, а
покровные пластины скрепляются между собой по краям. Эти скрепленные края повернуты под углом к
основной поверхности пластин, чтобы они находились в наилучшем положении и не препятствовали
прохождению света.
Чтобы избежать необходимости в герметичном крае вблизи центра основного светового луча, крышки двух
центральных групп пластин c имеют V-образную форму 85. Также, чтобы избежать потери света вблизи этого
края, вдоль края предусмотрена узкая полоса полированного отражающего материала, и эта отражающая
полоса достаточно широка, чтобы перехватывать свет, который в противном случае терялся бы среди
нечетких краев пластин вблизи края.
Однако использование стопки стеклянных пластин имеет ряд ограничений как средство получения
плоскополяризованного света из обычного света: 1. Отраженный свет поляризован чисто только под одним
определенным углом отражения, n.
2 Любые дефекты полировки поверхностей стеклянных пластин, такие как загрязнение влагой или жиром,
снижают чистоту поляризации отраженного света и одновременно уменьшают количество отраженного света.
Доля исходного светового луча, отраженного стопкой, может быть улучшена за счет увеличения количества
пластин в стопке, но возможное улучшение снова ограничено двумя факторами: каждая стеклянная пластина
поглощает небольшую долю проходящего через нее света.
Пропорциональное увеличение отраженного света на каждый добавленный лист стекла очень быстро
уменьшается после добавления первых нескольких листов, но доля примесей в поляризации отраженного
света (из-за неправильного угла отражения и несовершенных поверхностей стекла) увеличивается почти
пропорционально количеству пластин в стопке.
Исходный луч света до отражения можно считать состоящим из двух равных лучей поляризованного света A и
B, поляризованных в плоскостях, взаимно перпендикулярных друг другу, причем интенсивность каждого из
этих лучей равна половине интенсивности исходного луча.
365,082 365,082 Теперь, в более широких практических условиях, можно сконструировать стопку пластин,
обеспечивающую следующие характеристики: Отражение Отражение Пропускание Пропускание Поглощение
Поглощение % % % % % от A от B J от A A от B I от A от B I Эта смесь может считаться достаточно чисто
поляризованной. Эту смесь следует рассматривать как...
будучи лишь приблизительно поляризованным.
Этот свет безвозвратно утрачен.
Свет, отраженный от первой стопки пластин, затем отражается от второй стопки пластин d со следующей
эффективностью: Отраженный 70 % x 70 % c Отраженный 5 % x 5 %/ c Этот отраженный свет, содержащий
всего 0,25 % B в качестве примеси, смешанной с 49 00 % A, отлично подходит для формирования
неослепляющего луча.
Пропускание 10 % x 70 % Пропускание 80 % x 5 % Эта смесь 7 % вещества А с 4 % вещества В попадает на
матовую белую поверхность за стопкой пластин d и рассеивается там, усиливая рассеянное освещение в
передней части автомобиля.
Этот свет не вызовет ослепления по следующим причинам: очень малая световая мощность рассеянного
света.
Очень низкий собственный блеск большой матовой поверхности.
Сферический источник света в фокусе параболического отражателя порождает отраженный пучок света,
состоящий из бесконечного числа элементарных пучков с различной расходимостью, оси которых
параллельны оси параболы.
Расходимость любого из этих лучей обратно пропорциональна расстоянию от источника до малой
элементарной площади отражателя, породившей этот луч.
Если же эти лучи достаточно узкие, то им потребуется пройти значительное расстояние от параболического
отражателя, прежде чем они заметно смешаются.
Таким образом, если основные лучи очень узкие, можно спроектировать переднее стекло для лампы, которое
будет изменять направление отдельных основных лучей в любой желаемой степени.
В частности: Чисто поляризованный свет, отраженный от стопки пластин d, и приблизительно
поляризованный свет, прошедший через стопку пластин c, могут быть распределены на 0 отдельных областей
конечного луча таким образом, что чисто поляризованный свет образует те области луча, которые, вероятно,
достигнут глаз A и B (49,00 % от A, 0,25 % от B). Часть света будет проходить через вторую стопку пластин d в
следующих пропорциях: A (7,00 %), A и B (4,00 % от B) — для приближающегося водителя.
Следует отметить, что приблизительно поляризованный свет, проходящий через стопку из 65 пластин c,
лучше подходил бы для целей изобретения, если бы его плоскость поляризации была повернута на прямой
угол. Этого поворота можно добиться при необходимости любым подходящим способом 70, например, парой
четвертьволновых пластин, расположенных вблизи переднего стекла e.
При формировании окончательного луча путем объединения чисто поляризованных и приблизительно
поляризованных лучей крайне важно обеспечить, чтобы ни один из приблизительно поляризованных лучей не
попадал в те участки объединенного луча, которые могут попасть в глаза приближающегося водителя. Теперь
определенное количество света, падающего на переднее стекло, будет отражаться обратно в параболический
отражатель. Этот свет снова появится в виде массы разрозненных лучей с большей расходимостью, чем
исходные лучи. Если эти вторичные лучи параллельны первичным лучам, переднее стекло не сможет
предотвратить попадание части из них в виде приблизительно поляризованных лучей в зону ослепления
объединенного луча.
Эту трудность можно в значительной степени преодолеть, расположив переднее стекло таким образом, чтобы
как можно большая часть его основных поверхностей была наклонена назад. Отраженные лучи затем снова
войдут в параболический отражатель, наклоненный вниз, и после двух отражений от проектора они снова
выйдут в виде вторичных лучей, направленных вниз, и тогда эти вторичные лучи не смогут попасть в зону
ослепления t00, конечного луча.
Обратите внимание, что стопки стеклянных пластин расположены таким образом, что плоскость поляризации
излучаемого света находится под углом сорок пять градусов к вертикали.
Теперь переднее модифицирующее стекло должно отклонить часть этих поляризованных лучей, чтобы
сформировать удовлетворительный луч.
Это отклонение вносит небольшую эллиптичность в поляризацию света, и эта эллиптичность оказывает такое
же пагубное воздействие, как и примесь света, поляризованного в неправильной плоскости.
Однако, если отклонения поляризованных пучков будут малыми, влияние этой эллиптичности будет
незначительным.
Целесообразно расположить стопки пластин таким образом, чтобы в отсутствие переднего модифицирующего
стекла они идеально поляризовали лучи, достигающие глаз водителя встречного автомобиля, находящегося
на промежуточном расстоянии от фар, скажем, в трехстах футах.
Стеклянная колба b электрической лампы отражает часть падающего на нее света.
Эта стеклянная колба обычно имеет приблизительно сферическую форму, и отраженный свет, как правило,
образует искаженное изображение нити накаливания в какой-то точке внутри колбы. Это искаженное
изображение приводит к образованию искаженных пучков с большой расходимостью, которые, если они почти
параллельны основным пучкам, будут рассеиваться в виде приблизительно поляризованного света в зону
ослепления объединенного пучка.
Эту трудность можно преодолеть, расположив центр стеклянной колбы на некотором расстоянии от нити
накаливания, а вблизи центра колбы разместить систему (рис. 18-20) очень тонких пластин с матовыми
поверхностями. Все эти пластины будут проходить вдоль линии центров нити накаливания и колбы, так что
они будут создавать очень небольшое препятствие для прямого света источника. Если количество пластин
составляет не менее четырех или шести, то весь вредный внутренне отраженный свет будет перехвачен и
рассеян. Когда свет должен отражаться обратно через колбу от внешнего отражателя, положение центра
колбы должно быть выбрано таким образом, чтобы мнимое изображение, формирующее внешние отражения,
приводило к падающим лучам, поскольку внешние отражения не могут быть перехвачены и рассеяны.
При необходимости лопасти можно покрасить в черный цвет, хотя, вероятно, будет достаточно снижения
эффективной яркости за счет рассеивания света на матовой белой поверхности.
Кроме того, лопатки могут быть заменены цельным корпусом, что приведет к некоторой потере
эффективности.
Свет, падающий на ту область параболического отражателя, которая заслонена стеклянной колбой
электрической лампы, не может выходить в виде четко выраженных пучков. Поэтому образование
интенсивных пучков этого света предотвращается одним из двух способов: i) свет может быть перехвачен
небольшим отражателем или экраном g) внутри колбы.
Этот отражатель может иметь любую подходящую форму, но он не должен быть параболическим (поскольку в
случае использования параболической формы результирующие лучи будут слишком расходиться, чтобы их
можно было должным образом контролировать с помощью переднего стекла). 2 Затмеваемая область
основного параболического отражателя может иметь другую форму, отличную от параболической, например,
сферическую.
Экспериментально установлено, что поляризатор должен иметь площадь передней поверхности не менее чем
в два раза превышающую площадь апертуры проектора. Для того чтобы уменьшить размер комбинированной
лампы и поляризатора до минимально возможного (без потери эффективности) за счет уменьшения апертуры
проектора, необходимо обеспечить, чтобы источник эффективно излучал свет только в пределах одного
полушария с помощью вспомогательного отражателя. Неизбежным следствием этого является то, что,
поскольку непрозрачность источника требует направлять свет, отраженный этим вспомогательным
отражателем, так, чтобы он проходил мимо источника, каждый элемент проектора должен создавать пару
неразрывно связанных лучей.
Если вспомогательный отражатель имеет форму полусферы с центром на оси проектора, но позади или
перед источником, то оси пар лучей будут направлены радиально наружу от оси проектора. Теперь
желательно, чтобы все вторичные лучи пар, исходящие от отражателя, соприкасались с первичными лучами,
исходящими от источника, и для достижения этой цели вспомогательный отражатель должен иметь форму
фигуры вращения вокруг оси проектора, причем осевое сечение фигуры представляет собой эвольвенту
(кругового) сечения источника. Эти парные лучи могут быть соответствующим образом отклонены с помощью
подходящего диоптрического переднего стекла, чтобы сформировать желаемый комбинированный луч с
чисто поляризованным светом в зоне ослепления и приблизительно поляризованным светом в зоне, не
вызывающей ослепления. Однако распределение парных лучей в конечный луч в некоторых случаях было бы
проще осуществить, если Оси парных лучей 120 были горизонтальными, а не направленными радиально от
оси проектора. Возможно спроектировать вспомогательный отражатель таким образом, чтобы ось каждого
вторичного луча, полученного от отражателя i 25, и ось соответствующего первичного луча, полученного
непосредственно от источника, во всех случаях находились приблизительно в одной горизонтальной
плоскости.
Установлено, что поверхность 130 четко очерченных чисто поляризованных лучей не имеет недостатков, в то
время как широко расходящиеся приблизительно поляризованные лучи от центрального отражателя должны
быть изолированы непосредственно перед первыми стопками из 70 пластин с помощью трубки (рис. 15),
предпочтительно отражающего цилиндра, который будет направлять лучи в изолированную область
переднего стекла, где они могут быть соответствующим образом рассеяны, например, путем 75 рассеяния.
Подходящий центральный вторичный отражатель проектируется следующим образом: основной отражатель
не собирает достаточно широкий конус света, соосный с ним. Этот конус света перехватывается
эллипсоидным отражателем, общий диаметр которого лишь немного превышает диаметр лампочки. Первый
фокус этого эллипсоидного отражателя совпадает с фокусом основного отражателя, а второй фокус
расположен примерно на один-два дюйма впереди вдоль оси основного отражателя. Перед эллипсоидом
расположен узкий параболический отражатель с центральной апертурой для приема света от эллипсоидного
отражателя.
Эта парабола фокусируется во втором фокусе эллипсоида, и если фокусное расстояние параболы выбрано
соответствующим образом, весь свет, входящий из эллипсоида, будет падать на поверхность
параболического отражателя. Переднее отверстие эллипсоида должно позволять некоторому количеству
света выходить наружу, но легко спроектировать эллипсоид таким образом, чтобы он собирал пятьдесят
процентов света в полусфере. Эллипсоид и параболоид должны быть изготовлены из одного куска или с
использованием соединительного элемента типа «паук», чтобы обеспечить свободный проход несобранного
света вперед.
Лучи, принимаемые центральным 10-кратным отражателем, будут парными, и из-за их сравнительно большой
расходимости будет нецелесообразно точно модифицировать лучи на переднем диоптрическом стекле.
Однако можно ввести 110-кратное диоптрическое стекло в переднюю апертуру эллипсоидального отражателя,
чтобы компоненты парного луча проходили симметрично по разные стороны от фокуса параболоида, и
поскольку пары 115 являются радиальными, это значительно увеличит концентрацию конечного луча.
В некоторых случаях предпочтительнее, чтобы суммарная расходимость парных I-лучей по паре лучей была
больше или меньше, чем удвоенная расходимость каждого из составляющих пучков пары, то есть
составляющие пучки могут быть разделены или перекрываться, в последнем случае часть света будет
потеряна на непрозрачном источнике.
Такое расстояние или перекрытие можно получить, построив эвольвентное сечение из окружности, то есть
большей или меньшей, чем окружное сечение источника. В случае вспомогательного отражателя для
горизонта 130 вспомогательный отражатель не может быть непрерывным, и поэтому необходимо разделить
отражатель на несколько секторов и сделать каждый сектор правильным посередине его ширины.
Существует альтернативный, но менее эффективный метод генерации желаемых горизонтально парных
лучей. Параболический проектор перемещается вперед до тех пор, пока телесный угол, образованный в
фокусе площадью l O c, передняя апертура не станет равен телесному углу, образованному в фокусе
площадью проектора, которая заслоняется стеклянной колбой. Затем передняя апертура проектора
закрывается плоским зеркалом с центральной апертурой, равной апертуре проектора в прямой хорде,
проходящей через фокус.
Это зеркало наклонено относительно нормали к оси проектора вокруг вертикальной оси на угол, равный
половине наибольшей расходимости первичных пучков, падающих на него. Из-за изменяющейся
расходимости принимаемых пучков необходимо разделить плоское зеркало на несколько кольцевых секций и
наклонить каждое кольцо в соответствии с принимаемыми им пучками. Отраженный от кольцевых зеркал свет
будет проходить вблизи источника таким образом, что этот отраженный свет будет генерировать пучки,
горизонтально связанные с пучками, генерируемыми прямыми пучками от источника.
В обычных условиях нет необходимости и желания собирать весь свет от источника в проекционный луч,
поскольку за пределами основного луча требуется определенное количество рассеянного света с низкой
световой мощностью. Однако для получения как можно большего количества чисто поляризованных световых
лучей от данного источника предпочтительнее направлять весь свет от источника в проекционный луч и
пропускать усиленный луч через поляризатор. Рассеянное освещение может быть обеспечено путем
перерассеяния части приблизительно поляризованного света, и этот приблизительно поляризованный свет
будет свободен от ослепления благодаря своей низкой световой мощности, а также низкой собственной
яркости.
В настоящее время, при использовании лампочек обычного размера, нецелесообразно собирать на
незатененной поверхности главного отражателя более шестидесяти или семидесяти процентов света от
источника. Однако можно сконструировать систему вторичного центрального отражателя, чтобы собрать
большую часть оставшихся тридцати или сорока процентов света от источника, хотя такой вторичный
отражатель обычно будет давать более расходящиеся лучи, чем главный отражатель.
Эти расходящиеся лучи после поляризации могут смешиваться с 365 082 зонально парными лучами,
структура и действие анализатора. Круг эвольвенты не должен быть увеличен. На рисунке (i) показана
известная форма анализатора или уменьшенная в той же плоскости, что и начало координат, которая
использует тот же принцип (отражательно описанного кругового сечения). Поляризованный свет в
поляризующем источнике находится в точке пересечения конуса, но угол стекла (как используется в T 7):
новая плоскость должна быть взята дальше от поляризатора фар.
или ближе к фокусу до кругового. Этот анализатор состоит, по существу, из секции конуса, образованной
новой плоскостью пластины из черного стекла или другого природного материала желаемого размера.
Вспомогательный отражатель, предназначенный для приема падающего света, может быть сделан
сопоставимым по размеру с углом поляризации указанного материала. 75 проектор. Вспомогательный
отражатель может быть удобно размещен вне микроскопической комбинации, так что видимое изображение
перед апертурой проектора, отраженное в черном стекле, будет практически совпадать с объектом, который
рассматривается. В сочетании с поляризованными лампами, описанными ранее, необходимо для удобства,
чтобы свет, который блокирует поляризованный свет в направлении, подходящем для прохождения
поляризованного света через анализатор, назывался ближними фарами, в то же время этот экран должен
пропускать поляризованный свет в направлении, неподходящем для удовлетворительного обзора объектов
внутри. 85 Пропускание через анализатор неполя освещения ламп благоприятного света.
Автомобиль, на который установлен экран. Тогда действие отражающего поля зрения, обеспечиваемое
анализатором, выглядит следующим образом:
На рисунке 5 показан экран; поскольку противодействующий свет неблагоприятного типа не будет отражаться
от поверхности черного стекла, приближающегося с большого расстояния, он будет проникать в тело
автомобиля наблюдателя и полностью поглощаться. На рисунке 5 видно, что свет неблагоприятного типа не
будет отражаться от поверхности черного стекла, но он будет проникать в стекло и там полностью исчезнет.
Стрелка b. Свет благоприятного типа a 95. Этот путь начинается на одном уровне с дорогой, и часть света
будет отражена, и этот свет будет направлен прямо перед глазами наблюдателя и образует отраженное
изображение, которое затем будет наклоняться вниз в плоскости, видимой наблюдателем, в то время как
значительная часть света благоприятного типа будет потеряна, проникая в кузов автомобиля справа или
слева от черного стекла.
Автомобиль наблюдателя. Одна отражающая поверхность из черного стекла, как указано в описании, будет
описывать экраны (с показателем преломления около 1,52), подходящие для того правила дорожного
движения, которое может отражать только около пятнадцати процентов падающего света благоприятного
типа, t 05, и очевидные модификации должны быть внесены, и полученное изображение слишком тусклое для
использования в странах, где действует противоположное правило для целей данного изобретения.
Правила дорожного движения преобладают. Теперь хорошо известно, что отражение. Экран должен
обеспечивать поле зрения для света благоприятного направления, которое будет содержать все видимое. Его
можно улучшить, добавив прозрачные пластины. Путь встречного транспортного средства, когда стекло
транспортного средства находится перед задним стеклом.
Приближается с большого расстояния вдоль прямой дороги, но каждая из поверхностей стекла, к которой
добавляются пластины, создаст сильное отражение, и большое количество более тусклых изображений,
образованных множественными отражениями. Поле зрения не обязательно должно простираться слева от
поверхности стекла.
-наблюдатель, поскольку эта область вряд ли когда-либо будет получать ослепляющий свет. Но если
поверхности пластин действительно плоские и параллельные, то изображения -55 Было обнаружено, что
минимальное поле зрения, которое должно обеспечиваться экраном, должно простираться на две трети
толщины стекла.
В следующем диапазоне человеческий глаз не способен различить изображения, расположенные на
расстоянии менее одной 6G от прямой линии, направленной прямо перед наблюдателем, и в результате, если
они расположены примерно на 20 градусов правее такой линии, а стеклянные пластины достаточно тонкие,
скажем, на одну восьмую дюйма или меньше, от горизонтального положения до примерно 15 градусов ниже;
невозможно различить отдельные изображения объектов, расположенных на расстоянии более короткого
расстояния. Цель объяснения происходящего на экране.
1 Настройте экран для достижения наилучшего эффекта, когда приближающийся автомобиль находится на
среднем расстоянии, учитывая тот факт, что интенсивность световых лучей приближающегося автомобиля
уменьшается от центра -70° до края лучей, так что при приближении двух автомобилей по параллельным
линиям уменьшение интенсивности луча будет компенсировать увеличение отклонения от правильного угла
падения 75° по мере сближения транспортных средств.
2 Замените вспомогательное зеркало анализирующего экрана на поляризационную стопку пластин.
Однако сразу же становится очевидной трудность.
Невозможно получить от группы пластин, состоящей из небольшого числа элементов, такую же высокую
эффективность отражения, как у посеребренного зеркала. 85 В связи с этим становится необходимым
использовать значительное количество пластин в группе, заменяющей зеркало, а также увеличить количество
пластин в исходной поляризационной группе. 90 Эту трудность можно частично преодолеть, используя стекло
с самым высоким поляризационным показателем преломления.
Таким образом, две стопки, каждая из которых состоит из плоской поверхности из наиболее плотного черного
95-процентного флинта, покрытой двумя прозрачными пластинами флинта с тем же показателем
преломления, обеспечили бы примерно такую же эффективность отражения, как и первоначально описанный
анализатор, состоящий из зеркала и стопки из двух пластин прозрачного корончатого стекла над
поверхностью черного корончатого стекла.
Анализатор, сконструированный таким образом с двумя поляризационными пластинами, был бы довольно
универсальным, поскольку угол падения 105° входящего света изменялся бы в диапазоне примерно
пятнадцати градусов. Единственное возражение против использования двух поляризационных пластин в
анализирующем экране связано с увеличением количества необходимого плоского стекла. Возможно
разделить экран на узкие секции с жалюзи и установить для каждой секции отдельный правильный угол
падения для своей небольшой части поля зрения.
Как мы уже убедились, экран должен обеспечивать поле зрения, простирающееся от пяти градусов влево до
двадцати градусов вправо от наблюдателя, и от пяти градусов выше горизонтали до 120 градусов ниже
горизонтали.
При поляризации света в плоскости под углом сорок пять градусов к вертикали возможно использовать
простую перископическую комбинацию в наклонном положении, но конструкция имеет очень неудобную
форму, как показано на рисунке 7, где a — пластина из черного стекла, Tb — вспомогательное зеркало, а σ —
наблюдатель. Если экран A разделен на число 30, было обнаружено, что такой анализатор очень хорошо
подходит для целей изобретения, поскольку глаз воспринимает освещение отдельных изображений так, как
если бы эти изображения были строго наложены друг на друга, и поэтому он оценивает яркость отдельных
изображений.
Несмотря на наличие нескольких изображений, мелкие объекты, такие как маленькие кусочки травы и другие
мелкие детали, хорошо видны.
Было установлено, что одна плоская поверхность черного стекла (с показателем преломления около 1,52),
покрытая двумя листами оптически плоского стекла, в сочетании с зеркалом диаметром 9 мм, обеспечивает
удовлетворительное отраженное изображение.
Простейшее зеркало состоит из листа листового стекла, поверхность которого посеребрена. Но такое зеркало
слишком легко повредить, чтобы оно было полезным.
Если используется обычное зеркало с обратной серебряной отделкой, стекло зеркала должно быть
полностью плоским, поскольку значительная часть света, падающего на зеркало, отражается от передней
поверхности стекла. Важно, чтобы изображения, образующиеся при отражении от передней и задней
поверхностей зеркала, были как можно ближе друг к другу, чем изображения, образующиеся при отражении от
прозрачных стеклянных пластин экрана. Необходимо также учитывать и принимать во внимание
изменяющийся угол падения света на экран.
Световой луч, поляризованный фарами, узкий и, следовательно, ни в одной точке не отклоняется
значительно от правильного угла падения для полной поляризации.
Кроме того, свет многократно отражается от поляризующих элементов, и поэтому он остается чисто
поляризованным даже при значительном отклонении от угла поляризации.
Однако анализирующий экран, который был описан (5), использует только одно отражение от
поляризационного пучка.
Но экран должен принимать свет на участке, который значительно превышает угловую ширину основных
лучей, чтобы пропускать свет от параллельного отражателя фар.
В результате анализируемый экран, как он был описан, сравнительно чувствителен к отклонениям от
правильного -ианиле частоты встречаемости.
Теперь рассмотрим автомобиль, приближающийся с большого расстояния по прямой дороге. Как мы
показали, фары приближающегося автомобиля будут казаться движущимися по траектории, показанной
стрелкой b на рисунке. Они будут казаться движущимися вправо и вниз по мере приближения.
Существует три практических метода учета эффекта изменяющегося угла подхода: 365,082 ^ 23 43, 055 с
помощью жалюзи; это значительно упрощает задачу, поскольку толщина экрана в продольном и продольном
направлениях может быть значительно уменьшена.
i; Существует два основных способа разделения экрана на секции с жалюзи, как показано на рисунках 8 (а) и 8
(б). Это разделение экрана на секции с жалюзи преследует две основные цели: 1) обеспечить возможность
изготовления экрана удобной формы.
2 Для того чтобы разбить угол подхода видимого пути встречного транспортного средства на число T 5 шагов,
можно было бы установить поляризационные элементы каждой отдельной жалюзи под правильным углом
поляризации для света, попадающего в эту жалюзи.
При проектировании жалюзийного экрана необходимо соблюдать три основных требования: свет не должен
проходить непосредственно от приближающихся ламп к глазу наблюдателя, находящегося за экраном, через
перекрывающиеся края жалюзи.
2 Конструкция жалюзи должна исключать любые нежелательные эффекты, возникающие из-за двойных
отражений между двумя элементами перископической коингибировки.
2,0 3 Необходимо свести к минимуму неизбежные препятствия в поле зрения вблизи краев жалюзи.
Очевидно, что если мы разделим поле зрения на секции и установим поляризацию...
Если стопки жалюзи соответствуют каждому участку поля зрения, то мы всегда должны рассматривать
каждый такой участок поля зрения через соответствующую ему жалюзи.
В обычных условиях голова и глаза водителя транспортного средства перемещаются в широком
горизонтальном диапазоне, но их высота внутри автомобиля меняется незначительно.
Таким образом, при использовании экрана, разделенного на наклонные ламели и 5 ребер, как показано на
рисунке 8 (а), горизонтальное движение головы и глаз водителя приведет к тому, что фары приближающегося
автомобиля будут видны через неправильные участки экрана. Кроме того, два отдельных глаза видят
приближающиеся фары через ламели, которые даже не примыкают друг к другу.
Таким образом, видно, что хотя разделение экрана на наклонные жалюзи, приблизительно перпендикулярные
траектории приближающегося транспортного средства, придает экрану удобную форму, такое разделение
экрана плохо приспособлено для установки светоизлучающих элементов отдельных жалюзи под правильным
углом падения для падающего света в каждом отдельном жалюзи.
Если экран a разделен на горизонтальные секции, как показано на рисунке 8 (b), и экран -65 также
поддерживается таким образом, чтобы его можно было поднимать или опускать в соответствии с положением
глаз водителя, когда он сидит в удобной позе, то отдельные секции поля всегда будут видны через свои
собственные правильные секции экрана 70. Этот экран с горизонтальными жалюзи, как показано на рисунке 8
(b), неизбежно имеет неудобную форму, поскольку правая сторона экрана должна быть ближе к глазам
водителя, чем левая сторона, как показано на рисунке c 7 e. Поворот плоскостей поляризации входящего
света в вертикальную и горизонтальную плоскости соответственно, i, до приема этого входящего света на
анализирующем экране, позволяет избежать этого 80. Мы можем организовать поворот плоскостей
поляризации входящего света до тех пор, пока эти плоскости не станут горизонтальными и вертикальными,
используя две четвертьволновые пластины из слюды или другого подходящего минерала, расположенные
таким образом 85, чтобы принимать входящий свет до того, как он выщелачивает анализирующий экран, и
затем становится возможным сконструировать очень удобный по форме анализирующий экран, разделенный
на горизонтальные жалюзи, как показано на рисунке 90 8 (c).
Четвертьволновые пластины могут быть расположены несколькими различными способами, при этом
основные требования следующие: 1. Первая четвертьволновая пластина, принимающая падающий свет,
должна быть расположена таким образом относительно плоскостно поляризованного света, чтобы этот
плоскополяризованный свет преобразовывался четвертьволновой пластиной в циркулярно поляризованный
свет, причем благоприятный и неблагоприятный свет преобразуются в циркулярно поляризованный свет
противоположных направлений соответственно.
2 Функция второй четвертьволновой пластины заключается в преобразовании этих двух типов 105
циреуло-,y-поляризованного света в плоскополяризованный свет в двух плоскостях, которые взаимно
перпендикулярны друг другу, и эта вторая четвертьволновая пластина должна быть связана с
анализирующим экраном таким образом, чтобы плоскость 110-поляризации неблагоприятного света была
направлена в правильном направлении, позволяющем анализирующему экрану блокировать этот
неблагоприятный свет.
Две четвертьволновые пластины, очевидно, могут быть расположены в любом из следующих положений: 1.
Обе четвертьволновые пластины соединены вместе возле ветрового стекла.
При проектировании экрана для просмотра необходимо уделять внимание предотвращению потери света.
Теперь четвертьволновую пластину с минералами необходимо защитить покровными стеклами
(предпочтительно приклеенными к ней канадским бальзамом).
Две внешние поверхности покровных стекол 125 вместе отражают около 8 % падающего света.
Если две четвертьволновые пластины приклеены к ветровому стеклу, то не будет дополнительных
отражающих поверхностей, соответствующих 10 пластинам, для вращения плоскостей входящего
поляризованного света; будет удобно обойтись без небольшой регулировки для переменного диаметра и
приклеить четвертьволновые пластины к ветровому стеклу. Для того чтобы анализирующий экран мог:
Для корректной работы необходимо, чтобы фон, на котором видно отраженное изображение, был
максимально свободен от рассеянного света, и наиболее эффективным способом достижения этого
результата является использование плоской поверхности черного стекла за пластинами из прозрачного
стекла, как было описано ранее. Это черное стекло должно иметь тот же показатель преломления, что и
прозрачное стекло. Таким образом, отраженные изображения, видимые на экране, смещены относительно
истинного положения объектов на расстояние, равное ширине отверстий жалюзи.
Кроме того, конструкция экрана предусматривает, что левая часть поля зрения должна быть видна без
выхода за края экрана.
При условии, что на краю экрана 111'90 имеется небольшая полоса поля зрения, глаза переносят это
смещение, и две части поля зрения идеально совпадают.
Если отражающий анализирующий экран, как описано, должен использоваться без помощи четвертьволновых
пластин для поворота плоскостей поляризации падающего света, то оказывается, что обеспечить часть поля
зрения с одной стороны от центральной линии гораздо проще, чем часть с другой стороны.
Это означает, что из двух возможных плоскостей поляризации под углом сорок пять градусов к вертикали
только одна хорошо подходит для стран с правилом левой руки, а другая — для стран с правилом правой
руки.
В тех странах, где действует правило «Держитесь левой стороны», как это предполагается в данной
спецификации, плоскость поляризации должна быть выбрана таким образом, чтобы для наблюдателя,
смотрящего вперед из транспортного средства, плоскость, содержащая лучи света, падающие на
поляризационные пластины его собственных ламп и отражающиеся от них, наклонялась вниз слева направо.
В странах, где действует правило «Стремление к правому направлению», для плоскости поляризации 120
необходимо выбрать дополнительное направление.
Если все экраны должны использоваться с помощью вращения, обеспечиваемого четвертьволновыми
пластинами, то любое из двух направлений может быть выбрано в качестве стандартного для всех стран.
На рисунках 9, 10 и 11 показана основная конструкция жалюзи (экрана). Необходимо предотвратить прямое
попадание света между краями жалюзи и двумя защитными стеклами, чтобы избежать потери света на 8%.
Приклеивание четвертьволновых пластин к ветровому стеклу исключает возможность точной регулировки при
изменении угла наклона дороги, но вряд ли такая регулировка окажется необходимой.
2 Обе четвертьволновые пластины расположены рядом с анализирующим экраном.
Если анализирующий экран относится к типу, в котором промежутки между жалюзи заполнены стеклом, то
четверть пластины с защитным покрытием может быть приклеена к передним поверхностям стеклянных
блоков жалюзи без увеличения количества отражающих поверхностей.
В этом случае экран с прикрепленными к нему четвертьволновыми пластинами по-прежнему будет иметь
возможность регулировки (путем вращения) для компенсации изменяющегося уклона дороги.
3 Одна четвертьволновая пластина расположена рядом с ветровым стеклом, а вторая четвертьволновая
пластина — рядом с анализирующим экраном.
Это предполагает, что одна четвертьволновая пластина приклеена к ветровому стеклу, а вторая
четвертьволновая пластина — к анализирующему экрану.
Полученное преимущество имеет небольшую ценность и заключается лишь в том, что экран с прикрепленной
к нему четвертьволновой пластиной будет корректно функционировать в любом положении вращения вокруг
оси, проходящей горизонтально через экран в направлении, параллельном длине транспортного средства.
Для эффективного функционирования анализирующего экрана 1 необходимо, чтобы плоскость его
максимальной магнитной проницаемости (для поляризованного света) всегда оставалась практически
перпендикулярной плоскости поляризации света от ламп противоположного транспортного средства.
В настоящее время все дороги имеют наклонное покрытие, причем величина этого наклона варьируется в
зависимости от класса дорог.
Предлагается установить плоскость поляризации ламп точно под углом сорок пять градусов к югу
относительно передних осей транспортных средств, на которых установлены лампы Care.
Анализирующие экраны могут быть снабжены небольшой свободой регулировки путем вращения вокруг
горизонтальной оси, параллельной длине транспортного средства, чтобы обеспечить наилучший эффект на
дорогах любого заданного размера. Однако более вероятно, что будет достаточно установить все экраны так,
чтобы они соответствовали поперечному уклону примерно один к тридцати на поверхности дороги. В этом
случае экран будет установлен примерно под углом один к пятнадцати от теоретического угла в сорок пять
градусов к передней оси собственного транспортного средства.
Если необходимо использовать четвертьволновой наблюдатель 365,082.
1 U и L обозначают соответственно верхний и нижний пределы, от которых можно ожидать попадания
оптического света на экран. al, a, a — это пластины из черного стекла, b, b, b — вспомогательные зеркала. Луч
света, входящий в жалюзи, показан затененным.
На рисунке 9 показаны жалюзи, полностью затененные таким образом, чтобы предотвратить проникновение
света из области между пределами U и L через края жалюзи. Это влечет за собой значительную потерю
Соседние файлы в папке патенты