многоцветный комбинированный прожектор-фара

Формула изобретения

1. Многоцветный комбинированный прожектор-фара, содержащий корпус с ребрами охлаждения и перекрывающим выходное отверстие прозрачным защитным элементом, средствами токоподвода, внутренним размещением пластин-держателей с лампами и диодными излучателями в виде ИК-диодов, белых и цветных светодиодов, часть которых помещена в фокусы плоских линз Френеля, изготовленных в шахматном порядке на прозрачной пластмассовой пластине, установленной около выходного отверстия прожектора-фары, отличающийся тем, что на каждом участке прозрачной пластмассовой пластины между четырьмя плоскими линзами Френеля в ее середине и между двумя линзами Френеля на ее краях установлены дополнительные излучатели, а их электрическое соединение и подключение выполнено автономно и независимо от остальных типов излучателей.

2. Многоцветный комбинированный прожектор-фара по п.1, отличающийся тем, что дополнительные диодные излучатели установлены на металлических снабженных приосевыми отверстиями цилиндрах, вмонтированных в прозрачную пластмассовую пластину.

3. Многоцветный комбинированный прожектор-фара по п.1 или 2, отличающийся тем, что торцевая поверхность металлических цилиндров, на которую устанавливаются дополнительные диодные излучатели, скошена под острым углом к его осевой линии.

4. Многоцветный комбинированный прожектор-фара по п.1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного излучателя применена лампа накаливания в отражателе, укрепленном в отверстии, проделанном на прозрачной пластмассовой пластине.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к светотехнике, в частности к световым и сигнальным приборам, и может использоваться на всех видах транспорта, а также в бронетанковой технике.

Известна конструкция серийно выпускаемой фары "Экотон-1" и двух ее модификаций [1]. В пластмассовом корпусе, выходное круглое отверстие которого перекрыто прозрачным купольным стеклом, размещены две пластины. На одной из них в шахматном порядке установлены светодиоды, излучающие свет в направлении второй прозрачной пластмассовой пластины. Вторая пластина снабжена несколькими плоскими линзами Френеля, расположенными также в шахматном порядке. Причем излучающая область каждого светодиода расположена в фокусе "своей" линзы Френеля. При включении фары линзы Френеля фокусируют пучки светодиодов, уменьшая расходимость светового потока фары.

Недостатки таких фар связаны с малой излучаемой мощностью, поскольку число установленных светодиодов равно числу плоских линз Френеля, каждая из которых занимает достаточно большую площадь.

Прототипом предлагаемого изобретения является источник света на светодиодах [2]. Он состоял из двух слоев светодиодов. В каждом слое располагались плотно прижатые друг к другу своими боковыми цилиндрическими поверхностями прозрачные оболочки светодиодов. Все светодиоды имели параллельные друг к другу осевые линии. Провода токовых выводов переднего слоя проходили в отверстие, образованное прижатыми друг к другу цилиндрическими поверхностями четырех прозрачных оболочек второго слоя светодиодов. Излучение светодиодов верхнего слоя непосредственно выходило из прибора, а свет источников нижнего слоя проходил через части оболочек четырех светодиодов верхнего слоя. Слои могли излучать разные цветовые потоки света.

Недостатки прототипа вызваны особенностью его конструкции. Из-за плотной упаковки светодиодов в каждом из двух слоев от них затруднен теплоотвод. Кроме этого, нагрев верхнего слоя светодиодов происходит еще за счет поглощения их оболочками излучения нижнего слоя. Тем самым из-за нагрева в несколько раз уменьшается излучаемая прибором сила света. Одновременно с этим в такой конструкции невозможно изменять ширину пучка выходящего света.

Целью предлагаемого изобретения является устранение описанных недостатков и создание многоцветного комбинированного прожектора-фары с большим световым потоком (за счет улучшения теплоотвода от светодиодов) и с изменяемой шириной пучка.

Поставленная цель достигается тем, что в многоцветном комбинированном прожекторе-фаре, содержащем корпус с ребрами охлаждения и перекрывающим выходное отверстие прозрачным защитным элементом, средствами токоподвода, внутренним размещением пластин-держателей с лампами и диодными излучателями в виде ИК-диодов, белых и цветных светодиодов, часть которых помещена в фокусы плоских линз Френеля, изготовленных в шахматном порядке на прозрачной пластмассовой пластине, установленной около выходного отверстия прожектора-фары, на каждом участке прозрачной пластмассовой пластины между четырьмя плоскими линзами Френеля в ее середине и между двумя линзами Френеля на ее краях установлены дополнительные излучатели, а их электрическое соединение и подключение выполнено автономно и независимо от остальных типов излучателей.

Цель выполняется также и тем, что дополнительные диодные излучатели установлены на металлических снабженных приосевыми отверстиями цилиндрах, вмонтированных в прозрачную пластмассовую пластину.

Достижению цели способствует и то, что торцевая поверхность металлических цилиндров, на которую устанавливаются дополнительные диодные излучатели, скошена под острым углом к его осевой линии.

Решению задачи способствует также то, что в качестве дополнительного излучателя применена лампа накаливания в отражателе, укрепленном в отверстии, проделанном на прозрачной пластмассовой пластине.

Наиболее предпочтительные варианты исполнения устройства согласно предлагаемому изобретению иллюстрируются на следующих чертежах.

Фиг.1. Внешний вид многоцветного комбинированного прожектора-фары, частично в разрезе.

Фиг.2. Вид на прозрачную пластмассовую пластину, размещенную в корпусе.

Фиг.3. Продольное сечение блока пластин-держателей с лампой и светодиодами.

Фиг.4. Вид на стрелке А на блок пластин-держателей фиг.3.

Фиг.5. Варианты размещения светодиода на торцевых поверхностях металлических цилиндров с перпендикулярным (а) и скошенным (б) торцами.

Показанный на фиг.1 прожектор-фара содержит металлический или пластмассовый корпус 1, в выходном отверстии которого размещено купольное рассеивающее стекло 2, плотно закрепленное с помощью резиновых прокладок накидной гайкой 3. Внутри корпуса укреплена прозрачная пластмассовая пластина 4, на поверхности которой вырезаны плоские линзы Френеля 5. На них попадает и преобразуется в более узкий пучок излучение 6 светодиодов 7, установленных на пластине 8. Излучение 9 светодиодов 10, размещенных на прозрачной пластине 4, выходит наружу через купольное стекло 2. Светодиоды, установленные на пластине 4, электрически соединены последовательно между собой и сопротивлением, гасящим броски тока сетевого питания. К ним подводится напряжение по проводам 11, а по проводам 12 - к излучателям 7, размещенным на пластине 8.

На фиг.2 показано расположение на прозрачной пластмассовой пластине 13 линз Френеля 14 и установленных между ними ИК-диодов 15. Пластина 13 укреплена в алюминиевом корпусе 16, снабженном ребрами 17 для улучшения охлаждения.

Продольное сечение одного из вариантов части предлагаемого изобретения дано на фиг.3. На прозрачной пластмассовой пластине 18 установлены светодиоды 19, излучающие поток 20, который выходит наружу через купольное стекло (на фиг.3 не показано). Пластина 18 снабжена плоскими линзами Френеля 21, преобразующими пучок света 22 в более параллельный 23. В середине пластины 18 прикреплен отражатель 24 вместе с лампой 25, вставленной в байонетный патрон 26. Вид по стрелке А (фиг.3) приведен также на фиг.4, где показано центральное размещение лампы 25 и отражателя 24. Линзы Френеля 21 и светодиоды 19 размещены на пластине 18 симметрично. Токоподводящие к излучателям на пластине 18 провода 27 (фиг.3) проходят через отверстия, сделанные в пластине-держателе 28. На ней закреплены некоторая часть излучателей, например ИК-диодов 29. На ее обратной стороне сделан электрический монтаж 30 и выведены токоподводы 31 (к излучателям, смонтированным на пластине 18), токоподводы 32 (к излучателям, установленным на пластине-держателе 28) и токоподводы 33 (к патрону лампы накаливания).

В одном из вариантов предлагаемого изобретения (фиг.5, а) светодиод 34 с выводами 35 установлен на торце металлического цилиндра 36, запрессованного в прозрачную пластмассовую пластину 37. В цилиндре 36 проделаны два приосевых отверстия для размещения проводов, а его торцевые плоскости параллельны друг к другу.

В другом варианте (фиг.5, б) светодиод 34 размещен на скошенной плоскости металлического цилиндра 38, и его осевая линия составляет угол по отношению к оси цилиндра.

Электрическая схема соединений предусматривает одиночное включение любого типа функциональных излучателей (светодиодов, ИК-диодов, ламп), одновременное их включение либо включение в нужных комбинациях.

При подсоединении прибора к сети постоянного тока напряжением 24 или 28 В излучатели (светодиоды или ИК-диоды), установленные на прозрачной пластмассовой пластине, светят в широком угле рассеяния потока. Этим самым удается осветить широкое пространство на небольшую дальность. Излучатели, расположенные на нижней пластине-держателе, благодаря наличию линз Френеля светят сфокусированным пучком. Включение лампы накаливания увеличивает во много раз световой поток. Вместе с тем прибор может быть только ИК-фарой (при включении только ИК-диодов), обычной фарой (при включении только лампы накаливания) или давать цветное излучение (светодиоды разных цветов). Одновременно с этим к белому свету лампы можно добавлять излучение цветных диодов.

Источники информации

1а. Коган Л.М., Рассохин И.Т. Светодиодные модули направленного действия // Светотехника. 2001. №5. С.13-14.

1б. Журнал "Электронные компоненты. 2001. №1. С.37-38 (статья тех же авторов и того же названия, как и в 1а).

2. Patent №2789258. France. Source lumineuse a diodes electroluminescentes (C1. H 05 В 33/02. Publ. 01.02.1999) / Maillard P.E., Patric P.R.