RU2197681C2 - Antidazzling light - Google Patents
Antidazzling light Download PDFInfo
- Publication number
- RU2197681C2 RU2197681C2 RU2001100218/09A RU2001100218A RU2197681C2 RU 2197681 C2 RU2197681 C2 RU 2197681C2 RU 2001100218/09 A RU2001100218/09 A RU 2001100218/09A RU 2001100218 A RU2001100218 A RU 2001100218A RU 2197681 C2 RU2197681 C2 RU 2197681C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- light
- reflector
- reflected
- flux
- plates
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к техническим средствам, повышающим безопасность эксплуатации механических транспортных средств в темное время суток, и может найти применение в области автомобилестроения, тракторостроения, а также в других областях техники. The invention relates to technical means that increase the safety of operation of motor vehicles in the dark, and can find application in the field of automotive, tractor manufacturing, as well as in other areas of technology.
Известна используемая в автомобильной технике фара "ближнего света", содержащая источник света, близкий по размеру к точечному, помещенный в фокус рефлектора, имеющего форму параболоида вращения, в которой для уменьшения ослепления водителей встречного транспорта уменьшена мощность источника света (по сравнению с фарой "дальнего света"), а поток параллельных между cобой лучей, отраженных от рефлектора, направлен на ближнюю к автомобилю часть дорожного полотна (Волков А.Ф. Дальний, свет, ближний свет // Сигнал, 10, 11, 12, 1999 и 1, 2, 2000; ГОСТ 3544-75 ССБТ. Фары дальнего и ближнего света автомобилей. Технические условия). It is known to use a "dipped beam" headlight used in automotive technology, containing a light source close in size to a spotlight, placed in the focus of a reflector having the shape of a rotation paraboloid, in which the light source power is reduced to reduce glare for oncoming vehicles (compared to a far beam headlamp) light "), and the stream of parallel rays between themselves, reflected from the reflector, is directed to the part of the roadway closest to the car (Volkov AF Dalniy, light, dipped beam // Signal, 10, 11, 12, 1999 and 1, 2 , 2000; GOST 3544-75 SSBT. Headlights of high and low beam of automobiles. Technical conditions).
Данная конструкция фары не обеспечивает безопасной эксплуатации автомобилей в темное время суток. Подтверждением этому является большое количество аварий и катастроф, случающихся в темное время суток в результате ослепления водителей фарами встречного транспорта и потере ими видимости дорожной обстановки. This design of the headlight does not ensure the safe operation of cars in the dark. Confirmation of this is a large number of accidents and disasters that occur in the dark as a result of blindness of drivers with headlights of oncoming vehicles and their loss of visibility of the road situation.
Целью предлагаемого изобретения является повышение безопасности эксплуатации механических транспортных средств в темное время суток путем уменьшения ослепления водителей встречного транспорта. The aim of the invention is to increase the safety of operation of motor vehicles in the dark by reducing glare of oncoming drivers.
Поставленная цель достигается в конструкции фары, содержащей источник света, близкий по размеру к точечному, помещенный в корпусе рефлектора, имеющего форму параболоида вращения, тем, что поток параллельных между собой лучей, отраженных от рефлектора, перед тем, как быть направленным на объект освещения, претерпевает отражение под углом Брюстера от стопы плоских, параллельных между собой пластин прозрачного диэлектрика, после чего отраженный линейно поляризованный поток света используется для освещения дорожного полотна, причем толщины пластин и воздушные зазоры между ними намного больше длин волн видимого света, при этом в качестве диэлектрика используется оптически прозрачное стекло, при этом рефлектор совместно с источником света может быть выполнен с возможностью поворота относительно вертикальной (либо горизонтальной) оси с фиксацией его в двух положениях - "ближнего" либо "дальнего" света, причем в положении "ближнего" света поток параллельных лучей отражается от стопы пластин, а при "дальнем" свете непосредственно направлен на дорогу. This goal is achieved in the design of the headlamp containing a light source that is close in size to a point light, placed in the casing of a reflector having the shape of a paraboloid of rotation, so that the flow of parallel rays reflected from the reflector before being directed to the object of illumination, undergoes reflection at a Brewster angle from the stack of flat parallel parallel transparent dielectric plates, after which the reflected linearly polarized light stream is used to illuminate the roadway, and the thicknesses The plates and the air gaps between them are much longer than the wavelengths of visible light, while optically transparent glass is used as the dielectric, and the reflector together with the light source can be rotated relative to the vertical (or horizontal) axis with its fixation in two positions - “dipped” or “dipped” light, and in the position of “dipped” light, a stream of parallel rays is reflected from the stack of plates, and in the “dipped” light it is directly directed to the road.
Изобретение состоит из представленных на фиг.1 точечного источника света 1, помещенного в фокусе рефлектора 2, имеющего форму параболоида вращения, и стопы стеклянных пластин 3, размещенных в корпусе фары 4, снабженном окном 5. На фиг.2 представлена схема двухрежимной фары с поворотным рефлектором, которая при нахождении рефлектора в положении а) является источником обычного ("дальнего") света, а при нахождении рефлектора в положении в) является источником линейно поляризованного ("ближнего") света. The invention consists of a point light source 1 shown in FIG. 1, placed at the focus of a reflector 2 having the shape of a rotation paraboloid, and a stack of glass plates 3 placed in a headlight housing 4 provided with a window 5. FIG. 2 shows a diagram of a dual-mode headlight with a swivel a reflector, which when the reflector is in position a) is a source of ordinary ("far") light, and when the reflector is in position c) is a source of linearly polarized ("dipped") light.
Изобретение работает следующим образом. The invention works as follows.
Свет представляет собою электромагнитное излучение в узком диапазоне длин волн, источником которого являются возбужденные атомы при переходе их внешних электронов на нижележащие орбиты, что и вызывает электромагнитные колебания, разнящиеся между собой по фазе, амплитуде и направлению колебаний векторов электрической и магнитной напряженности. Если среди них существует преимущественное направление, то подобный свет является линейно поляризованным (Ландсберг Г. С. Оптика. - М.: Наука, 1976, 926 с.). Когда подобный линейно поляризованный свет попадает в глаза человеку, а на его пути к глазам помещен поляризационный светофильтр (поляроид), то в зависимости от ориентации этого светофильтра будет наблюдаться большее или меньшее поглощение потока линейно поляризованного света. Light is electromagnetic radiation in a narrow wavelength range, the source of which is excited atoms during the transition of their external electrons to the underlying orbits, which causes electromagnetic oscillations that differ in phase, amplitude and direction of vibration of the vectors of electric and magnetic tension. If among them there is a predominant direction, then such light is linearly polarized (Landsberg G.S. Optics. - M .: Nauka, 1976, 926 p.). When such a linearly polarized light enters a person’s eyes and a polarizing filter (polaroid) is placed on his way to his eyes, then depending on the orientation of this filter, more or less absorption of the stream of linearly polarized light will be observed.
В результате, придав автомобильным фарам способность излучать поляризованный свет и разместив перед глазами водителей поляризационные светофильтры, ориентированные на его максимальное гашение, можно практически исключить слепящее действие фар встречного транспорта на глаза водителей. Диффузно отраженный от полотна дороги свет практически полностью деполяризуется (возвращается к хаотически ориентированному состоянию), поэтому освещенность дорожного полотна практически не изменяется, а видимость дорожной обстановки, зависящая от отношения освещенности дороги к интенсивности слепящего потока света фар встречного транспорта, резко повышается. As a result, by giving automobile headlights the ability to emit polarized light and placing polarizing filters in front of the driver’s eyes, oriented towards its maximum damping, the glare of headlights of oncoming vehicles on the eyes of drivers can be practically eliminated. The light diffused from the roadway is almost completely depolarized (it returns to a chaotically oriented state), therefore, the illumination of the roadway remains practically unchanged, and the visibility of the road situation, which depends on the ratio of road illumination to the intensity of the blinding light beam of oncoming vehicles, increases sharply.
Для изготовления поляризационных фильтров, используемых водителями, может служить пленка, выполненная, например, из ориентированных кристаллов герапатита на связующей основе, либо специально обработанная полимерная пленка. Такие пленки могут применяться в салоне автомобиля в виде подвижной шторки, закрепленной на лобовом стекле, либо, что удобнее и дешевле, в виде поляризационных очков водителя. For the manufacture of polarizing filters used by drivers, a film made, for example, of oriented crystals of hepatatite on a bonding basis, or a specially treated polymer film, can serve. Such films can be used in the vehicle interior in the form of a movable curtain mounted on the windshield, or, more convenient and cheaper, in the form of polarizing glasses for the driver.
Для получения поляризованного света фар использование поляризационных светофильтров на основе органических пленок оказывается непригодным, так как доля электромагнитного излучения источников света, преобразующаяся в тепло (более 50%), приводит к повышению температуры пленок и утрате ими своих поляризующих свойств. Поэтому предлагается другой, простой и надежный конструктивный вариант поляризации света внутри фары. При этом используется явление поляризации света при его отражении от границы раздела двух диэлектриков (Ландсберг Г.С. Оптика. - М.: Наука, 1976, 926 с.; Крауфорд Ф. Волны. Берклеевский курс физики. Т. 3. - М.: Наука, 527 с.) при угле падения неполяризованного светового потока, равном углу Брюстера
где (по фиг.3) n1 и n2 - показатели преломления контактируемых диэлектриков, - нормаль к поверхности раздела двух диэлектриков, - поток падающего света, - поток отраженного света, поляризованного перпендикулярно плоскости падения, - поток преломленного света поляризованного параллельно плоскости падения.To obtain polarized headlights, the use of polarizing filters based on organic films is unsuitable, since the fraction of electromagnetic radiation of light sources that is converted into heat (more than 50%) leads to an increase in the temperature of the films and the loss of their polarizing properties. Therefore, another, simple and reliable constructive version of the polarization of light inside the headlight is proposed. In this case, the phenomenon of light polarization is used when it is reflected from the interface between two dielectrics (Landsberg G.S. Optics. - M.: Nauka, 1976, 926 p .; Krauford F. Volny. Berkeley physics course. T. 3. - M. : Nauka, 527 pp.) At an angle of incidence of unpolarized light flux equal to the Brewster angle
where (in figure 3) n 1 and n 2 are the refractive indices of the contacted dielectrics, - normal to the interface between two dielectrics, - stream of incident light, - a stream of reflected light polarized perpendicular to the plane of incidence, - a stream of refracted light polarized parallel to the plane of incidence.
В конструкции предложенной фары одним из диэлектриков является воздух, а другим - силикатное стекло. При прохождении света через стопу параллельных стеклянных пластин 3 (см.фиг.1), разделенных воздушными зазорами (при толщине пластин и воздушных зазоров между ними намного большей длин волн видимого света и при количестве пластин стекла в стопе не менее семи) достигается вполне приемлемый коэффициент отражения, равный 45%. In the design of the proposed headlamp, one of the dielectrics is air, and the other is silicate glass. When light passes through a stack of parallel glass plates 3 (see Fig. 1), separated by air gaps (with a plate thickness and air gaps between them much longer than the wavelengths of visible light and with the number of glass plates in a stack of at least seven), a quite acceptable coefficient reflection equal to 45%.
В итоге конструкция предложенной фары работает следующим образом. Большая часть световых лучей, исходящих из точечного источника света 1 (см.фиг. 1), помещенного в фокус рефлектора 2, имеющего форму параболоида вращения, после отражения от его поверхности, направляется в виде параллельного потока на стопу стеклянных пластин 3. As a result, the design of the proposed headlights works as follows. Most of the light rays emanating from a point source of light 1 (see Fig. 1), placed in the focus of a reflector 2 having the shape of a paraboloid of revolution, after reflection from its surface, is directed in a parallel stream to a stack of glass plates 3.
Угол падения φБ равен углу Брюстера для данного стекла, так что после отражения от стопы 3, световой поток оказывается практически полностью поляризованным перпендикулярно плоскости своего падения. После этого он покидает фару 4 через прозрачное для световых лучей окно 5 и направляется на полотно дороги. Прошедшая же сквозь стопу 3 составляющая светового потока С по фиг. 3 поглощается зачерненной поверхностью, находящейся с противоположной стороны стопы 3. Функции "дальнего" и "ближнего" (противоослепляющего) света можно совместить в одной фаре (фиг.2), сделав ее рефлектор поворотным относительно оси 0 с фиксацией его в двух положениях а) и в).The angle of incidence φ B is equal to the Brewster angle for a given glass, so that after reflection from foot 3, the light flux is almost completely polarized perpendicular to its plane of incidence. After that, he leaves the headlamp 4 through the window 5 transparent for light rays and is sent to the roadbed. The component of the luminous flux C passing through the stack 3 according to FIG. 3 is absorbed by a blackened surface located on the opposite side of the foot 3. The functions of the “far” and “dipped” (anti-glare) light can be combined in one headlight (Fig. 2), making its reflector rotatable relative to
Предложенная конструкция фары позволяет при эффективном освещении полотна дороги исключить слепящее действие на водителей встречного транспорта. При этом снимается необходимость снижения скорости движения транспорта, нервное перенапряжение водителей и, главное, уменьшается количество дорожных происшествий, связанных с материальными потерями и человеческими жертвами при столкновении автомобилей, съезде их в кюветы, наезде на пешеходов, велосипедистов, транспорт, стоящий на обочине, и так далее. The proposed design of the headlight allows for effective illumination of the roadway to eliminate the blinding effect on oncoming vehicles. At the same time, the need to reduce the speed of transport, the nervous strain of drivers and, most importantly, the number of road accidents associated with material losses and loss of life in a collision of cars, their exit into ditches, collisions with pedestrians, cyclists, vehicles standing on the sidelines, and etc.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001100218/09A RU2197681C2 (en) | 2001-01-03 | 2001-01-03 | Antidazzling light |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001100218/09A RU2197681C2 (en) | 2001-01-03 | 2001-01-03 | Antidazzling light |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2197681C2 true RU2197681C2 (en) | 2003-01-27 |
| RU2001100218A RU2001100218A (en) | 2003-02-10 |
Family
ID=20244385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001100218/09A RU2197681C2 (en) | 2001-01-03 | 2001-01-03 | Antidazzling light |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2197681C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3912920A (en) * | 1974-02-06 | 1975-10-14 | Josuke Kubota | Polarized light illumination device |
| RU2006800C1 (en) * | 1991-04-22 | 1994-01-30 | Хабаровский государственный технический университет | Device for control over polarization of radiation |
| RU2136332C1 (en) * | 1994-08-12 | 1999-09-10 | Биоптрон АГ | Medical lamp for hand use radiating polarized light |
-
2001
- 2001-01-03 RU RU2001100218/09A patent/RU2197681C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3912920A (en) * | 1974-02-06 | 1975-10-14 | Josuke Kubota | Polarized light illumination device |
| RU2006800C1 (en) * | 1991-04-22 | 1994-01-30 | Хабаровский государственный технический университет | Device for control over polarization of radiation |
| RU2136332C1 (en) * | 1994-08-12 | 1999-09-10 | Биоптрон АГ | Medical lamp for hand use radiating polarized light |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7453278B2 (en) | headlight device | |
| US2887566A (en) | Glare-eliminating optical system | |
| US3876285A (en) | Multilayer brewster angle polarization device | |
| US3912920A (en) | Polarized light illumination device | |
| JP2003297116A (en) | Floodlight device | |
| US4020336A (en) | Vehicular fog headlight | |
| JP2014222567A (en) | Vehicular lighting fixture | |
| RU2197681C2 (en) | Antidazzling light | |
| TWI388773B (en) | Optical system with dual-illumination sources | |
| JPH11222073A (en) | Vehicle lighting | |
| RU2124161C1 (en) | Polarization anti-dazzler | |
| US10480737B1 (en) | Lamp apparatus for vehicle | |
| JP7292036B2 (en) | low glare automotive headlight | |
| CN101782689A (en) | Method for completely converting natural light into linear polarized light vibrating unidirectionally and application | |
| JP2004214073A (en) | Notification light | |
| KR920003945Y1 (en) | Anti-glare device for headlights in automobiles | |
| JP2004233936A (en) | Polarization separation device and vehicle lighting device | |
| JPS6120903A (en) | Visibility improvement device | |
| JP3223763B2 (en) | Headlight reflector | |
| KR20230047777A (en) | Lighting apparatus for mobility | |
| KR890007632Y1 (en) | Automotive headlights with polaroid | |
| GB2134466A (en) | Anti-dazzle arrangements for vehicles | |
| Ligios et al. | Vehicles headlamps glare effect removal | |
| KR200147361Y1 (en) | Automotive Combination Headlamps | |
| Matthews | Vehicle Lighting |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040104 |