Изобретение относится к осветительным системам, а именно, к фарам транспортных средств и может быть использована в качестве основного головного освещения легковых и грузовых автомобилей.

Из уровня техники известна фара транспортного средства, включающая, по крайней мере, один светодиод и систему линз, содержащую рассеивающую составную линзу, составленную из двух плосковогнутых линз (см. патент RU 82178, кл. F21 S 2/00, опубл. 20.04.2009). Недостатками известного устройства являются высокая вероятность выхода из строя и плохая точность фокусировки системы переключения дальнего/ближнего света фары, основанной на линейном перемещении одной из плосковогнутых линз.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в повышении надёжности работы системы переключения дальнего/ближнего света. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что фара транспортного средства включает, по крайней мере, один светодиод и систему линз, содержащую рассеивающую составную линзу, составленную из двух плосковогнутых линз, и расположенную между светодиодом и рассеивающей составной линзой с возможностью управляемого перекрытия светового потока регулирующую составную линзу, состоящую из установленных последовательно по ходу светового потока собирательной плосковыпуклой линзы и преломляющего прямоугольного клина. Между рассеивающей и регулирующей составными линзами может быть расположена поворотная система из двух цилиндрических преломляющих клиньев, расположенных плоскими основаниями друг другу, по крайней мере, один из которых выполнен с возможностью вращения относительно оптической оси системы, синхронизированного с поворотом рулевого колеса. Светодиод предпочтительно оснащён коллиматорной линзой. В рассеивающей составной линзе первая по ходу светового потока линза обращена вогнутой стороной к светодиоду, а вторая - плоской.

На фиг.1 представлена предлагаемая фара транспортного средства;

на фиг.2 - ход оптических лучей на выходе из фары;

на фиг.З - поворотная система в прямом положении и соответствующее световое пятно на дорожном полотне;

на фиг.4 - то же, что на фиг.З при повороте рулевого колеса;

на фиг.5 - регулирующая составная линза в положении, не перекрывающем световой поток;

на фиг.6 - то же, что на фиг.5 в положении, перекрывающем световой поток;

на фиг.7 - оптический ход лучей без регулирующей составной линзы, вид сбоку;

на фиг.8 - оптический ход лучей без регулирующей составной линзы, вид сверху; на фиг.9 - оптический ход лучей с регулирующей составной линзой, вид сбоку;

на фиг.10 - оптический ход лучей с регулирующей составной линзой, вид сверху.

Фара транспортного средства состоит из одного или нескольких светодиодов 1 , оснащённых коллиматорной линзой и оптической системой, включающей блоки А, Б и С. Блок А представляет собой рассеивающую составную линзу, составленную из двух плосковогнутых линз 2 и 3. Первая по ходу светового потока линза 3 обращена вогнутой стороной к светодиоду, а вторая линза 2 - плоской. Между светодиодом 1 и рассеивающей составной линзой блока А с возможностью управляемого перекрытия светового потока расположена регулирующая составная линза блока С. Линза блока С состоит из установленных последовательно по ходу светового потока собирательной плосковыпуклой линзы 4 и преломляющего прямоугольного клина 5. Между рассеивающей составной линзой блока А и регулирующей составной линзой блока С расположена поворотная система блока Б из двух цилиндрических преломляющих клиньев 6 и 7. Клинья 6-7 расположены на одной оптической оси плоскими основаниями друг другу. По крайней мере, один из клиньев 6-7 выполнен с возможностью вращения относительно оптической оси системы, синхронизированного с поворотом рулевого колеса.

Предлагаемая фара обеспечивает возможность работы в

следующих режимах:

•Режим ближнего света. •Режим дальнего света за счет переформирования светового пучка с помощью блока С.

•Режим поворота светового пучка вслед за углом поворота рулевого колеса с помощью блока Б.

Роль рассеивающей составной линзы блока А заключается в разложении светового пучка по осям. Рассеивающая плосковогнутая линза 3 расширяет пучок света по оси X, её радиус кривизны подбирается на основе требований к оптической системе. Рассеивающая плосковогнутая линза 2 расширяет пучок света по оси Y, её радиус кривизны подбирается таким образом, чтобы верхняя часть светового потока после прохождения через блок А шла параллельно оптической оси, а наклон нижней увеличивался. Таким образом соблюдается главный принцип построения автомобильной оптики головного света: в режиме ближнего света верхняя часть светового пучка имеет нулевой угол наклона относительно горизонта, а значит, не ослепляет водителей встречного автотранспорта.

Блок Б предназначен для обеспечения поворота светового пучка при повороте рулевого колеса. В нейтральном положении клинья 6-7 нейтрализуют углы преломления друг друга: световой пучок, проходя через первый клин 6, преломляется на угол N градусов по оси Y, но проходя через следующий клин 7, вновь преломляется на -N градусов, тем самым итоговый угол не меняется. При повороте клиньев друг относительно друга суммарный угол преломления меняется и световой пучок отклоняется от прямолинейного направления. Таким образом, поворотная система позволяет менять направление светового пучка фары относительно направления дороги, т.е. освещать пространство дороги в повороте и за ним.

Регулировка относительного угла поворота клиньев 6-7может быть:

•Трехпозиционной, то есть иметь три позиции - две крайние и нейтральную, реализовываться с помощью одного или нескольких соленоидов.

•Пошаговой, то есть поворот клиньев может быть разбит на определенные шаги относящиеся к определенным углам. Может реализовываться с помощью шаговых двигателей.

•Плавной, то есть угол поворота клиньев точно привязан к углу наклона рулевого колеса или иного органа управления. Может реализовываться с помощью электродвигателя и блока микропроцессорного управления.

Блок С представляет собой механизм переключения дальнего/ближнего света. В убранном положении регулирующая составная линза работает в режиме ближнего света, в рабочем положении (на оптической оси системы) эта линза перекрывает световой поток, концентрируя его и увеличивая его дальность - режим дальнего света. Управление движением линзы осуществляется с помощью соленоида.

Предлагаемая оптическая система является полноценной и может быть применена в качестве основного головного света в автомобилях, общественном транспорте, спецтранспорте, железнодорожных подвижных составах. Приборы головного света могут содержать одну систему либо иметь набор из нескольких одинаковых (это может быть обусловлено требованиями к мощности светодиодного источника света, применяемого в системе).

Линзы и другие элементы могут быть выполнены как из оптического стекла К8, так и из оргстекла. Из-за разницы показателей преломления под каждый материал необходима соответствующая корректировка радиусов кривизны и углов наклона.

В качестве достоинств предлагаемой фары по сравнению с существующими на данный момент светодиодными системами, использующимися в автомобильной оптике, можно указать следующие:

•Система не содержит отражателей и построена полностью на линзах, что позволяет достичь большой точности в построении светового пучка.

•При формировании ближнего и дальнего света используются все 100% исходного пучка, в отличие от существующих систем, где в режиме ближнего света происходит отсечение 50% используемого света, что негативно влияет на эффективность использования. Кроме того, выделение системы переключения дальнего/ближнего света в отдельный блок С позволяет значительно повысить её надёжность и точность позиционирования .

•Система поворота светового пучка реализована за счет поворота двух легких элементов (преломляющих клиньев) относительно друг друга, в отличие от существующих систем, где происходит поворот всего корпуса фары или его основных блоков, что дает большую нагрузку на электросеть автомобиля и усложняет конструкцию фары.