177921. lajstromszámú szabadalom • Kontraszthatást javító eszközökkel kialakított fényjelző készülék
5 177921 6 mány megértéséhez éppen ezekből kell kiindulni. Ezért csak egy alapmegoldást és annak javított változatát mutatjuk be. A 2. ábrán vázlatosan mutaljuk az elemi fénypontként alkalmazott fényjelző készülék alap- 5 megoldását, azt az ismérvet, mely a bonyolultabb kialakításoknál is kimutatható. A 2 fényforrás fénye a kívánt hányban általában közvetlenül terjed. Az árnyékoló 4 test (általában henger- vagy hasábteret körülvevő, esetleg kúp alakú fényterelő 10 szerkezet) elsődleges célja a szomszédos fénypontok közötti áthatás megakadályozása és csak másodlagos rendeltetése a külső fénnyel szembeni árnyékolás. Ezt az alapmegoldást ki szokták egészíteni15 tükörrel, különfajta búrákkal (áttetsző, prizmás, elemi lencsés, recés stb.), illetve árnyékoló testekkel (huzalháó, expandált lemez, különféle zsaluszerű, illetve koncentrikus körökből, sugár alakú idomtestekből álló ernyők). 20 A különböző — részben kontrasztjavító — eszközökkel kiegészített, ismert fényjelző készülékeknek közös jellemzője, hogy a 2. ábra szerinti alapmegoldás kiegészítésére alkalmazott intézkedések egyedi hatásai nem összegeződnek maradékta- 25 lanul, sőt sok esetben az egyik intézkedés hatása lerontja egy másik intézkedés hatékonyságát. Az ámyékolórács pl. a fényforrás fényének egy részét is elnyeli vagy nem kívánt hányba tereli, ezzel legalább részben lerontja azt az előnyös hatást, 30 melyet a kívánt irányba terelésre elrendezett eszközzel idéztünk elő. Nézzük pl. a 2. ábrán mutatott alapmegoldás olyan továbbfejlesztett változatát, melyet ugyancsak vázlatosan a 3. ábra mutat. Látható, hogy a 35 kívánt haladási irányban a 2 fényforrás fényének útjába helyeztük a rácsszerűen kiképzett további árnyékoló 4 testet. Enélkül (tehát a 2. ábra szerinti kialakítás esetén) a sugárzási karakterisztika a fényjelző készülék tengelyére körszimmetrikus. Ez 40 a sugárzási karakterisztika — a cső okozta terelés által korlátozott tartományban - lényegében azonos a 2 fényforrás sugárzási karakterisztikájával, de a korlátozás folytán a fényjelző készülékből a 2 fényforrás fényáramának csak 25—30%-a lép ki a 45 kívánt térszögbe, a fényhasznosítás meglehetősen rossz. Az árnyékoló 4 test nélküli készülék amellett nappali fényben gyakorlatilag nem használható, mert az opál izzón a külső fényhatás olyan nagy 50 megvilágítási szintet hoz létre, hogy a bekapcsolt, illetve kikapcsolt állapot melletti felületi fényességek között alig észlelhető különbség. A 3. ábrán mutatott rácsszerű árnyékoló 4 testet kontasz(javítás céljából alkalmazzák. Felszere- 55 lése esetén jelentősen csökken a külső fényhatások okozta világítási szint, az ún. fantomhatás, mert a kívülről érkező fény egy részét a feketére festett ámyékolórács felfogja. De az ámyékolórács a hasznos fény egy részét is visszatartja. 60 Célunk az volt, hogy a fantomhatást olyan eszközök alkalmazásával küszöböljük ki, vagy csökkentsük minimumra, melyek nem okozzák a hasznos fényenergia egy részének elnyelését, elterelését. 65 A találmányi gondolat azon a fizikai tényen alapul, hogy a fény különböző optikai elemek (tükör, prizma, lencse, stb.) segítségével gyakorlatilag veszteségmentesen terelhető, ha megtaláljuk az adott feladat szempontjából optimális kialakítást és elrendezést. A veszteségmentes árnyékolás elérése céljából az optikai rendszerek egy részének azt az ismert tulajdonságát használjuk fel, hogy képesek meghatározott irányokból érkező, nevezetesen párhuzamosan haladó fénysugarakat végeredményben összetartóan egy adott pontba, az optikai rendszer gyújtópontjába terelni (fókuszálás). Természetesen a fókuszálás a gyakorlatban nem adott pontba történik, hanem pontszerűnek tekinthető keresztmetszetbe. Pontszerűnek tekinthető a keresztmetszet, ha ahhoz a felülethez képest, melyről a fénysugarak visszaverődnek, elhanyagolhatóan kicsi. Ha pl. egy homorú tükör a fényt olyan keresztmetszetbe gyűjtve veri vissza, melynek átmérője a tükör sík vetülete átmérőjének tíz százalékánál kisebb (s így a keresztmetszet felülete a tükör visszaverő felületének legfeljebb néhány százaléka), akkor az adott optikai rendszerben ez a keresztmetszet találmányunk szempontjából pontszerűnek tekinthető. A továbbiakban „gyűjtő” (fókuszáló) karakterisztikájúnak tekintünk minden olyan optikai rendszert, mely ezt a funkciót teljesíti, függetlenül attól, hogy van-e a rendszerben valóban gyűjtőtükör vagy gyűjtőlencse, hiszen ismeretes, hogy önmagukban más karakterisztikájú elemek alkalmazásával is az optikai rendszer elemeinek kölcsönös elrendezése azt eredményezheti, hogy az eredő rendszer nagyobb keresztmetszeten áthaladó fénysugarakat egy közös pontba - illetve pontszerű keresztmetszetbe — terel, mely az optikai rendszer jellemző pontja: általában valamely optikai elem gyújtópontja, de mindenképpen az adott optikai rendszer „gyűjtőpontja”. Amikor a továbbiakban nem az optikai rendszer valamely elemének gyújtópontját, hanem az optikai rendszer valamely »gyűjtőpontját” adjuk meg, akkor — általánosítva a gyújtópont funkcióját — olyan pontszerű keresztmetszetről van szó, melybe az optikai rendszer — eredő jellemzői folytán — összetartóan terel, összegyűjt fénysugarakat. Az „egy pontba összegyűjtés” fogalmán pedig azt is értjük, hogy pontszerű keresztmetszetbe gyűjtünk össze. Egy párhuzamos sugárnyaláb gyűjtőlencse segítségével egy pontba összegyűjthető. Ha a fényjelző készülékben elrendezett pontszerű fényforrás fényét reflektor, pl. parabdoid tükör segítségével gyakorlatilag párhuzamos sugárnyalábbá alakítjuk (a fényforrást a tükör gyújtópontjában rendezzük el), majd a sugárnyaláb útjába gyűjtőlencsét helyezünk, akkor a fényforrás által szdgáltatott fényenergia teljes egészében áthalad egy - a lencse optikai tengelyére merőleges, a lencse gyújtópontját magában foglaló — kis, gyakorlatilag pontszerű keresztmetszeten. Ha most az optikai rendszer (jellemző) gyűjtőpontját magábanfoglaló, a lencse optikai tengelyére merőleges síkban a lencse elé fekete árnyékolólapot, ernyőt helyezünk és a lencse optikai tengelye által az ernyőn kimetszett pontban a reflektor hasznos világítási felületének csak tört 3
