Почему светофор имеет именно эти три цвета - красный, желтый и зеленый!?
Почему выбор цветов для светофоров пал на красный, жёлтый и зелёный? Принято считать, что это обусловлено двумя основными причинами. Одна из них находится в сфере явлений физики, другая в области психофизиологии человека.
Давайте сначала обратимся к истории создания светофора, и так:
Изобретателем первого электрического светофора считается Лестер Вайр из Солт-Лейк-Сити (штат Юта, США). В 1912 году он разработал, но вот к сожалению своему не запатентовал, светофор с двумя круглыми электрическими сигналами, красного и зелёного цвета.
5 августа 1914 года в Кливленде, штат Огайо, США, Американская светофорная компания «American Traffic Signal Company» установила на перекрёстке 105-й улицы и авеню Эвклида четыре электрических светофора конструкции Джеймса Хога. Они имели красный и зелёный сигнал и, переключаясь, издавали звуковой сигнал. Система управлялась полицейским, сидящим в стеклянной будке на перекрёстке. Светофоры задавали правила движения, аналогичные принятым в современной Америке: поворот направо осуществлялся в любое время при отсутствии помех, а поворот налево — на зелёный сигнал вокруг центра перекрёстка.
И только в 1918 году к двум цветам светофора - красному и зеленому, был добавлен еще один цвет - желтый. Трехцветные светофоры с использованием жёлтого сигнала были установлены в Детройте и Нью-Йорке.
Система светофоров Джеймса Хога (рисунок из патента)
В Европе аналогичные светофоры были впервые установлены в 1922 году в Париже на пересечении Рю де Риволи и Севастопольского бульвара. Еще в Гамбурге на площади Штефансплатц, а так же в Англии — в 1927 году в городе Вулвергемптоне.
В СССР первый светофор установили 15 января 1930 года в Ленинграде на пересечении проспектов 25 Октября и Володарского, ныне Невского и Литейного проспектов. А первый светофор в Москве появился 30 декабря того же года на углу улиц Петровка и Кузнецкий Мост.
В связи с историей светофора часто упоминают имя американского изобретателя Гаррета Моргана, запатентовавшего в 1922 году светофор оригинальной конструкции. Существует устойчивый миф о большом влиянии Моргана на развитие светофоров, однако в действительности он лишь один из многих изобретателей разнообразных светофоров начала XX века.
Ну так вот - почему же Лестер Вайр выбрал эти цвета, возможно в первую очередь им конечно же руководило психофизиологическое восприятие цвета человеком - красного как опасность и запрет, а зеленого как спокойствие и разрешение. Но так ли это на самом деле, давайте обратимся опять к истории и изыскании многих изобретателей первых светофоров и их наблюдениями за распространением света, разного спектра, в воздушной среде.
Рассмотрим все факторы по которым были выбраны эти три цвета - красный, желтый и зеленый!
ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ.
Как уже было сказано, первая это психофизиология - цвета по-разному воздействуют по своей выразительности.
Во многих публикациях на данную тему, да и в сети интернет публикуются утверждения, что красный цвет часто в природе для многих живых существ является сигналом очень близко находящейся опасности. Это очень странно - потому как учеными доказано, что большинство зверей дальтоники и не различают цветов. Ну и далее - как утверждают эти «издания», что возможность переехать пешехода это опасная ситуация для двух участников на дороге и сигнал красного цвета возбуждает нервные центры водителя и пешехода, указывая о наличии близкой опасности! Возможно, но все-таки давайте исследуем эту тему далее.
Далее утверждается, что именно эти три цвета наиболее хорошо воспринимаются глазом человека по своим физическим параметрам и длине волны, присущей им. Да это именно так, потому что эти три цвета имеют самую большую, если можно так сказать, длину волны. Вот взгляните на видимый спектр цветов.
Из приведенного рисунка мы видим, что наши - красный, желтый и зеленый цвета находятся в самом начале видимого спектра, соответственно имеют самую большую длину волны.
Далее мы расскажем к чему мы привели этот пример, а пока продолжим рассматривать далее объяснения о том, что пишут издания. Далее нам объясняется, что ощущение цветности красного и зеленного сигналов, как запрещающего и запрещающего движение, должно четко идентифицироваться без возможности ошибки. Что и наблюдается. Даже дальтоники не разбирающие цветов по тональности серого могут безошибочно реагировать на цвет светофора красный или зеленый! Хм! Почему же тогда запрещают иметь водительское удостоверение с таким заболеванием!? - сразу возникает вопрос! Но статьи быстро реабилитируются и объясняют это таким образом, что - «…хотя это определение физическим дефектом зрения человека сильно ослаблено. Потому и существует запрет на вождение с таким заболеванием…».
Ну и последующее объяснение о зеленом цвете: «…следует четко понимать, что зрение человека на свет различной длины световой волны реагирует с большей или меньшей чувствительностью. Выбор разрешающего зеленого света обусловлен максимальной приближенностью этого цвета к уровню наиболее ясно воспринимаемой части спектра. Он виден в отличие других цветов светофора с максимально большего расстояния, потому, как наибольшая чувствительность глаза при 555 нм. А восприятие зеленого цвета, имеющего диапазон значений 500-550 нм спектра, в различное время суток не падает ниже 0.5 от максимального значения чувствительности, как при дневном, так и сумеречном наблюдении…»
Вот тут мы немного не согласимся и объясним, по какой причине мы привели выше пример с видимым цветовым спектром.
ФИЗИКА ЦВЕТА. РАССЕИВАНИЕ.
На самом деле цвета зеленый, желтый и красный, при проектировании светофора были выбраны отчасти из-за того, что красный воспринимается как опасность, желтый - как концентрация внимания, а зеленый - как разрешение. Вопрос стоял в диапазоне видимости при разных погодных условиях. И в учет бралось такое понятие как рассеивание света.
В учет бралось такое понятие как рассеивание Рэлея. Что это такое!? Это упругое рассеивание света или другого электромагнитного излучения объектами или поверхностями, намного меньшими, чем длина волны падающего света. Это часто может происходить на прозрачных твердых частицах и жидкостях, но более распространено в газах. Этот тип рассеяния происходит в лучах синего цвета неба в течение дня. Рассеяние Рэлея обратно пропорционально четвертой степени длины волны, что означает, что более короткая длина волны синего света будет рассеяна более сильно, чем более длинные длины волны (например, зеленый и красный цвета). Что и бралось в учет. Эту зависимость вывел британский физик Джон Рэлей еще в 1871 г. На этой зависимости и основывали свой выбор все изобретатели светофоров, потому как мы знаем воздух как днем, так и ночью содержит капли взвешенной жидкости. По этой причине и бралось в учет рассеивание Рэлея.
Т.е. все намного проще, чем восприятие цветов. Все дело в физике цвета. Из рисунка мы видим, что красный, желтый и зеленый цвета рассеиваются меньше, чем другие цвета. Из этого можно сделать вывод, что в плохую погоду - туман или дождь, красный цвет светофора будет виден дальше всех, желтый рассеется чуть быстрее, ну а зеленый будет видим на менее дальнее расстояние, чем его два «старших брата». Меня лично - как человека просто интересующегося всем, очень удивили многие публикации в сети интернет, которые я изначально читал, готовя эту статью, утверждающие, что именно зеленый цвет будет виден дальше всех! Но основываясь на физике цвета и на зависимости Джона Релейя, мы видим, что будет все совсем наоборот!
Так что причина выбора именно этих трех цветов светофора, оказывается намного приземленнее чем это представляют другие - а именно в свойствах разных цветов и их рассеивании в воздушной среде! Люди переживали за безопасность дорожного движения и видимости сигналов светофора на более дальнее расстояние при различных погодных условиях - будь то ясная погода, туман или дождь (которыми богата Англия), снег, град и другие погодные явления, свет от «регулировщика движения» светофора, должен быть виден как можно дальше!
Я думаю если бы синий цвет - цвет спокойствия, рассеивался хуже всех и его было видно на более дальнее расстояние, то выбор пал бы именно на этот цвет, а не на красный. И тут уж формула «опасности цвета» не подходила бы.
Сегодня каждый человек понимает, что такое светофор. Цвета: красный, желтый и зеленый - знакомы даже ребенку.
Однако было время, когда этих оптических устройств не было, и перейти улицу было не очень просто. Особенно в больших городах прохожим приходилось долгое время пропускать нескончаемые конные повозки.
На перекрестных улицах возникала неразбериха и нескончаемые споры.
Изначально светофор придумали англичане. Был он поставлен в Лондоне в конце 68 года 19-го века. Управлял им человек. Механизм имел две стрелки. Когда они были в горизонтальном положении, движение было запрещено, а когда опущены - проезд разрешался. Ночью включали газовую горелку, с помощью которой подавали красный и зеленый сигнал. Это оказалось небезопасно. Газ взорвался, ранил полицейского, светофор убрали.
Лишь в начале двадцатого века в Америке был запатентован автоматический светофор. Цвета в нем не использовались, заменяли их надписи.
Красный цвет очень хорошо виден в любую погоду: когда ярко светит солнышко, идет дождь, или стоит туман. С физической точки зрения красный цвет имеет максимальную длину волны. Наверное, поэтому его и выбрали в качестве запретного. Во всем мире значение красного цвета одинаково.
Другим сигналом на светофоре является зеленый. Это цвет спокойствия, умиротворения. Он оказывает расслабляющее действие на человеческий мозг. Зеленый сигнал светофора разрешает движение. Видно его достаточно далеко, любой водитель задолго до проезда светофора видит этот цвет и спокойно, не тормозя, преодолевает перекресток.
Однако, как говорится, существует негласное правило, согласно которому при проезде опасного перекрестка притормаживать все-таки стоит, даже когда сигнал светофора показывает зеленый. Это действие часто помогает избежать серьезных аварий.
Желтый цвет светофора является промежуточным. Он несет в себе предупреждающую функцию и призывает участников движения обратить внимание. Говорят, что желтый цвет символизирует ум, интуицию и сообразительность. Зажигается он обычно после красного, призывая водителей подготовиться к движению. Как показывает практика, желтый сигнал светофора многие водители воспринимают как разрешающий и начинают движение. Это неправильно, хотя и не наказывается штрафными санкциями. Когда загорается желтый цвет, нужно выжать сцепление, подготовиться, а вот для начала движения лучше дождаться зеленого, тем более что ждать-то всего пару секунд.
В обратном порядке: зеленый, желтый, красный - светофор не работает. В современных устройствах после зеленого сразу загорается красный цвет, при этом на последних минутах зеленый начинает мигать.
Также иногда можно увидеть непрерывно мигающий желтый Это говорит о том, что светофор отключен или поломан. Чаще всего мигают желтым цветом светофоры в ночное время.
Для регулирования движения пешеходов также существует светофор. Какие цвета в нем используются? Красный и зеленый - однозначно, а вот желтый отсутствует за ненадобностью. Особой подготовки для перехода дороги человеку не требуется.
Изображены обычно на идущие человечки. Для удобства пешеходов в последнее время используется счетчик времени. Специальный секундомер отсчитывает, сколько секунд осталось до включения противоположного сигнала.
Как и в обычных светофорах, красный цвет запрещает движение, а зеленый говорит о том, что проход открыт.
Проезжая перекресток, водители должны знать, что пешеходы пользуются преимуществом. Так, например, на перекрестке автомобиль поворачивает направо на зеленый сигнал светофора, при этом пешеходам, переходившим перпендикулярную дорогу, тоже горит зеленый цвет. В таком случае автомобилист обязан пропустить всех пешеходов и лишь потом продолжить движение.
В больших мегаполисах движение по автомагистралям сопровождается большим количеством светофоров, которые регулируют движение. Светофор, цвета которого всем известны, переключает их с определенной периодичностью. Эта периодичность регулируется автоматически и обеспечивает безопасность движения транспортных средств.
«Зелёная волна» привязана к скорости движения автомобиля. Предполагается, что, двигаясь с определенной средней скоростью, водитель, попав на зеленый сигнал светофора, по всей длине магистрали будет также попадать на зеленый цвет. Три цвета светофора переключаются с определенной периодичностью, а между рядом светофоров существует согласованность. На всех перекрёстках трассы, согласованных по этому принципу, существует одинаковая цикличность.
«Зеленая волна» была разработана для удобства проезда перекрестков, технически осуществить это не представляет особой трудности. Как правило, на таких магистралях дополнительно устанавливаются знаки с рекомендуемой скоростью, которая обеспечит безостановочный проезд перекрестков.
Помощником водителя и пешехода является трехглазый светофор. Цвета по порядку переключаются и регулируют ход, обеспечивая безопасность всех участников дорожного движения. Соблюдая добросовестно, можно избежать серьезных аварий и неприятных ситуаций на дорогах.
Но почему, почему, почему
Был светофор зеленый?
А потому, потому, потому,
Что был он в жизнь влюбленный.©Зиновьев Н.Н.
Светофор (от рус. свет и греч. φορός - «несущий») - это оптическое устройство, несущее световую информацию. Все мы с детства знаем, что сигналы светофора бывают красного, желтого и зеленого цвета, а еще иногда синего и лунно-белого. Красный свет запрещает движение, желтый, как правило, является предупреждающим сигналом, привлекающим внимание, а зеленый, синий и белый сигналы разрешают движение. Почему именно эти цвета используются в светофорах для регулирования дорожного движения во всем мире?
В 1868 году английский изобретатель Джон Пик Найт предложил использовать устройство, подобное железнодорожному семафору для регулировки уличного движения в Лондоне возле здания Британского парламента. Днем сигналы «стоп» и «движение с осторожностью» обозначались стрелками, которые могли принимать разное положение, а в вечернее время для этих же целей использовался вращающийся газовый фонарь, с помощью которого подавались, соответственно, сигналы красного и зелёного цветов.
В начале 20-го века в Америке стали устанавливать первые электрические светофоры, сначала с двумя сигналами — красным и зеленым, а потом к ним добавился и желтый сигнал. В СССР первый светофор установили в 1930 году, но вместо привычного зеленого сигнала тогда использовался синий. Кроме того, до 1959 года, когда СССР присоединился к Международной конвенции о дорожном движении и к Протоколу о дорожных знаках и сигналах, цвета светофора располагались в обратном порядке — верхний был зеленым, а нижний красным.
Конечно, такие цвета светофоров были выбраны не случайно. На выбор повлияло несколько факторов, одним из которых является психология восприятия человеком различных цветов. Красный цвет традиционно считается предупреждением об опасности, а зеленый, наоборот, цветом жизни, спокойствия.
Но одной из главных причин такого выбора цветов является зависимость степени рассеивания света от его длины волны. Согласно закону Рэлея, степень рассеивания света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны. Значит, сильнее рассеивается коротковолновое излучение — синее и фиолетовое. А красный, как цвет с большей длиной волны, будет , следовательно, будет виден с большего расстояния. Очевидно, что самым важным является предупреждение об опасности и предотвращение аварийных ситуаций, поэтому сигнал «стоп» обозначается красным цветом. По этой же причине (степени рассеивания) синий сигнал, как имеющий меньшую длину волны и рассеивающийся сильнее, уступил свое место зеленому.
Удивительно, что в Японии зеленый сигнал светофора называют синим. Дело в том, что когда в Японии появились первые уличные светофоры, сигналы в них были красного, желтого и синего цветов. Синие линзы светофоров со временем заменили на зеленые, но обычай называть разрешающий движение сигнал «синим» остался. Особенность японского языка состоит в том, что , поэтому многие зеленые предметы японцы называют синими.
Порядок чередования сигналов светофора соответствует международной Конвенции о дорожных знаках и сигналах. Сигналы светофора чередуются в следующей последовательности: красный - красный с желтым - зеленый - желтый - красный. Допускается чередование сигналов красный - зеленый - желтый - красный или красный - желтый - зеленый - желтый.
Красный немигающий сигнал запрещает движение по всей ширине проезжей части. Разновидности красного сигнала:
Контурная черная стрелка на красном фоне круглой формы запрещает движение в направлении стрелки;
Косой красный крест запрещает движение по полосе, над которой установлен;
Красный силуэт человека запрещает движение пешеходу;
Красный мигающий запрещает въезд на железнодорожный переезд, мост, причал и т.д.
Желтый немигающий сигнал обязывает остановиться перед стоп-линией всех водителей, за исключением тех, которые не могли остановиться перед перекрестком.
Желтый, подключенный к красному, предупреждает о включении зеленого сигнала.
Желтый мигающий сигнал предупреждает о наличии перекрестка и не запрещает движение.
Зеленый немигающий сигнал при отсутствии каких-либо дополнительных секций светофора разрешает движение по всей ширине проезжей части дороги во всех направлениях.
Разновидности зеленого сигнала:
Черная стрелка на зеленом фоне квадратной, круглой формы, а также зеленая стрелка на черном фоне круглой формы - разрешение движения в сторону стрелки;
Зеленая стрелка на черном фоне квадратной формы, направленная вниз, разрешает движение по полосе, над которой установлен;
Сигнал в виде зеленого силуэта человека разрешает движение пешеходу;
Зеленая стрелка дополнительной секции светофора разрешает движение в сторону стрелки, независимо от сигнала основного светофора;
Мигающий зеленый сигнал предупреждает об окончании разрешающего сигнала.
Разрешение движения транспорта общего пользования зависит от сочетания включенных сигналов верхнего и нижнего рядов специального светофора. Включение нижних сигналов движение запрещено во всех направлениях.
Исследования показали, что перед перекрестком существует, так называемый критический участок и, находясь в пределах этого участка, водитель не может своевременно остановиться перед стоп-линией при смене разрешающего сигнала на запрещающий.
Критический участок определяется расстоянием от стоп-линий до точки, начиная с которой 10% водителей не могут остановиться. Длина критического участка зависит от скорости движения. Так при скорости движения 50 км/ч длина этого участка составляет 43 м и время проезда этого участка требуется 3,1 с; при скорости движения 60 км - длина участка 58 м и время проезда - 3,5 с; при скорости движения 80 км - длина участка- 91 м и время проезда-4,1 с.
Отсюда время проезда критического участка при различных скоростях движения колеблется в пределах 3-4 с. Это побудило в качестве предупредительного применять мигающий зеленый сигнал и время мигания принять равной времени проезда критического участка. Чтобы не уменьшать пропускную способность перекрестка. при разрешающем сигнале, зеленый мигающий сигнал вводят частично за счет длительности желтого, который позволит безопасно проехать перекресток.
Типы светофоров. Светофоры классифицируются по их функциональному назначению -транспортные и пешеходные; по конструктивному исполнению – одно, двухсекционные, трехсекционные и трехсекционные с дополнительными секциями; по роли, выполняемой в процессе управления движением - основные, дублеры и повторители.
Основные две группы светофоров: транспортные и пешеходные, которые в свою очередь делятся на типы. Имеются 8 типов транспортных светофоров и 2 типа пешеходных. Первый номер светофора означает группу, вторая цифра - тип светофора.
Транспортные светофоры 1 типа имеют три сигнала круглой формы диаметром 200 или 300 мм, расположенных вертикально или горизонтально.
Первый тип применяется с дополнительными секциями, в котором стрелками указаны направление движения (стрелки на черном фоне). Светофоры этого типа применяются для регулирования всех направлений движения на перекрестках. Допускается их применение на железнодорожных переездах, пересечениях с трамвайными и троллейбусными линиями, в сужениях проезжей части и т.д.
Светофоры 2 типа. На линзах светофора нанесены- контуры стрелок, . указывающих разрешенное или запрещенное движение. При этом зеленый сигнал (стрелка) нанесена на черном фоне. Светофоры типа 2 применяют для регулирования движения в определенных направлениях (указания на линзе стрелок).
Светофоры типа 3. Применяются в качестве повторителей и совместно с светофором типа 1.
Устанавливают их под основным светофором на высоте 1,5-2 м от проезжей части. Размер диаметра сигналов составляет 100 мм. Если основной имеет дополнительную секцию, то повторитель оборудуют дополнительной секцией. Светофоры этого типа могут быть установлены для управления велосипедным движением.
Светофоры типа 4. Применяют для управления въездами на отдельные полосы движения, при реверсивном движении.
Они устанавливаются над каждой полосой в ее начале. Они имеют горизонтальное расположение сигналов; слева - в виде косого креста красного, справа - в виде зеленой стрелки, направленной острием вниз. Оба сигнала выполняются на черном фоне прямоугольной формы. Габаритные размеры 450 х 500 мм.
Эти светофоры могут быть использованы вместе со светофорами типа 1, если реверсивное движение организовано не по всей ширине проезжей части. В этом случае действия светофора типа 1 не распространяется на полосы с реверсивным движением. Эта полоса может быть ограничена двойной прерывистой линией 1.9 при отключении светофора типа 4.
Светофор типа 5. Имеет 4 сигнала бледно-лунного цвета круглой формы диаметром 100 мм. Этот светофор применяется в случаях бесконфликтного регулирования движения трамваев, маршрутных автобусов, троллейбусов, движущихся по специально выделенной полосе. В схеме организации движения на перекрестке обеспечивается бесконфликтный пропуск т.е., указанных видов вместе с общим потоком, поэтому надобность применения этого типа на перекрестке отпадает.
Светофор типа 6 . Имеет два (или один) красных сигнала круглой формы диаметром 200 или 300 мм, расположенных горизонтально и работающих в режиме попеременного мигания. При выключенных сигналах движение разрешается. Их устанавливают перед железнодорожными переездами, разводными мостами, причалами, паромных переправ, в местах выезда на дорогу специальных автомобилей.
Светофор типа 7. Имеет один сигнал желтого цвета, постоянно работающий в режиме мигания. Его применяют на нерегулируемых перекрестках повышенной опасности.
Светофоры типа 8 . Имеют два расположенных вертикально сигнала красного и зеленого цветов круглой формы Ш 200 или Ш 300 мм. Применяют их при временном сужении проезжей части, когда организуют попеременное движение по одной полосе. Также применяют для управления малоинтенсивным движением на внутренних территориях гаражей, предприятий и организации, где введено ограничение скорости.
Пешеходные имеют два вертикально расположенных сигнала круглой или квадратной формы с диаметром круга или стороной квадрата 200 мм или 300 мм. Оборудуются все пешеходные переходы на управляемом светофорами перекрестке.
Светофоры с большим размером устанавливают на магистральных улицах, площадях, на дорогах со скоростью движения Т.С. 60 км/ч.
Конструкция светофоров. Светофор состоит из отдельных секций (рис.1) и каждая секция предназначена для определенного сигнала. В зависимости от типа светофора секции имеют различную форму, свои символы, источника света и т.д. Общим для всех секций является наличие оптического устройства, размещаемого в отдельном корпусе.
Рисунок 15 - Устройство светофора
Секции соединены между собой резьбовыми пустотелыми втулками 1, через них пропускают подводящие провода. Секция состоит из корпуса 8, противосолнечного козырька 4 и крышки 6. Они изготовлены из листовой стали или из пластмассы. В крышке смонтировано оптическое устройство, которое состоит из отражателя 7, цветной рассеивающей линзы 3 и подвижного стакана 10 с электролампой. При перемещении стакана нить лампы устанавливается в фокусе отражателя. Для подключения питания тока внизу секции имеется колодка 9.
Источник света.
В качестве источника света используют лампы накаливания как общего так и специального назначения. Так, в качестве источника света используют газосветные трубки или излучающие диоды. Основной недостаток лампы накаливания – общего пользования – большая протяженность нити, которая плохо поддается фокусировке, низкая виброустойчивость ламп, а также имеют малый срок службы (500-800 ч):
Доказано, что перегорание нити происходит в основном из-за неоднородности по диаметру проволоки, шагу спирали, электрическому сопротивлению и скорости испарения.
В некоторых конструкциях светофора применяют галогенные лампы. Они обладают при малых размерах повышенной удельной светоотдачей и компактной нити, и эти лампы хорошо фокусируются. Однако эти лампы широкого распространения не получили из-за их высокой стоимости.
Могут в одной секции использованы две одновременно работающие лампы, но это требует установки специального отражателя и бифокальной линзы. Такое решение связано усложнением конструкции и удорожанием.
За рубежом в качестве источника света нашла применение изогнутая газосветная трубка. В трубках содержится наполнитель красного, желтого или зеленого цветов, что позволяет обходится без цветной линзы. Для свечения трубок необходимо напряжение свыше 2000 В, поэтому требуется трансформатор. Они имеют большой срок службы, но по силе света сигналов уступают в 5-6 раз современным светофорам с лампами накаливания.
Линзы светофора.
В последние годы у нас и зарубежом большое распространение получили пластмассовые линзы. Они имеют преимущества перед стеклянными в простоте изготовления, более высокой прочностью при воздействии ударных и вибрационных нагрузок, а также меньшем весе (примерно в 3 раза). Материалом таких линз обычно служит поликарбонат.
Линзы-рассеиватели предназначены для перераспределения" светового потока в ■ пространство. Для этого на их внутренней стороне формируется узорчатый, ромбический, призматический или каплевидный рисунок. Важной характеристикой линзы является угол светорассеяния - наибольший угол в пределах которого сила света уменьшается вдвое по сравнению с ее осевой величиной. Для современных линз этот угол находится в пределах 5-15°, что обеспечивает нормальную видимость сигнала на многополосных дорогах (100 м).
Отражатель.
Отражатель характеризуется двумя основными внутренними поверхностями: параболоидной, обеспечивающей концентрацию светового потока, и конической (или цилиндрической), предназначенной для увеличения глубины отражателя и тем самым уменьшения выгорания красителя линзы.
При коротком фокусном расстоянии появляется опасность возникновения ложного сигнала светофора (фантомный эффект), когда луч от постороннего источника света, попадая на отражатель, вновь возвращается к наблюдателю.
В конструкциях современных отражателей фокальную плоскость АА максимально " приближают к плоскости светового отверстия, за которым начинается нерабочая коническая поверхность.
Как правило выдерживается условие:
(13)
где: - диаметр светового отверстия отражателя, мм.
Отражатели изготавливают из стали, алюминиевых сплавов или пластмасс с последующей обработки внутренней поверхности. Большое применение получают пластмассовые отражатели с рабочей поверхностью, полученной методом напыления в вакууме.
Антифантомные устройства.
Антифантомным устройством в светофоре является противосолнечный козырек, но при низком положении солнца (например восток-запад, запад-восток) могут возникнуть свечение всех сигналов светофора.
Существуют несколько методов устранения фантомного эффекта, но они требуют изменение в конструкции отражателя или линзы светофора.
Отражатель с так называемым антифантомным крестом представляет собой взаимно перпендикулярные сегментные пластины с прорезями для расположения галогенной лампы (рис.1).
Луч света, попадающий от постороннего источника света на отражатель отклоняется и поглощается поверхностью пластин. Другое решение осуществляется путем установки перед светофильтром 1 специальной антифантомной линзы, состоящей из двух частей 2, 3, каждая из которых имеет пилообразный профиль (рис.2). Луч солнца, попадая на наклонную поверхность, отбрасывается на горизонтальную зачерненную ступень и поглощается ею.
Рис. 16 - Антифантомный крест
| |
| |
| |
Рис.17 - Линза, поглощающая солнечные лучи
