[实用新型]平面螺纹透镜式信号灯

说明书

本实用新型涉及一种适用于铁路、公路上指挥行车的色灯信号显示装置，尤其涉及一种平面螺纹透镜式信号灯。

在铁路、公路运输线上，信号灯的显示是指挥行车自动化的重要设备，信号显示的好坏是铁道部考核铁路局的一项重要指标，因此，各级部门都十分重视信号显示质量。我国在50年代以后即采用了XS型透镜式色灯信号机，其结构如图1所示，它采用了内梯带色透镜和外梯透镜组成的聚光装置，由信号灯光源发出的散射光束通过透镜组转换带色的平行光。这种外凸带色和内凸无色透镜在制造过程中都是人工操作的，产品质量难以控制，现场开箱合格率很低，严重影响了信号显示质量，另外这种色灯信号机调校较为困难，维修十分不便，弯道信号显示的问题又难以解决，为此，铁道部从德国引进了利用非球面镜组成光学系统的XSZ信号机构，其结构如图2所示：这种信号机构的透镜组由于采用了非球面镜，能获得较好的平行光束，由于加装有偏折镜，因此能较好解决弯道上的信号显示问题，但这种信号灯由于其价格昂贵，不太适合我国国情，因此不能尽快地、全面地解决我国铁路信号的显示问题。

本实用新型的目的就是针对上述现有技术中所存在的问题而设计的一种新型螺纹透镜式信号灯，该信号灯结构简单合理，体积小、重量轻，成本较低且维修方便。

本实用新型的目的是通过以下措施来实现的：

本螺纹透镜式信号灯主要包括光源系统、安装在透镜框中的聚光透镜组以及遮檐等组成，其中：安装在透镜框中的聚光透镜组由两片平面螺纹透镜组成，该光学系统的相对孔径D／F≥3.37，D为透镜组的直径，F为两片螺纹透镜的组合焦距。选用该相对孔径可最大限度地利用信号灯泡所发出的散光能。

在本实用新型中，两片平面螺纹透镜均是由可防紫外线的透明塑料制成的；其中平面螺纹透镜1A的螺距为等距离螺距，平面螺纹透镜1B的螺距为不等螺距，以使螺纹透镜1A会聚的光线完全进入螺纹透镜1B相应的环槽内，确保光能在螺纹透镜组中的最小损失，并使照射均匀度得到改善。在光源与透镜组之间设置有滤色片以便于输出不同颜色的信号。为了解决弯道上的信号显示问题，在透镜组的前方光路中加装有偏折镜。

本实用新型与上述现有技术中两种信号灯相比具有以下优点：由于采用了薄片螺纹透镜作为信号灯的聚光镜，使光能损失及照射均匀度均得到了改善，因此提高了直线信号机的显示能力。本螺纹透镜由于采用防紫外线的塑料材料制成，可直接加温用模板压制而成，制造工艺简单，加工成本低廉，且可保证在长期工作状态下耐高温70℃以上，耐低温－40℃以下。由于在信号灯中加装有偏折镜，解决了铁路弯道的信号显示问题。本实用新型其内耗损失量小，输出总光通量、均匀度均比国内现行的XS型和从德国引进的XSZ型高，并具有重量轻、体积小、成本低，宜大批量生产，维修方便，而且便于在目前大量使用的XS型色灯信号机上进行技术改造，其使用寿命也达到了等同玻璃聚光镜的水平。

附图的图面说明如下：

图1为现有技术中XS型色灯信号机的结构示意图。

图2为现有技术中XSZ型色灯信号机的结构示意图。

图3为本实用新型的结构示意图。

本实用新型以下结合附图作以详细的描述：

如图3所示：本螺纹透镜式信号灯主要包括光源系统（2）、安装在透镜框（3）中的聚光透镜组（1）以及遮檐（4）等组成，其中安装在透镜框中的聚光透镜组是由两片平面螺纹透镜（1A）（1B）组成，平面螺纹透镜（1A）的螺距为等距离螺距，平面螺纹透镜（1B）的螺距为不等螺距，螺纹透镜的材料选用可防紫外线的透明塑料制成，该光学系统的相对孔径D／F≥3.37，D为透镜组的直径，F为两片螺纹透镜的组合焦距。在光源与透镜组之间设置有滤色片（5）以得到不同颜色的信号，且在透镜组的前方光路中可加装有偏折镜（6），以适应在铁路弯道上使用。

本实用新型螺纹透镜的聚光机理是：采用了两片光焦度匹配的平面螺纹透镜组成一个聚光组件，第一片是将光源的散射光作第一次会聚，合理分配螺纹透镜的光焦度，使螺纹面的锥角在最佳状态（即光线在入射时最小损失），第二片是将经第一片会聚后的光线转变成平行光束，以满足对信号灯光束的要求。