本发明涉及照明技术，也就是灯光信号装置。

本发明可以最有效地应用在外界光照（日光、天空散射光及其它光源的照射）条件下定向工作的灯光信号装置，即应用于交通信号灯，其中包括汽车转弯指示和停止信号装置，以及公路和铁路信号灯。

本发明还可应用于其它各种用途的灯光指示装置。

在白天，灯光信号的可见性和可判别性，也就是对信号灯是否亮了（例如交通信号灯）准确而又迅速地作出判断的可能性，不仅取决于灯光本身具有的强度，而且还取决于引起装置本身的光学零部件闪光的外部干扰光线的强度。这些干扰光会降低信号的对比度，甚至使观察者感到好像是假信号（“幻象效应”）。闪光可以射向任意方向，而在识别信号的方向（沿光线本身的发射轴线方向和靠近该发射轴线的方向）上，幻象效应特别有害。为了克服幻象效应，在固定的灯光信号装置（交通信号灯）上，通常利用遮阳板，但当太阳的高度较低时，其效果很小，并且大大地增加了装置的外形尺寸。车上的信号灯采用遮阳板有困难，只好利用较大的灯光强度才能达到所必要的对比度。随着对交通安全性要求的提高，带来了提高灯光强度标准问题。但是，这样就会造成这些灯光在夜间太耀眼。目前已知的消除了幻象效应的光学系统的设计方案，其成本相当昂贵（在大批量生产条件下），这样就妨碍了它被广泛地采用。

已知的对比明显的灯光信号装置（GB.A.1591013）带有凹形的反射镜，在其焦点处装有光源。为了消除幻象效应，用吸光挡板将反射镜的出口盖住，而吸光挡板上带有细小的孔，借助于透镜式光栅，装置的有效光线通过这些细小的孔射出。

带有导光孔的吸收挡板的方法是许多发明的基础，而最近的一些发明（SU.A.1173128）更是如此，但是，实际实施这些发明时，要克服与制造穿孔挡板和光栅有关的许多工艺方面的困难。

灯光装置中的凹形反射镜既可以是镜面式的，也可以是反射折射式的，也就是用透明材料制作的像棱镜一样的全内反射的元件，（GB.A.2069124）。将反射折射式的反光镜用于灯光信号装置中时，反射折射镜（镜面式反光装置也一样）要求用特殊的方法消除外界光线的干扰。

最近提出的解决实质性技术问题的用于交通信号灯的灯光信号装置〔ю.А.Креμенеily.млпonepckua《调度公路交通的技术设备》，1981年，运输出版社（莫斯科），第77～81页〕装有凹形抛物面反光镜（平行光管）和外界干扰光线吸收体。在上述反光镜的焦点上装有光源;上述外界干扰光线吸收体是一些黑色薄板，排列在光准直器的子午面上（“抗幻象十字线”）。这些薄板具有原则上不会被消除的用来分布光源的狭缝，而外部干扰光线通过这些狭缝到达平行光管的焦点附近，被抛物面反射镜反射，并与装置中的有效光线一起沿平行光管的轴线方向发射出去。因此，这种装置只是消除了侧面方向的外部干扰光线的反射光斑，而在识别信号最重要的靠近装置轴线的方向上，实际上并没有消除外界干扰光线的影响。

本发明的目的在于制造这样一种灯光信号装置，其中的光线反射镜和吸收体的相互位置是使在观察方向上完全消除来自任意方向的外界光源的反射光斑。

实现这个目的的方法，是在灯光信号装置中装有带反射镜的准直器，位于平行光管焦点处的光源和光线吸收体，按照本发明，至少是吸收体的部分表面与来自准直器的部分汇聚光线相交，而且反射镜和吸收体彼此的相对位置是这样的，即与射到反射镜上的汇聚光线方向相反的任何一束汇聚光都将到达吸收体上。

所推荐的灯光信号装置的结构形式能够消除幻象效应，并且可以消除外界干扰光，使得在装置的发光方向上不受外界干扰光线方向的影响。解决的方法是，沿射到平行光管反射镜的汇聚光线的方向（以及经反射后沿准直器轴线传播的方向），只可能传播装置中的有效光线，因为在这个光线的几何传播线路上只有装置本身的光源，而在外界干扰光线有可能沿上述方向传播的路线上，设置了适当的吸收体。

按照本发明的结构设计方案之一，将反射镜作成凹面镜，而且凹面镜和吸收体构成从对着装置发光口的一侧围着光源的面。

这种方案的结构最简单，因为所形成的吸收体和反射镜的形状是一个共同围着光源的表面，同时可以将这一表面用作该装置壳体的内表面。

本发明的另一种结构方案是，凹面镜被装置的发光口和一个平面所限制，该平面位于准直器焦点的前面，与准直器的轴线相交成任意角度，而且与上述平面邻接的至少部分镜子要具有抛物形面，该面与准直器共焦点，而上述平面至焦点的距离由下式决定：ν≥g·Sinε式中ν-平面与焦点之间的距离;

g-4焦点到镜子和吸收体表面分界线的最大距离;

-装置的有效发散角。

本发明的这种结构设计方案不仅可以沿轴线方向，而且在所给定的观察信号的任意范围内，都可以消除幻象效应，比如在与装置的有效发散角一致的方向。解决的方法是，与反射镜的任意一点相对应的吸收体的部分具有足够大的角度（取决于切割平面距焦点的远近）。

在本发明的最好结构设计方案中，该平面与装置的发光口相截，而吸收体的正面部分向镜子的反射方向凹陷，该平面从发光口一侧遮住了吸收体的内表面。

本方案中的装置结构提供了用各种工艺艺术设计方法解决给交通工具中的流线型车厢装配信号灯光的可能性。该装置适合于用来制造带有其它灯光装置（例如带有汽车前灯）的信号灯部件（例如转弯指示灯），因为它能保证所组装的部件的紧凑性。

还可以实施这样一种方案，即镜子可由分散的吸收体部分构成，其表面的大小由装置的发光口和子午面所决定。

这种实施方案中的装置具有呈一定几何图样的带信号标识形状的发光口，并且可以应用于特殊用途的灯光指示装置。

下述的作法是完全适宜的，即将反射镜作成凹面镜的形状，且置于光准直器聚焦面的后面，而吸收体由两个独立的部分构成;外面的部分呈截断的圆锥面状，该圆锥面与反射镜的前部边缘相邻接，并以一定的不超出散射的有效角度扩展到装置的发光口;里面的部分呈玻璃杯状，并从装置的发光口一侧围住光源。

按这种方案实施的装置依靠其收集角达180°的深度很浅的反射镜，保证了在最大限度地（对于抗幻象效应的灯光装置来说）利用光源的光通量的条件下，具有最小的轴向尺寸。

准直器的出射口可以用保护玻璃-滤光片遮住，滤光片的表面形状是由抛物线绕装置的轴线旋转而形成的，而且抛物线轴通过吸收体圆锥形的母线，而抛物线的焦点和极点分别位于圆锥形吸收体的前边缘和后边缘。

这种设计方案保证了最彻底地消除幻象效应，同时在严格规定的观察方向的范围内，光信号具有最佳对比度，因为在这个范围内，外界干扰光的反射光斑不仅从反射镜，而且还从保护玻璃消除掉。这个设计方案适用于远距离交通信号灯。

本发明的另一种结构设计方案是，用透明材料制作反射镜，并将其作为全内反射表面使用，而且吸收体的表面围着光源，同时反射表面对着装置发光口。

在发明的这种方案中，反射镜本身又具有滤光片的作用，因为可以用着信号色的材料制作。此外，还省去了必须给反射镜加上镜面的工序。

反射镜可以作成反射折射式的环，每一个环都有三棱面的剖面，其中包括入射光折射棱面，汇聚光线的全内反射棱面和出射光折射棱面，同时这些环位于平行光管聚焦面的前方，每个环都具有这样的剖面，即连接同一个环的反射面上直径两端的两个点的几何光线，沿低于全内反射角的角度通过。

在装置结构的这个设计方案中，外界干扰光的反射光斑不仅沿轴线方向，而且还沿旁侧的观察方向，因为反射镜表面沿这些方向都向装置的黑腔内透光。这种设计方案可以应用于其观察角度的范围很宽的灯光信号装置中，例如应用于既能对远处起作用、又能对近处起作用的交通信号灯中。

按照结构设计方案中的一部分方案，将反射折射环作成抛物面形状的承压层，而且每一个环的反射表面由它的入射边和出射边构成角γ，角γ的大小按下式计算：ν=arc tg1-cosλn2-1-sinλ]]>λ＝45°-arc tg (1-Sinφ)/(2-Cosφ)式中φ-准直器轴线与射到该环上的汇聚光束之间的角度。

在本发明的这个设计方案中，构成反射镜的反射折射环被作成普通的承压层，这样就可以将反射镜压制成整体部件，从而保持了装置的制造工艺性。

下述的方案是完全适宜的，即准直器包括设置在聚焦面前面的环形聚光透镜，其对称轴与准直器的轴一致，同时其剖面的光轴通过准直器和该透镜的公共焦点，上述光轴与准直器的轴线构成一很尖锐的角度，透镜的出射光口径与反射镜的入射光口径一致，反射镜的反射折射环被作成锥形的承压层，向准直器的出射光口的方向扩展，并且有一个盲孔，盲孔的直径不小于环形透镜的最大直径，而反射面与反射折射环的入射棱面之间的角度γ可由下式找到：

tgr=1-cos (φ-Ψ )n2-1-Si n ( φ - ψ )]]>式中ψ-反射面的锥度角ψ-准直器的轴线与环形透镜剖面的光轴之间的夹角n-反射镜材料的折射率。

在装置结构的这种设计方案中，反射折射环具有相同的剖面，这就简化了装置的光路的设计和计算，以及可用模压方法整体压制反射镜。

符合本发明的结构设计方案之一的作法是，用盘形的聚光透镜从准直器的出射口的方向将反射镜的盲孔盖住，透镜的菲涅耳环的聚光棱平行于准直器的轴线。

由于在准直器中利用辅助透镜盖住反射镜的盲孔，改善了装置的出射口的亮度分布，因为消除了其中心的黑斑，同时提高了有效系数。由于菲涅耳环聚光棱的作用，反射光斑至少在轴向被消除。

用透明材料作成的平行光管零件，可以带有填充了黑色颜料的子午缝。

位于子午面的辅助吸光体有助于完全消除来自侧面的外界干扰光的反射光斑，这是由于吸收了外部沿子午线方向的光线。利用吸光体作成狭缝，简化了结构，因为除去这些吸光体之外，其余部分是独立的部件。

此外，下述作法是适宜的，即反射镜的反射面的圆锥角要比准直器轴线和环形透镜的剖面光轴之间的夹角小一半，而同时又比反射面与反射折射环的折射棱之间的夹角大一倍。

在这种情况下，可以保证在反射折射的圆锥形反射镜的材料容量最小（以承压层的厚度一定为前提）的条件下，相对来说具有较高的有效系数，这是由于有效地利用了菲涅耳反射，将装置中的光源的光线从反射折射环的出射棱反射出来。

本发明还有一个设计方案。反射镜的反射折射环的出射棱面平行于环形透镜的剖面的光轴，而且反射镜的承压层的厚度和反射折射环的折射棱面的宽度顺着准直器的出射口的方向逐渐减小。

在本发明的这种结构设计方案中，由于消除了装置的反射折射环的各入射棱面间的光线损失，因此达到了最大限度地利用光源的光通量，也就是说，带有反射折射圆锥形反射镜的装置的有效系数达到最大。

本发明的其它目的和优点，在下面通过实施例，并结合附图详细说明后即可明白。

图1所示为带有镜面反射镜的装置的原理图，用来说明该装置配置和工作的基本原理;

图2、图3所示为带有流线形外壳的车灯略图（轴向剖面和俯视图）;

图4、图5所示为灯口上带有信号标识的灯光指示装置略图（轴向剖面和正面视图）;

图6所示为具有明确给定的观察方向和范围的探照灯，它不受外界干扰光反射光斑的影响;

图7所示为带有抛物面形反射折射镜的装置略图;

图8所示为用来说明光线在反射折射镜中所走路径的原理图;

图9所示为反射折射镜上的呈黑色狭缝状的吸收元件（示图为子午面）的制作方案;

图10所示为带环形透镜和锥形反射折射镜的信号灯略图。

图11所示为带有其承压层厚度变化的反射折射镜的准直器略图。

灯光信号装置（图1）包括位于准直器焦点F处的光源1（电灯的白炽灯丝）（准直器的轴线为OO′也是整个装置的轴线），反射镜2，以及光线吸收体3。吸收体3被作成黑色吸光面的形式，其面与部分汇聚光束（来自焦点F的光束）相交，而且它具有这样一种形状和大小，以使所有与到达反射镜2工作面上的汇聚光束5方向相反的汇聚光束4都能到达吸收体3的表面上。换句话说，反射镜2上的每一个点C，在吸收体3的表面上都有一个对应的点P，即光束FC和光束FP两者方向相反（不能说CP线总是直线，因为当存在其他光学有用元件时，例如在光源1和反射镜2之间存在透镜时，如图8所示，则光束可以改变方向）。

在图1所示的设计方案中，之所以能实现这一条件，是由于反射镜2和吸收体3沿壳体的内表面构成了一个整体表面，该表面从对着装置的发光口SS′的一侧包围着光源1，而且全部反射表面都被作成相当于绕轴OO′的抛物镜面的一部分，其焦点为F，反射面以装置的发光口SS′（即准直器的出射口）和抛物面的截面VV′为限，截面VV′与准直器的轴线OO′相交于焦点F的前方，交角α（0＜α≤90°）的大小是任意的，例如α＝60°。发光口SS′用保护玻璃罩6盖住，玻璃罩6同时又起着滤光片的作用，其中央部分可以作成聚光透镜7的形状，用来将准直器的盲孔遮住。盲孔是由抛物镜2被平面VV′所截得的顶端构成的。

装置的工作原理如下，由光源1发出并到达反射镜2上的光束8反射后，经过发光口SS′（借助于滤光片6所允许通过的颜色而着色成所需要的颜色）射出，射出方向是沿准直器的轴线OO′（最佳信号识别方向），这就是有效的光信号。一部分信号光束是光源1的光束9被透镜7折射后形成的。由于这一部分光束的存在而消除了发光口SS′的中央暗斑。外界干扰光束10（例如来自汽车的前灯）沿轴OO′方向射到反射镜上，按照光路的几何光学的反射定律，光束10将向焦点F的方向反射，于是或者被光源1（灯丝）吸收，或者被位于光源后面、对着光束10的反射点的吸收体3的某一部分吸收。外界干扰光束11（例如来自太阳或天空）与轴OO′成某一角度射向反射镜2，同样是或者被反射到吸收体3上，或者在装置内经过一系列反射后，与信号光轴（也是观察轴）OO′成某一角度通过装置的发光口SS′射出。从相反方向也能证明外界干扰光经反射镜2反射后，不可能沿装置的轴线方向出现反射光斑。即使来自外界干扰光中的某一光束11经过任意次反射后，从反射镜2上的某一点C平行于轴线OO′，而不是与其相交成某一角度射出，这时方向与其相反的光束经过同样次数的反射以后，按着相反的顺序经过发光口SS′（向着光束11的外界光源方向）射出来，但这是不可能的，因为任意一条从外部平行于轴OO′射到反射镜2上的一点C的光束，都将向着焦点F的方向反射，并在吸收体3上相应的点处被吸收。因此，无论外界光源以什么角度照到反射镜2上，沿着装置的发射轴OO′，这个观察装置信号的主要方向上，不会有外界干扰光的反射光斑。只有当观察信号的方向相对于轴OO′成一定角度时才会看到光斑。当倾斜角小时，反射光斑会在反射镜2与其盲孔邻接的区域产生。聚光透镜7使相当大的一部分反射光斑离开轴OO′，但在较大光强的条件下，就会增大由透镜本身产生反射光斑的可能性。

对大多数灯光信号装置来说不仅沿轴OO′的方向形成信号标识，同时也沿与光线发射轴成某一角度的范围内的方向形成。准确的计算一下与该角度相等的装置的有效扩散角ε。在全部ε角度范围内消除由干扰光产生的假信号可以通过下述方法来达到，即通过减小反射表面2来扩大吸收表面3的包围角，也就是使包括与反射镜2（包括盲孔的边缘）上的任意一点C正对着的对应点P的吸收体3的区域，相对于点C具有足够大的角范围，应不少于从所有的方向相对于直线CP的张角ε。为此目的，如图1所示，在装置上作一切割面VV′，该切割面VV′离开焦点F的距离ν按下式计算：Y3g·Sing式中g-从焦点F到分割反射面和吸收面的曲线上的最远一点的距离。

有效发射光的扩散角要扩大到必要的大小（达到ε值），在理想的抛物面的情况下，只有在下述情况下才有可能实现，即或者限制灯丝1的尺寸，或者减小透镜7的折射率，或者在保护玻璃6上或在反射镜2上加发散光的元件12。在后一种情况下，数值    可以增加到不大于    ′＝gSin（ε+ε′），式中ε′是光线被元件12发散的角度，其大小取决于元件12的位置。通过使镜面2离开准确的抛物面，也可以得到在ε角度范围内变化的扩散角，为此它的沿子午线的剖面应包含偏离与装置共焦点的抛物面角度值达ε/2的区域。如果抛物面的剖面在平面VV′附近被破坏，则数值ν有可能大于或小于由式（1）求得的值。

考虑到必要的扩散角，装置的工作具有以下特点。由光源1发出的光束8和9，由准直器以有效的扩散角ε沿轴OO′发射出去。外界干扰光束10在角ε的范围内射到装置的反射镜上任意一点C，而在吸收体3上的对应点P附近被吸收。来自外界光源的光束11相对于轴OO′以较大的角度ε进行，经过一系列反射后可能到达吸收体3上，而它的反射光斑则沿大于ε的角度进行。因此对于前方任意给定的信号识别范围来说，该设计方案排除了外界干扰光的反射光斑，虽然对于装置的轴OO′来说存在外界干扰光源。

轴OO′和切面VV′之间的夹角α可以任意地小（甚至可以等于零），发光口SS′的位置和保护玻璃6的形状也可能都不同，因此平面VV′和装置的发光口的表面可能相交，也就是说发光口SS′可能部分同反射镜2邻接，部分同吸收体3邻接。这个设计方案的轴向截面和正面图示于图2和图3。在这种情况下反射镜2上的盲孔（也就是沿轴OO′观察到的吸收体3的里面部分）不适合用透镜遮住，而适合用吸收体3的一部分，其正面部分向反射面的方向凹陷，这有助于缩小信号灯的尺寸，而且发光口SS′（图3）具有奇特的新月形形状。发光口SS′的倾斜度和形状不同时，切割面VV′就不同，从而保证了流线形信号灯的工艺设计具有多种多样的可能性，并便于安装在形状复杂的车身零件上。图2和图3对于设计汽车前面的转弯指示灯是有用的，其反射镜的边缘13可以绕到转弯指示灯的新月形发光口的凹陷处，同时它们还可能具有共同的散射线14。

装置的准直器可以由许多块单个的镜子组成，并且发光口的形状复杂，例如反射镜2的彼此分离的区域可以由各个子午面分开。图4和图5所示即为符合上述的灯光装置的轴向截面，其反射镜2由三部分抛物镜组成，它们彼此被三个子午面15分开，这些子午面沿轴OO′彼此相交成60°的角。由反射镜2之间的区域和发光口SS′之间的区域（这些区域位于垂直于轴OO′对着反射镜2和被滤光片6盖住的区域）构成吸光区3，这些吸光区与反射镜2的区域一起构成对着发光口包围光源1的面。

由光源1发出的光束8射到反射镜2上，并通过发光口SS′射出。进入装置内的外界干扰光束10、11或者直接射到吸收体3上，或者从镜面区2反射后射到吸收体3上。发光口3（图5）有带特征形状的“小心辐射”标识，这就决定了上述的光信号装置可能应用的范围。发光口的形状还可以具有用于各种不同独特特性的灯光指示器的其它样子的信号标识，例如行人交通指示灯，而且装置内部的反射区和吸光区的位置和形状应与发光口SS′的形状相适应。

图6所示为信号探照灯，它有带明显标识的有效的发散角±ε。电灯16的白炽灯丝1位于抛光的反射镜2的焦点F上，反射镜主要是由平面镜构成，平面镜位于抛物形的框架上，且相对于焦点F有一倾斜角。焦平面在反射镜2的前面通过;如果反射镜2的外围的镜片17在子午面上具有抛物面18的截面，抛物面的焦点B位于反射镜2的口径边缘上，而轴BB′与装置的轴OO′相交成ε角，在其发光口SS′的前面将其截断，这时反射镜2的角度可以达到180°。吸收体3由截断的圆锥面19和吸收杯20构成。圆锥面19高H≥D/4，锥度为ε，圆锥面的直径小的一侧与反射镜2的边缘相接;吸收杯20包围着光源1，其包围的角度达180°。吸收杯的直径d由下述条件确定，即经过圆锥面19的前边缘和吸收杯的（后）边缘的直线AC与镜子2相交，直线AC与由交点C指向焦点F的直线所构成的角度不小于ε。d包括由下式决定的允许值：式中ε′≤ε/2-反射镜2离开抛物面的倾斜角，在C点周围被看作允许的角度。

用于交通自控信号灯的满足等式（2）的探照灯设计方案，其参数可以有：ε≈10°，ε≈0;（在点C附近，镜子严格地呈抛物面状）;H＝D/3;d＝D/5。保护玻璃6同时起滤光片的作用，其形状是由一段抛物线21旋转（绕装置的轴OO′旋转）形成的，抛物线的轴AB沿着圆锥面的母线19（轴AB与轴OO′之间的夹角为ε），而焦点A和极点B分别位于圆锥的前边缘和后边缘。当满足H≥ (D)/2 · (Cosξ（1+Sinξ）)/(2-Sinξ（1+Sinξ）) （3）时，保护玻璃6不会超出吸收体3的前边缘，并作为外壳的一部分。这样就能改善装置的机械性能。保护玻璃6的形状可以呈更简单的锥形，但是这将导致增加装置的轴向尺寸，以及增大有效光线的菲涅耳损失。

装置（图6）的工作情况如下。光束8由光源发出，射到反射镜2上，然后沿信号标识方向射出。抛光的反射镜2可以保证在±ε区域内沿任何方向都能使发光口表面的发光强度一样。按照装置的设计方案，与轴OO′构成的角度小于ε的外界干扰光束10被镜面2反射后，到达吸收体3的表面;与轴OO′构成的角度大于ε的外界光束11，或者沿着与轴OO′构成超过ε值的角度的方向反射，也就是反射到了信号标识方向区域的外面，或者同样在装置内部被吸收。现从反面加以证明：即使来自外界光源的某一闪光经过任意次反射后，从镜子的某一点沿与轴OO′成小于ε的角度的方向射出，则根据几何光线的可逆性原理，那么逆向光束同样能从装置内射出（射向外界光源），这同装置的结构相矛盾（逆向光束射到吸收体3上）。外界光源在保护玻璃6上产生的菲涅耳反射光斑，如图6所示，同样也是只有在与轴OO′构成大于ε角的方向上才有可能，因为在信号识别的所有方向上被保护玻璃6反射的各方向的光线22都被吸收体19盖住了。

当图6所示的装置的轴向尺寸相对地小时，可保证具有最大的（对“抗幻象效应”的装置来说）有效系数（达50%），同时能在严格规定的信号识别方向的范围内消除幻象效应。其应用的最佳领域是中等距离和远距离交通信号灯。

上述设计方案（图1～图6）中的光信号装置的光准直器就是镜面反射镜2，也就是采用将不透明的金属覆盖层加工成光学意义上的光滑表面的方法制成的，还可以作成反射折射镜的形式，也就是用任意颜色的透明材料作成全内反射棱镜式的元件。这种制作方法排除了加工镜面覆盖层的必要性，同时还可以起到滤光片（将制作用的材料着色成信号颜色）的反射镜的作用，此外，反射折射镜可以减弱外界干扰光在与装置的轴线成较大角度范围内的亮度。之所以能如此，是由于全内反射不同于镜面反射，全内反射只有在限定的角度范围内，射到反射面上的光线的角度小于临界角时，才能透射过去而不反射，同时透射光可被位于反射折射镜后面的辅助吸收体吸收。

图7所示的装置由光源1、反射折射镜2和光线吸收体3构成。光源1位于装置的轴OO′上的焦点F上;反射折射镜2用来保证汇聚的光束通过全内反射作用反射到出口SS′上;吸收体3被置于装置外壳的内表面上，而且从对着出口SS′的一侧既包围着光源1，又包围着反射镜2。反射镜2由相对于轴OO′呈圆对称的反射折射环23构成，反射折射环23作成普通的承压层，一直向出口SS′方向延伸。每一个环23的剖面都呈三棱形的棱镜剖面（图8），每个环都有入射折射棱面24，全内反射棱面25和出射折射棱面26。棱面24和26沿承压层的内表面形成，而棱面25沿外表面形成。挨着反射镜2的狭窄的部分（正确地说是它的工作部分）有一个盲孔，盲孔的平面就在准直器的焦平面上，或者稍许靠前一些，到焦平面的距离为ν。因此准直器所有的反射表面都在它的焦平面的前面。

每一个环23的剖面都符合图8所示的条件：环23的棱面25的法线NN′与汇聚线5（即由光源1发出的光线被棱面24折射后的光线）构成的角γ应不小于全内反射的临界角，同时NN′与连接环23的反射表面上的正对着的两个点的光线（同时考虑到光线的方向在折射棱面上发生的变化）构成的角ω应小于临界角。也就是说ω＜arc Sin 1/(n) ≤γ （4）式中n-反射折射环23的材料的折射率。

对于靠近盲孔平面的环23来说，当ν→0时，ω→γ，这表明至少是反射镜2的靠近焦平面的部分应被看作是在全内反射的临界角的条件下工作。

满足条件（4）之后，至少可以消除子午向的光束从反射镜2上两次反射的可能性，外界干扰光束在一次反射后就会达到吸收体3上的盲孔区，或者达到被包围的反射镜2的区域。图7所示装置的反射折射镜2被作成抛物面状的承压层，且被平面VV′截去顶端，与准直器既共轴又共焦点。折射棱面24和26同呈抛物状剖面的反射表面构成同样的角度，对于距离环23的焦平面很远的地方来说，基于条件（4），角γ可以在足够宽的区域内获得。对于所有的汇聚光束来说，符合全内反射的临界角的条件是具有最小值：ν=arc tg1-cosφ2n2-1-sinφ2]]>式中φ-射到反射折射环23上的汇聚光束与轴OO′之间的夹角，从抑制外界干扰光的角度看，这个γ是最佳值，但受到在相邻的入射棱面之间存在的有效光束的实质性损失的限制，最佳设计方案是当ν=arc tg1-cosλn2-1-sinλ]]>（λ＝45°-arc tg (1-Sinφ)/(2-Cosφ) ）时，同时靠近反射镜2的后侧边缘的光束以临界角反射，确切地说，该光束是通过反射镜2的抛物线同它的焦平面的交点p的光束。在这种情况下，没有任何一条来自反射镜2的相对方向的光束能不受到全内反射。

在反射镜2的承压层厚度不变的条件下，不同的反射折射环23的棱面24和26的宽度不同（这个条件对于棱面24，25和26展宽一致是必要的），且该宽度的大小按下列公式计算：b＝ (2tgγ)/(1-tgγtgν) ·h （7）r = ν+arc SinCos(φ2+ν)h]]>

式中b-反射折射环的半宽度;

h-反射镜的承压层厚度。

为了消除从反射镜2的承压层末端非工作部分产生的反射光斑，将该端的剖面作成锐角形的楔子27，其棱面与轴OO′构成的角度大约为25°或小一些。

装置的光准直器可以包括置于其深处的用来盖住反射镜2的盲孔的聚光透镜7。圆柱形的吸收体28与光准直器共轴地位于透镜7的前面（吸收体也可以由几个圆筒一个接一个构成），它不会挡住光准直器的有效光束，而能消除来自很大范围的菲涅耳透镜7的反射光斑。在承压层的前方存在菲涅耳透镜7的环的情况下，这些环的聚光棱面29应平行于轴OO′。这样作成的棱镜7，至少能沿轴向消除来自聚光棱面29的反射光斑。

光准直器的出射口被保护玻璃6盖住，如果反射镜2和透镜7是用带有信号色的有色材料制成的话，则保护玻璃可以是无色的。保护玻璃6可以有散射元件12。

图7和图8所示装置的工作情况如下。发自光源1的光束5射到反射折射环23的入射棱面24上，折射后以γ角射到棱面25上，符合表达式（4），则全部反射，并在出射棱面26上折射，然后以光束8的形式通过保护玻璃6，沿轴OO′方向发射出去。光源的光线9被透镜7折射后构成光准直器的一小部分光束，与轴OO′成一小角的外界干扰光束10，被反射镜2反射，或者被透镜7折射，经过反射镜2的盲孔2到达吸收体3的中央部分。外界干扰光束11与轴OO′相交成一个较大的角，不会多次反射，由于条件（4）的关系它将穿过棱面25而被包围反射镜2的吸收体3所吸收。在存在圆柱形吸收体28的情况下，光束11的一部分则被28所吸收。

如果外界光束11不在子午面上，则既取决于光束相对于子午面的倾斜程度，也取决于光束在反射镜2的入射点处的角γ的大小以及反射折射环23的曲率的大小，光束11有可能有比被反射部分多的一部分光经过发光口SS′，沿与轴OO′交成某一角度的方向射出。这种光束通常被子午向的吸收片所吸收。用装置的单独的元件代替吸收片，可在反射折射镜2（以及在透明材料的平行光管的另外一些位于汇聚光束不会从轴OO′方向上射出的地方的元件）的结构中，预先制备出构成装置的靠近盲孔一侧的反射镜2（见图7）的，充满黑色颜料的子午缝30（见图9）。所采用的颜料应能与反射镜2的材料在光学意义上相接触，也就是说应能消除从子午缝的内表面上产生全内反射（否则这种作法不是有利，而是有害）。

对于反射镜2的所有的反射折射环23来说，如果γ→arc Sin 1/(n) ，则外子午面上的外界干扰光束对信号的对比度的影响非常小。

如图10和图11所示，光准直器中的反射镜2具有被截断的圆锥形状，圆锥角的锥度为ψ，并在焦平面的前面补充了一个环形的聚光透镜31，它的直径不超过反射镜2上的盲孔的直径（圆锥上狭窄的一端）。透镜31的剖面轴FE通过光准直器和该透镜的公共焦点F，与光准直器的轴OO′构成的角度φ不超过90°，并且与反射镜相交。来自点F并被透镜31所折射的所有的光束5都平行于这个轴传播，因此反射镜2的各个不同的反射折射环23可以具有相同的剖面（图10）或相似的剖面（图11）。这些剖面能满足公式（4）的正确范围，是由于实现了如下的关系：tgν=1-cos (φ-ψ )n2-1- sin(φ-ψ )]]>式中ν-各环的入射棱面和反射棱面之间的夹角;

n-反射镜2的材料的折射率。

图10所示的光准直器的反射镜具有厚度为h的承压层，φ＝2ψ，同时特别有意义的是当ψ=2ν=arc Sinn2-12]]>时，光源1直接射到出射棱26上的光束32的损失，部分地被菲涅耳反射所补偿，被反射的光束以较大的角度从棱面26和24上沿平行光管的轴线OO′发射出去。其中包括由于n＝1.5，ψ＝34°。

在如图11所示的光准直器中，用不采用等厚的承压层（即2不等厚）的代价消除了相邻的反射折射环23之间的光束损失（棱面26平行于棱面31的剖面轴），同时ψ＝arc Sin (Cosφ)/(n) -arc Sin 1/(n) +φ（11）图11所示的准直器的这种特殊的设计方案的参量如下：n＝1.5;φ＝70°;ψ＝41.4°;ν＝10.8°;ν′＝28.6°（ν和ν′相应于棱面25分别同棱面24及26构成的角），同时反射镜2的反射表面和反射镜2的前表面的切面之间的夹角等于δ＝8.5°（承压层是楔形的）。

圆锥形反射镜2的盲孔的边缘实际上是沿从反射折射环23的焦平面开始的第一个出射棱面26的内边缘通过（见图11），上述的盲孔可以用辅助的吸收体或聚光透镜7遮住。在反射镜2是无色的情况下，透镜7可以同无色的漫射体6邻接，而所需要的信号的颜色可以利用呈套筒形状的滤色片33来获取，该滤色片从光源1的前面包围着光源。在图10所示的装置中，环状的透镜31与滤色片33的侧表面邻接。

采用圆锥形反射镜2和环状透镜31，可简化模压制造反射镜2的工艺，并且可以在装置的有限的轴向尺寸的条件下，提高光源1的辐射光的利用率。

图7所示的方案最适合中等距离和近距离用的交通信号灯;图10和图11所示的方案最适合车上用的信号灯。

为了避免由电光源的玻璃泡产生光的幻象效应，在所有的光准直器中都力求使玻璃泡的尺寸很大，而使其形状最大限度地不同于球状（灯丝位于中心的球）。从玻璃泡射向反射镜最有效区域的光线同玻璃泡射点处的法线NN′应构成最大的角μ（见图6）。显然这是一个很大的值ε/2，这里ε是装置的有效发散角。