CZ308678B6 - Sestava optického prvku - Google Patents

Sestava optického prvku Download PDF

Info

Publication number
CZ308678B6
CZ308678B6 CZ2020117A CZ2020117A CZ308678B6 CZ 308678 B6 CZ308678 B6 CZ 308678B6 CZ 2020117 A CZ2020117 A CZ 2020117A CZ 2020117 A CZ2020117 A CZ 2020117A CZ 308678 B6 CZ308678 B6 CZ 308678B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
light
light guide
source
optical lens
quadrilateral
Prior art date
Application number
CZ2020117A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2020117A3 (cs
Inventor
Pavel Pintr
Pavel RNDr Pintr
Jan Václavík
Jan Ing. Václavík
David Macner
Original Assignee
Ústav Fyziky Plazmatu Av Čr, V. V. I.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ústav Fyziky Plazmatu Av Čr, V. V. I. filed Critical Ústav Fyziky Plazmatu Av Čr, V. V. I.
Priority to CZ2020117A priority Critical patent/CZ2020117A3/cs
Publication of CZ308678B6 publication Critical patent/CZ308678B6/cs
Publication of CZ2020117A3 publication Critical patent/CZ2020117A3/cs
Priority to PCT/CZ2021/050026 priority patent/WO2021175348A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/02Diffusing elements; Afocal elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0073Light emitting diode [LED]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0075Arrangements of multiple light guides
    • G02B6/0078Side-by-side arrangements, e.g. for large area displays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/1805Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for prisms
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09Arrangements for giving variable traffic instructions
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F13/00Illuminated signs; Luminous advertising
    • G09F13/04Signs, boards or panels, illuminated from behind the insignia
    • G09F13/0418Constructional details
    • G09F13/0472Traffic signs
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/22Advertising or display means on roads, walls or similar surfaces, e.g. illuminated

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

Řešení se týká sestavy optického prvku pro proměnné informační tabule obsahujícího světelný zdroj (1) s RGB LED typu SMD, dále za světelným zdrojem (1) uspořádaný světlovod (2) a za světlovodem (2) uspořádanou optickou čočku (3). Světlovod (2) obsahuje za sebou ve směru (S1) chodu světla ze zdroje (1) situované a na sebe navazující první a druhý hlavní čtyřboký hranol (21, 22), které se ve směru (S1) světla od zdroje (1) postupně rozšiřují ve vertikálním i horizontálním směru, přičemž na spodní straně druhého hlavního čtyřbokého hranolu (22) je ve směru (S1) chodu světla ze zdroje (1) vytvořena trojice schodovitých odskoků (23, 24, 25), z nichž každý obsahuje svislou stěnu (230, 240, 250) situovanou příčně ke směru (S1) světla ze zdroje (1) a podélnou stěnu (231, 241, 251) situovanou podélně nebo šikmo vůči směru (S1) světla ze zdroje (1), přičemž na druhý hlavní čtyřboký hranol (22) navazuje svojí rovinnou vstupní plochou (31) optická čočka (3), která je uspořádána v ose optického prvku a má průřez čtyřbokého hranolu, přičemž výstupní plocha (32) optické čočky (3) má konvexně-konkávní tvar.

Description

Sestava optického prvku
Oblast techniky
Vynález se týká sestavy optického prvku pro použití zejména v oblasti řízení dopravy pro proměnné, informační tabule a proměnné dopravní značky v uspořádání v matici s více světelnými body.
Dosavadní stav techniky
V oblasti dopravy se pro proměnné dopravní informační tabule a značky používá řada optických prvků s LED jako světelnými zdroji ve spojení s optickými čočkami a dalšími prvky usměrňujícími světelné paprsky.
V CZ 2014-410 A3 je popsáno řešení, u něhož je světlovod vytvořen ve tvaru komolého šestihranu s vrcholovým úhlem 14 °, přecházejícího na obou koncích do šestihranu pravidelného a na druhém konci světlovodu je umístěna optická čočka, která je vytvořena se dvěma zakřivenými plochami, přičemž první zakřivená plocha, například vytvořená jako rotační, je vytvořena na straně optické čočky přivrácené ke světlovodu a druhá zakřivená plocha, vytvořená na straně optické čočky odvrácené od světlovodu, je vytvořená jako astigmatická podle CZ 22619 U. Mezi první zakřivenou plochou optické čočky a výstupní plochou světlovodu je vzduchová mezera. Světelný zdroj-RGB LED, světlovod a optická čočka jsou uspořádány koaxiálně. Souosost optických prvků zajišťují pouzdra, do kterých jsou tyto zasunuty. Výsledná barva světla ze světelného zdroje je kromě červené, zelené a modré, směsí alespoň dvou monofrekvenčních záření stejné nebo rozdílné intenzity. Aby výsledná barva světla vystupujícího z optického prvku byla rovnoměrně rozložena do požadovaných vyzařovacích úhlů, je nutné jednotlivá monofrekvenční záření promíchat. Světlovod tedy slouží k přenosu monofrekvenčních záření z čipů RGB LED na optickou čočku.
Hlavním úkolem světlovodu ale je rozložit světelnou energii emitovanou čipy RGB LED rovnoměrně na výstupní plochu světlovodu, a právě z těchto důvodů je světlovod řešen jako komolý šestihran s vrcholovým úhlem 14° přecházející na začátku i konci na šestihran pravidelný. Monofrekvenční záření emitovaná čipy RGB LED vstupují do světlovodu a část paprsků prochází světlovodem přímo na jeho výstupní plochu. Paprsky s vrcholovým úhlem do 18° světlovodem projdou až na jeho výstupní plochu, ostatní se uvnitř odrazí na rovinných plochách komolého i pravidelného šestihranu. Úhel dopadu všech paprsků je vždy větší než 42°, dochází k jejich totálnímu odrazu a stěny šestihranů se chovají jako zrcadla. Uvnitř světlovodu dochází k několikanásobným odrazům, při kterých se obraz každého světloemitujícího čipu vždy zrcadlově otočí okolo roviny spojující vrcholy šestihranu. Výsledkem je pravidelné rozložení monofrekvenčních záření na výstupní ploše světlovodu. Podle úhlu dopadu se tyto paprsky odrážejí a dopadají buď přímo na výstupní plochu světlovodu nebo na protilehlou plochu, kde se znovu odrazí. Výsledkem je to, že z výstupní plochy světlovodu vycházejí paprsky monofrekvenčních záření přímé i zrcadlené podle tří rovin spojujících vrcholy šestihranu. Vstupní plocha světlovodu leží přímo na zapouzdření čipů RGB LED. Je tak zabráněno usazování prachových částic na výstupní ploše RGB LED a vstupní ploše světlovodu.
Nevýhodou tohoto řešení je ztráta světelné intenzity na vstupu do světlovodu a následné snížení světelného výkonu na výstupu, optimální není ani rozložení bílého světla na čelní straně směrové optiky.
V CZ 2015-524 A3 je popsáno řešení, které obsahuje souose uspořádaný světlovod a za světlovodem navazuje souose uspořádaná optická čočka, kdy optická čočka je uspořádaná na straně odvrácené od diody a je vytvořena jako astigmatická. Těleso světlovodu je tvořeno komolým čtyřbokým vstupním jehlanem a komolým čtyřbokým výstupním jehlanem, které jsou vzájemně
-1 CZ 308678 B6 pevně spojeny vrcholovými plochami o totožném průřezu, přičemž výška vstupního jehlanu je nejméně 1,2 mm a současně je menší než výška výstupního jehlanu, dále vrcholový úhel vstupního jehlanu je ostrý a vrcholový úhel výstupního jehlanu je ostrý. Délka 1,2 mm komolého čtyřbokého jehlanu umožňuje základní uniformní promíchání barev tří monofrekvenčních složek z RGB LED typu SMD. Optická čočka je dále uspořádaná v ose optického prvku a je vytvořena s průřezem čtyřbokého hranolu, přičemž její plocha přilehlá ke světlovoduje vytvořena jako rovinná a plocha odvrácená od světlovodu je vytvořena jako konvexní a astigmatická. Optická čočka je ke světlovodu v oblasti plochy základny výstupního jehlanu aretována prostřednictvím shodného tvaru kontaktních ploch optické čočky a světlovodu. Tvar optické čočky je současně navržen tak, aby sluneční paprsky na ní dopadající byly po průchodu čočkou na první lomné ploše odkloněny mimo světlovod.
Nevýhodou tohoto řešení jsou větší rozměry celé směrové optiky. Dalším problémem je pronikání slunečních paprsků, např. při západu slunce, do světlovodu a na diodu, což způsobuje nežádoucí rozsvěcování celé optiky a brání to homologaci zařízení dle normy ČSN EN 12966 pro nejvyšší třídu R3.
Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat nevýhody dosavadního stavu techniky.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo sestavou optického prvku pro proměnné informační tabule obsahujícím světelný zdroj s RGB LED typu SMD, dále za světelným zdrojem uspořádaný světlovod a za světlovodem uspořádanou optickou čočku, jehož podstata spočívá v tom, že světlovod obsahuje za sebou ve směru chodu světla ze zdroje situované a na sebe navazující první a druhý hlavní čtyřboký hranol, které se ve směru světla od zdroje postupně rozšiřují ve vertikálním i horizontálním směru, přičemž na spodní straně druhého hlavního čtyřbokého hranolu je ve směru chodu světla ze zdroje vytvořena trojice schodovitých odskoků, z nichž každý obsahuje svislou stěnu situovanou příčně ke směru světla ze zdroje a podélnou stěnu situovanou podélně nebo šikmo vůči směru světla ze zdroje, přičemž na druhý hlavní čtyřboký hranol navazuje svojí rovinnou vstupní plochou optická čočka, která je uspořádána v ose optického prvku a má průřez čtyřbokého hranolu, přičemž výstupní plocha optické čočky má konvexně-konkávní tvar.
RGB LED typu SMD tvoří zdroj tří monofrekvenčních záření, kde souose za touto diodou je uspořádán světlovod a za světlovodem navazující souose uspořádaná optická čočka na straně odvrácené od RGB LED a s výstupní plochou tvořenou polynomem vyššího řádu konvexněkonkávního tvaru. Těleso světlovodu má volný tvar vytvořený prolnutím několika různých těles (boolean) - dvěma hlavními kolmými čtyřbokými hranoly, dvěma vedlejšími axiálně navazujícími čtyřbokými hranoly a jedním axiálně navazujícím jehlanem, které jsou vzájemně pevně spojeny svými dotýkajícími se plochami ve spodní části dvou hlavních kolmých čtyřbokých hranolů. Příkladně je délka (výška) hrany prvního hlavního čtyřbokého hranolu 3 mm a současně je menší, než je délka hrany (výška) druhého hlavního čtyřbokého hranolu. Vrcholový úhel prvního hlavního čtyřbokého hranolu je ostrý a vrcholový úhel druhého hlavního čtyřbokého hranolu je také ostrý. Výška (délka hrany) prvního hlavního čtyřbokého hranolu je příkladně 3 mm a je stanovena simulací trasování paprsků danou optickou soustavou. Celková axiální délka obou hlavních čtyřbokých hranolů umožňuje základní uniformní promíchání barev tří monofrekvenčních složek z RGB LED typu SMD a zároveň umožňuje pomocí dvou vedlejších čtyřbokých hranolů (prvních dvou odskoků na spodní straně druhého hlavního čtyřbokého hranolu) a navazujícího vedlejšího jehlanu (posledního odskoku na spodní straně druhého hlavního čtyřbokého hranolu) odvádět světlo směřující ze vstupu do světlovodu. Optická čočka je uspořádaná v ose optického prvku a je příkladně vytvořena s průřezem čtyřbokého hranolu, přičemž její plocha přilehlá ke světlovoduje vytvořena jako rovinná a plocha odvrácená od světlovodu, tj. výstupní plocha, je vytvořena jako konvexně-konkávní volného tvaru popsaná polynomem vyššího řádu. Optická čočka je ke světlovodu v oblasti výstupní plochy druhého hlavního čtyřbokého hranolu aretována
- 2 CZ 308678 B6 prostřednictvím shodného tvaru kontaktních ploch optické čočky a světlovodu. Světlovod volného tvaru a čočky je dán tvarem RGB LED. Právě tento tvar umožní správné navedení světla do světlovodu a jeho prvotní promíchání. Navedením světla do světlovodu jsou minimalizovány intenzitní ztráty způsobené na vstupu světla do světlovodu.
Tvar optické čočky je současně navržen tak, aby sluneční paprsky na ní dopadající pod malým úhlem (cca 10 stupňů) byly po průchodu čočkou fokusovány na hrany dvou vedlejších čtyřbokých hranolů a vedlej šího j ehlanu. Hrany pak dle zákona lomu a odrazu vyvádí paprsky mimo světlovod tak, aby na vstupu vlnovodu (na diodu typu SMD) dopadlo méně než 1 % parazitního světla.
Výhodami tohoto řešení je minimalizace ztrát světelné intenzity na výstupu z optické čočky do referenčního směru a tím i dosažení vysokého světelného výkonu v požadované oblasti. Další výhodou jsou malé zástavbové parametry celé optiky a dramatické snížení Fantomova efektu tedy snížení parazitních paprsků v celé optické soustavě a účinnost vyvedení parazitních paprsků mimo optickou sestavu. Dramatické snížení Fantomova jevu umožňuje certifikaci dle normy ČSN EN 12966 pro nejvyšší třídu R3 i při malých rozměrech celé optické soustavy.
Řešení podle vynálezu splňuje podmínky dané normou ČSN EN 12966 jak v rozsahu úhlů vyzařování, tak v hodnotě jasu naměřeného v referenční ose, popř. v mezních hodnotách příslušné třídy úhlu vyzařování. Řešení také minimalizuje ztráty světelné intenzity na výstupu z optické čočky optickou plochou do referenčního směru a tím dosahuje vysokého světelného výkonu v požadované oblasti třídy B6 dle normy ČSN EN 12966 pro nejvyšší třídu vyzařování R3.
Objasnění výkresů
Vynález je schematicky znázorněn na přiložených obrázcích, kde ukazuje obr. 1 základní schéma celé optické sestavy podle vynálezu, obr. 2 schéma samostatného světlovodu se zvýrazněním vytvořených těles, obr. 3 výstupní optickou čočku volného tvaru, obr. 4 až 4b příkladné uskutečnění světlovodu podle vynálezu (podélný řez - obr. 4, půdorys - obr. 4a, nárys - obr. 4b) a obr. 5 až 5c příkladné uskutečnění optické čočky (celkový prostorový pohled - obr. 5, podélný řez - obr. 5a, nárys - obr. 5b a půdorys - obr. 5c).
Příklady uskutečnění vynálezu
Sestava optického prvku je určena pro proměnné informační tabule, znázorněna na obr. 1 až 5c, obsahuje světelnou soustavu tvořenou světelným zdrojem ]_ s RGB LED typu SMD. Na výstup světelného zdroje 1 navazuje svým vstupem světlovod 2, na jehož výstup navazuje svým vstupem 31 optická čočka 3, která je na své výstupní straně opatřena tvarovanou výstupní plochou 32. Světlovod 2 a optická čočka 3 jsou buď vytvořeny z jednoho kusu materiálu, tzn. tvoří jednodílný element, nebo jsou vytvořeny ze samostatných a k sobě připojených těles.
Světlovod 2 je tvořen složeným tělesem, které je vytvořeno spojením a částečným prolnutím několika těles. Světlovod 2 obsahuje za sebou ve směru S1 chodu světla ze zdroje 1 situované a na sebe navazující dva hlavní čtyřboké hranoly 21 a 22. které se ve směru S1 světla od zdroje 1 světla postupně rozšiřují ve vertikálním i horizontálním směru, kde úhel αχ značí rozšiřování prvního hlavního čtyřbokého hranolu 21 ve vertikálním směru, úhel βι značí rozšiřování prvního hlavního čtyřbokého hranolu 21 v horizontálním směru, úhel a? značí rozšiřování druhého hlavního čtyřbokého hranolu 22 ve vertikálním směru a úhel B? značí rozšiřování druhého hlavního čtyřbokého hranolu 22 v horizontálním směru.
Na spodní straně druhého hlavního čtyřbokého hranolu 22 je ve směru S1 chodu světla ze zdroje 1 světla vytvořena trojice schodovitých odskoků 23, 24, 25, z nichž každý obsahuje svislou stěnu
-3CZ 308678 B6
230, 240, 250 situovanou příčně ke směru S1 světla ze zdroje 1 světla a podélnou stěnu 231, 241, 251 situovanou podélně nebo šikmo vůči směru S1 světla ze zdroje 1 světla.
Jak je znázorněno na obr. 2, lze výše zmíněné odskoky 23, 24, 25 popsat také jako sestavu těles částečně vnořených do spodní části druhého hlavního čtyřbokého hranolu 22, kde tato tělesa jsou příkladně tvořena dvojicí čtyřbokých, navzájem ještě do sebe částečně vnořených, hranolů a jednoho jehlanu.
Ve znázorněném příkladu provedení je úhel ai rozšiřování prvního hlavního čtyřbokého hranolu 21 ve vertikální rovině je 14,35° a úhel βι rozšiřování prvního hlavního čtyřbokého hranolu 21 v horizontální rovině je 13°. Uhel cu rozšiřování druhého hlavního čtyřbokého hranolu 22 ve vertikální rovině je 14,35°, tj. je shodný s úhlem ai rozšiřování prvního hlavního čtyřbokého hranolu 21 ve vertikální rovině, přičemž úhel β? rozšiřování druhého hlavního čtyřbokého hranolu 22 v horizontální rovině je 10,12°. Tyto úhly ai, ta, βι, βι jsou velikostně závislé na požadované celkové délce optické sestavy a uvedené konkrétní hodnoty platí pro požadovanou celkovou délku sestavy optického prvku, včetně směrové optiky, menší než 25 mm. Za těchto podmínek je pak délka celého světlovodu 2 21,45 mm a umožňuje základní uniformní promíchání barev tří monofrekvenčních složek z RGB LED typu SMD. Tvar světlovodu 2 je ovlivněn tvarem RGB LED. Zvolený tvar světlovodu 2 umožňuje správné navedení světla do světlovodu 2 a jeho prvotní promíchání, přičemž zde zvoleným navedením světla do světlovodu 2 jsou minimalizovány intenzitní ztráty jinak způsobované na vstupu světla do světlovodu 2. Druhý hlavní čtyřboký hranol 22 má velikost ovlivněnou požadovaným optickým průměrem, zde konkrétně optickým průměrem čelní směrové optiky <=10 mm.
Optická čočka 3 je tvořena tělesem s průřezem čtyřbokého hranolu, přičemž její vstupní plocha 31 je rovinná a její výstupní plocha 32 má konvexně-konkávní tvar. Optická čočka 3 je ke světlovodu 2 aretována prostřednictvím shodného tvaru kontaktních ploch optické čočky 3 a světlovodu 2.
Průmyslová využitelnost
Sestava optického prvku podle tohoto vynálezu je využitelná zejména v oblasti dopravní infrastruktury pro proměnné informační tabule a proměnné dopravní značky s maticovým uspořádáním plnochromatických světelných bodů, např. optický prvek s obchodním označením 2G25varG.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Sestava optického prvku pro proměnné informační tabule obsahující světelný zdroj (1) s RGB LED typu SMD, dále za světelným zdrojem (1) uspořádaný světlovod (2) a za světlovodem (2) uspořádanou optickou čočku (3), vyznačující se tím, že světlovod (2) obsahuje za sebou ve směru (Sl) chodu světla ze zdroje (1) situované a na sebe navazující první a druhý hlavní čtyřboký hranol (21, 22), které se ve směru (Sl) světla od zdroje (1) postupně rozšiřují ve vertikálním i horizontálním směru, přičemž na spodní straně druhého hlavního čtyřbokého hranolu (22) je ve směru (Sl) chodu světla ze zdroje (1) vytvořena trojice schodovitých odskoků (23, 24, 25), z nichž každý obsahuje svislou stěnu (230, 240, 250) situovanou příčně ke směru (Sl) světla ze zdroje (1) a podélnou stěnu (231, 241, 251) situovanou podélně nebo šikmo vůči směru (Sl) světla ze zdroje (1), přičemž na druhý hlavní čtyřboký hranol (22) navazuje svojí rovinnou vstupní plochou (31) optická čočka (3), která je uspořádána v ose optického prvku a má průřez čtyřbokého hranolu, přičemž výstupní plocha (32) optické čočky (3) má konvexně-konkávní tvar.
  2. 2. Sestava optického prvku podle nároku 1, vyznačující se tím, že první hlavní čtyřboký hranol (21) má úhel (ai) rozšiřování ve vertikální rovině 14,35° a úhel (βι) rozšiřování v horizontální rovině 13°, přičemž druhý hlavní čtyřboký hranol (22) má úhel (02) rozšiřování ve vertikální rovině 14,35° a úhel (β2) rozšiřování v horizontální rovině 10,12°, přičemž celková délka sestavy optického prvku je menší než 25 mm, délka celého světlovodu (2) je 21,45 mm.
  3. 3. Sestava optického prvku podle kteréhokoli z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že světlovod (2) a optická čočka (3) jsou vytvořeny z jednoho kusu materiálu.
  4. 4. Sestava optického prvku podle kteréhokoli z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že světlovod (2) a optická čočka (3) jsou vytvořeny každý ze samostatného kusu materiálu.
    3 výkresy
CZ2020117A 2020-03-06 2020-03-06 Sestava optického prvku CZ2020117A3 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020117A CZ2020117A3 (cs) 2020-03-06 2020-03-06 Sestava optického prvku
PCT/CZ2021/050026 WO2021175348A1 (en) 2020-03-06 2021-03-02 Optical member assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020117A CZ2020117A3 (cs) 2020-03-06 2020-03-06 Sestava optického prvku

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ308678B6 true CZ308678B6 (cs) 2021-02-10
CZ2020117A3 CZ2020117A3 (cs) 2021-02-10

Family

ID=74496007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2020117A CZ2020117A3 (cs) 2020-03-06 2020-03-06 Sestava optického prvku

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ2020117A3 (cs)
WO (1) WO2021175348A1 (cs)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7726854B2 (en) * 2005-10-11 2010-06-01 Valeo Vision Lighting or signal device with an optical guide for a motor vehicle
CZ22619U1 (cs) * 2006-05-21 2011-08-29 Eltodo Eg, A. S. Optický prvek, zejména pro proměnné dopravní značky
CZ305596B6 (cs) * 2014-06-13 2015-12-30 ZnaÄŤky Praha s.r.o. Proměnné zobrazovací zařízení pro zobrazení dopravních značek nebo reklam
CZ306085B6 (cs) * 2015-07-28 2016-07-27 Eltodo, A.S. Optický prvek

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5636057A (en) * 1995-02-10 1997-06-03 Ecolux Inc. Prismatic toroidal lens and traffic signal light using this lens
EP3267427B1 (en) * 2013-10-10 2019-04-17 Ortana Elektronik Yazilim Taah. San. ve Tic. A.S. Optical element for an information system for displaying information
CN110858031A (zh) * 2018-08-24 2020-03-03 上海三思电子工程有限公司 Led显示屏透镜设计方法、计算机设备及存储介质

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7726854B2 (en) * 2005-10-11 2010-06-01 Valeo Vision Lighting or signal device with an optical guide for a motor vehicle
CZ22619U1 (cs) * 2006-05-21 2011-08-29 Eltodo Eg, A. S. Optický prvek, zejména pro proměnné dopravní značky
CZ305596B6 (cs) * 2014-06-13 2015-12-30 ZnaÄŤky Praha s.r.o. Proměnné zobrazovací zařízení pro zobrazení dopravních značek nebo reklam
CZ306085B6 (cs) * 2015-07-28 2016-07-27 Eltodo, A.S. Optický prvek

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021175348A1 (en) 2021-09-10
CZ2020117A3 (cs) 2021-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE48712E1 (en) Color mixing optics for LED lighting
US9243760B2 (en) Optical light mixer providing a homogenized and uniform light beam
US8038319B2 (en) Luminaire and method of operation
JP5028569B2 (ja) 光学素子
US9879835B2 (en) Lighting unit for a headlight
US20100284201A1 (en) Illuminator using non-uniform light sources
US20080174996A1 (en) Light-emitting devices and lens therefor
JP2007165899A (ja) 発光ダイオード用偏向レンズ
US8926152B2 (en) Ring light illuminator, beam shaper and method for illumination
US11668445B2 (en) Multi-beam vehicle light
CZ2014711A3 (cs) Světelné zařízení
US20190285791A1 (en) Light-Guiding System, especially for the Lighting of Land Transport Means
RU2502918C2 (ru) Светоизлучающее устройство и способ излучения света
CN102913781A (zh) 发光装置和照明装置
CN112815272B (zh) 光源系统和发光设备
CZ308678B6 (cs) Sestava optického prvku
CZ2015524A3 (cs) Optický prvek
US20080013313A1 (en) Lighting device comprising a plurality of light sources
CN207924199U (zh) 一种激光光纤耦合透镜组
CN107152645A (zh) 光扩散元件、照明装置以及机动车辆
TWI705911B (zh) 車燈裝置
JP7287668B2 (ja) 照明装置
GB2378576A (en) Light emitting device
CZ307029B6 (cs) Světlovodivý sběrač a směšovač barevného světla s konvergentní optikou
CZ309793B6 (cs) Osvětlení automobilu s rozptylovacím prvkem