FI81663C - Optical arrangement for lighting apparatus - Google Patents

Optical arrangement for lighting apparatus Download PDF

Info

Publication number
FI81663C
FI81663C FI890544A FI890544A FI81663C FI 81663 C FI81663 C FI 81663C FI 890544 A FI890544 A FI 890544A FI 890544 A FI890544 A FI 890544A FI 81663 C FI81663 C FI 81663C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
prism
zone
mirror
arrangement according
angle
Prior art date
Application number
FI890544A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI890544A0 (en
FI81663B (en
Inventor
Juhani Kullervo Kaernae
Tapani Kalevi Nurmi
Original Assignee
Airam Ab Oy
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 Airam Ab Oy filed Critical Airam Ab Oy
Priority to FI890544A priority Critical patent/FI81663C/en
Publication of FI890544A0 publication Critical patent/FI890544A0/en
Priority to SE9000392A priority patent/SE9000392L/en
Publication of FI81663B publication Critical patent/FI81663B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI81663C publication Critical patent/FI81663C/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32Optical layout thereof
    • F21S41/33Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/337Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector having a structured surface, e.g. with facets or corrugations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32Optical layout thereof
    • F21S41/33Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/338Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector having surface portions added to its general concavity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F21V13/02Combinations of only two kinds of elements
    • F21V13/04Combinations of only two kinds of elements the elements being reflectors and refractors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

1 816631 81663

Valaisimen optiikkajärjestelyLamp optics arrangement

Keksintö koskee valaisimen, etenkin opastimen, optiikkajär-jestelyä, jossa on vyöhykkeisiin jaettu kovera heijastin ja vyöhykkeisiin jaettu prismaosa mainitun heijastimen valoaukossa sekä suhteellisen pistemäinen valolähde heijastimen ja prismaosan muodostamalla optisella akselilla näiden välissä valaisimen tarkkaan rajatun säteilykeilan aikaansaamiseksi, jolla on optisen akselin poikkileikkauksessa oleellisesti suorakaiteen muoto ja siinä tasainen säteilyintensiteetti.The invention relates to an optical arrangement of a luminaire, in particular a signal, having a zoned concave reflector and a zoned prism in the light aperture of said reflector and a relatively point light source for shaping and has a uniform radiation intensity.

Ennestään tunnettuja ovat optiikkaratkaisut, joissa sopivaan asentoon sijoitetun lampun lähettämä valo suunnataan heijastimen ja heijastimen valoaukkoon sijoitetun prisma- tai linssiosan avulla. Heijastin on yleisimmin pyörähdyssymmetrinen, jolloin sen tehtävänä on muodostaa lampusta heijastimeen osuvista säteistä yhdensuuntainen valokimppu. Tämä samoin, kun lampusta suoraan prismaan tuleva valo pyritään prisma- tai linssiosan avulla suuntaamaan toivotulla tavalla määrättyyn avaruuskulmaan. Ellei käytetä erikoisia heijastinlamppuja, kuten auton valonheittimissä käytettävää ns. kauhalamppua, on näillä kaikilla rakenteilla se yhteinen haittapuoli, että sä-teilykeila on poikkileikaukseltaan pyöreä ja että säteilyin-tensiteettiä tässä keilassa on erittäin vaikea saada tasaiseksi. Tyypillisesti intensiteetti on suurimmillaan säteily-keilan keskellä, josta se pienenee asteittain keilan reunoille mentäessä. Tämän lisäksi huomattava osa lampun antamasta ko-konaisvalomäärästä muuttuu hyödyttömäksi hajavaloksi. Mainituilla erikoislampuilla, ta. käyttämällä useampaa sarjaan kytkettyä heijastinta, saadaan valokeila rajattua vain jostakin reunasta tai sitten laitteista tulee erittäin isokokoinen. Haittapuolena on myös se, että lampun lähettämän valon epätasaisuudesta johtuen on eäteilykeilan intensiteetissä myös vastaavia epätasaisuuksia edellä mainitun valojakautuman virheen lisäksi.Optical solutions are known in which the light emitted by a lamp placed in a suitable position is directed by means of a reflector and a prism or lens part placed in the light opening of the reflector. The reflector is most commonly rotationally symmetrical, in which case its function is to form a beam of light parallel to the rays hitting the reflector from the lamp. This is also the case when the light coming directly from the lamp to the prism is aimed, by means of the prism or lens part, in the desired manner at a certain space angle. Unless special reflector lamps are used, such as the so-called bucket lamp, all these structures have the common disadvantage that the radiation beam is circular in cross section and that the radiation intensity in this beam is very difficult to obtain evenly. Typically, the intensity peaks at the center of the radiation beam, from where it gradually decreases as you go to the edges of the beam. In addition, a considerable part of the total amount of light emitted by the lamp becomes useless stray light. With said special lamps, ta. by using several reflectors connected in series, the light beam is limited to only one edge or the devices become very large. Another disadvantage is that due to the unevenness of the light emitted by the lamp, there are also similar unevennesses in the intensity of the radiation beam in addition to the above-mentioned light distribution error.

2 816632,81663

On tietenkin selvää, että lampusta lähtevä valo voidaan jakaa haluttuun poikkileikkaukseltaan pyöreään avaruuekulmaan tasaisella intensiteetillä, kun käytetään esim. projektoreista tms. tuttuja optiikkajärjestelyjä. Tällaiset järjestelyt johtavat kuitenkin valaisinkäytössä ja erityisesti valo-opastimissa kooltaan niin suuriin ja hinnaltaan niin kalliisiin ratkaisuihin, ettei näiden periaatteiden soveltaminen tule mitenkään kyseeseen.It is, of course, clear that the light emanating from the lamp can be divided into a space space of circular cross-section of the desired cross-section with a constant intensity when using, for example, optical arrangements familiar from projectors or the like. However, such arrangements lead to solutions of such size and cost in the use of luminaires, and in particular in light signals, that the application of these principles is out of the question.

Edellä kuvattuja ongelmia on pyritty ratkaisemaan usealla eri tavalla. Säteilykeilassa olevia epätasaisuuksia voidaan yksinkertaisella tavalla eliminoida käyttämällä joko peilissä, kuten julkaisussa US-3 597 606, tai prisma- tai 1inssiosasea, kuten himmeälasi, tasaisesti näiden pinnan yli jakautunutta pienikokoista satunnaieepäsäännöllisyyttä. Tämä ratkaisu kylläkin tasaa intensiteettieroja, mutta samalla se saa aikaan hajavalon huomattavan lisääntymisen ja huonontaa siten valaisimen hyötysuhdetta. Valaisukeilan poikkileikkauksen muotoon tämä ei vaikuta, vaan tekee sen rajaamisen esim. suorakulmaiseksi entistä vaikeammaksi. Eräs näiden sovellutus on esitetty julkaisussa U5-4 337 507, jossa heijastin muodostaa yhdestä reunasta tarkkaan rajatun säteilykeilan, jota tasataan sen eteen sijoitetulla linssiosalla, jonka toiminta vastaa him-meälasin toimintaa. Tässäkään ei ole onnistuttu rajaamaan valokeilaa kaikilta neljältä sivultaan.Several different attempts have been made to solve the problems described above. Irregularities in the radiation beam can be eliminated in a simple manner by using a small random irregularity evenly distributed over the surface of either a mirror, such as U.S. Pat. No. 3,597,606, or a prism or lens gun, such as frosted glass. Although this solution compensates for the differences in intensity, at the same time it causes a considerable increase in stray light and thus degrades the efficiency of the luminaire. This does not affect the cross-sectional shape of the light beam, but makes it more difficult to delimit it, for example, into a rectangle. One application of these is disclosed in U5-4 337 507, in which the reflector forms a beam of radiation precisely delimited at one edge, which is aligned with a lens part placed in front of it, the function of which corresponds to that of frosted glass. Again, it has not been possible to delimit the spotlight on all four sides.

Aikaisemmassa Fl-patenttihakemuksessa 870061 on hyötysuhdetta pyritty parantamaan sijoittamalla lamppu siten, että sen kanta osoittaa heijastimen valoaukkoon päin, ja sijoittamalla valoaukkoon prisma, joka suuntaa valon yhdessä tasossa. Tällä ratkaisulla hyötysuhde tosin muodostuu suhteellisen hyväksi, mutta säteilykeila ei kuitenkaan tule kovin hyvin rajattua ja erityisesti säteilyn tasaisuudessa keilan poikkileikkausta-sossa on toivomisen varaa.In the previous F1 patent application 870061, an attempt has been made to improve the efficiency by placing the lamp so that its base points towards the light aperture of the reflector and by placing a prism in the light aperture which directs the light in one plane. With this solution, the efficiency is relatively good, but the radiation beam does not become very well limited, and especially in the uniformity of the radiation in the cross-sectional area of the beam, there is room for desire.

Il 3 81663Il 3 81663

Julkaisussa US-2 574 031 on esitetty Järjestely, jolla pyritään valaisemaan haluttu pinta-ala tasaisesti, mikä merkitsee tasaisesti jakautunutta intenssiteettiä määrättyyn avaruus-kulmaan. Tässä järjestelyssä on kuitenkin valolähteen muodon oltava yhdenmukainen valaistavan alueen halutun muodon kanssa, mikä jo yksistään tekee ratkaisun toteutuksen erittäin hankalaksi tai ainakin johtaa huonoon hyötysuhteeseen, jos valolähdettä rajataan esim. mekaanisin keinoin. Tässä ratkaisussa myös käytetään yhtenäistä peiliä yhdensuuntaisen valosädekim-pun aikaansaamiseksi, jota sitten suunnataan sekä pysty- että vaakatasossa ainakin kahdella linssilevyllä, jotka sisältävät suuren määrän eri tavoin sijoitettuja linssielementtejä.U.S. Pat. No. 2,574,031 discloses an arrangement which seeks to illuminate a desired area evenly, which means an evenly distributed intensity over a certain space angle. In this arrangement, however, the shape of the light source must be consistent with the desired shape of the area to be illuminated, which alone makes the implementation of the solution very cumbersome or at least leads to poor efficiency if the light source is delimited by e.g. mechanical means. This solution also uses a unitary mirror to provide a parallel beam of light, which is then directed both vertically and horizontally by at least two lens plates containing a large number of differently spaced lens elements.

Edellä mainitun haittapuolen lisäksi tämäkin rakenne johtaa suhteellisen suureen kokoon ja mutkikkaiden linesilevyjen vuoksi myös kalliiseen rakenteeseen.In addition to the above-mentioned drawback of this structure also leads to a relatively large size and complex linesilevyjen therefore also expensive construction.

Keksinnön tavoitteena on siten tuottaa kaikilta neljältä sivultaan tarkkaan rajattu, te. poikkileikkaukseltaan suorakaiteen muotoinen, aäteilykeila, joka on valovoima-arvoltaan tasainen. Keksinnön tavoitteena on lisäksi se, että valonlähteenä voidaan käyttää suhteellisen pistemäistä, te. heijastimen ja prismaosan mittoihin verrattuna pientä, valokappaletta, jolle ei kuitenkaan tarvitse asettaa muita vaatimuksia esim. muodon tai säteilyn tasaisuuden suhteen. Edelleen keksinnön tavoitteena on saada aikaan optiikkajärjestely, joka siirtää valokappaleen säteilyn mahdollisimman hyvällä hyötysuhteella valokeilaan, jolloin siis mahdollisen hajavalon osuus on erittäin pieni. Ja vielä keksinnön tavoitteena on saada aikaan edellä olevat vaatimukset täyttävä optiikkajärjestely, joka on ulkoisilta mitoiltaan pieni, rakenteeltaan yksinkertainen ja siten halpa valmistaa.The object of the invention is thus to produce, on all four sides, a well-defined, te. a radiation beam of rectangular cross-section with a uniform luminous intensity. It is a further object of the invention that a relatively point-like, te can be used as the light source. compared to the dimensions of the reflector and the prism part, a small, light body, for which, however, no other requirements need to be imposed, for example with regard to shape or radiation uniformity. It is a further object of the invention to provide an optical arrangement which transmits the radiation of a light body to the light beam with the best possible efficiency, so that the proportion of possible stray light is very small. It is a further object of the invention to provide an optical arrangement which meets the above requirements and which is small in external dimensions, simple in structure and thus inexpensive to manufacture.

Keksinnön mukaisen optiikkajärjestelyn avulla saadaan aikaan ratkaiseva parannus edellä esitetyissä epäkohdissa ja saavutetaan edellä esitetyt tavoitteet. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle järjestelylle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.By means of the optical arrangement according to the invention, a decisive improvement in the above-mentioned drawbacks is achieved and the above-mentioned objects are achieved. To achieve this, the arrangement according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

4 816634,81663

Keksinnön tärkeimpinä etuina voidaan pitää eitä, että tavanomaisesta valolähteestä, te. hehkulampusta, tuleva säteily saadaan äärimmäisen hyvällä hyötysuhteella siirrettyä kulloinkin haluttuun säteilykeilaan, jonka poikkileikkauksessa on erittäin tasainen säteilyintensiteetti. Keksinnön etuna on myös se, että tämä on toteutettavissa mekaanisesti erittäin yksinkertaisella ja toimintavarmalla rakenteella, jolloin tulos on mekaanisesti vahva ja taloudellisesti edullinen. Järjestely soveltuu siten myös useisiin käyttötarkoituksiin, mutta erityisesti erilaisiin opastimiin.The main advantages of the invention can be considered to be that of a conventional light source, te. from an incandescent lamp, the incoming radiation can be transferred with extremely good efficiency to the currently desired radiation beam with a very uniform radiation intensity in the cross section. Another advantage of the invention is that this can be achieved mechanically with a very simple and reliable structure, whereby the result is mechanically strong and economically advantageous. The arrangement is thus also suitable for several uses, but especially for different signs.

Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin oheisiin piirustuksiin viittaamalla.In the following, the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista optiikkajärjestelyä valaisimen akselinsuuntaisessa leikkauksessa.Figure 1 shows an optical arrangement according to the invention in an axial section of a luminaire.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista järjestelyä kuvion 1 tasoa vastaan kohtisuorassa valaisimen akselin suuntaisessa poikkileikkaus tasossa .Fig. 2 shows an arrangement according to the invention in a plane perpendicular to the axis of the luminaire perpendicular to the plane of Fig. 1.

Kuvio 3 esittää yleiskuvaa keksinnön mukaisesta heijastimesta valaisimen akselin suunnassa valoaukosta heijastimeen päin.Figure 3 shows an overview of a reflector according to the invention in the axial direction of the luminaire from the light aperture towards the reflector.

Kuvio 4 esittää yleiskuvaa prismaosasta samasta suunnasta katsottuna kuin kuvion 3 heijastin.Fig. 4 shows an overview of the prism part seen from the same direction as the reflector of Fig. 3.

Kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen heijastimen peilivyöhykkeen toimintaperiaatetta.Figure 5 shows the principle of operation of the mirror zone of a reflector according to the invention.

Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisen useista vyöhykkeistä muodostuvan heijastimen toimintaperiaatetta.Figure 6 shows the principle of operation of a multi-zone reflector according to the invention.

li 5 81663li 5 81663

Kuvio 7 esittää keksinnön mukaisen prism&osan yhden linssi-vyöhykkeen toimintaperiaatetta ja useasta vyöhykkeestä muodostuvan prismaosan toimintaa.Figure 7 shows the principle of operation of a single lens zone of a prism & part according to the invention and the operation of a prism part consisting of several zones.

Kuviosta 1 näkyvät yleisesti viitenumerolla 1 merkityn valaisimen optiikkajärjestelyt kokonaisuudessaan. Kuviosta 2 näkyvät samoin valaisimen 1 optiikkajärjestelyt kokonaisuudessaan, mutta kuvion 1 leikkaukseen nähden kohtisuorassa suunnassa. Valaisimen optiikkajärjestely muodostuu koverasta kou-rumaisesta heijastimesta 2, valolähteestä 3 ja heijastimen 2 valoaukkoon sijoitetusta prismaosasta 4. Tarkemmin sanottuna kuvio 1 on leikkaus valaisimesta pitkin symmetriatasoa Tl, joka on prismaosan 4 symmetriataso, kuten kuviosta 4 näkyy, ja kuvio 2 leikkaus pitkin symmetriatasoa T2, joka on peilin 2 symmetriataso, kuten kuviosta 3 näkyy. Edellä mainittu tarkoittaa sitä, että prismaosa 4 taittaa valoa ainoastaan symmetrisesti kohti optista tasoaan Tl tai siitä poispäin, mutta ei tämän tason Tl suunnassa silloin, kun valolähde on myös tasossa Tl. Vastaavasti peilin symmetriataso T2 on peilin optinen taso, jolloin peili heijastaa symmetrisesti valoa kohti tasoa T2 tai poispäin tasosta T2 silloin, kun valolähde on tällä tasolla T2. Näiden tasojen Tl ja T2 leikkausviiva muodostaa tehollisen optisen akselin 5, joka siis ei ole tavanomainen optinen akseli, koska enempää peili kuin prismaosakaan eivät ole pyörähdyssymmetrisiä, vaan kyse on optista akselia vastaavasta viivasta, joka on muodostunut optisten tasojen leikkausviivana. Seuraavasea kuitenkin käytetään tästä viivasta 5 nimitystä optinen akseli.Figure 1 shows in general the optical arrangements of the luminaire indicated by reference numeral 1. Figure 2 also shows the optical arrangements of the lamp 1 in its entirety, but in a direction perpendicular to the section of Figure 1. The optical arrangement of the lamp consists of a concave convex reflector 2, a light source 3 and a prism part 4 placed in the light aperture of the reflector 2. More specifically, Fig. 1 is a section of the lamp along the plane of symmetry T1. which is the plane of symmetry of the mirror 2, as shown in Fig. 3. The above means that the prism part 4 refracts light only symmetrically towards or away from its optical plane T1, but not in the direction of this plane T1 when the light source is also in the plane T1. Correspondingly, the plane of symmetry T2 of the mirror is the optical plane of the mirror, whereby the mirror reflects light symmetrically towards the plane T2 or away from the plane T2 when the light source is at this plane T2. The line of intersection of these planes T1 and T2 forms an effective optical axis 5, which is thus not a conventional optical axis, since neither the mirror nor the prism portion are rotationally symmetrical, but a line corresponding to the optical axis formed as the line of intersection of the optical planes. However, the following is used in this line 5 as the optical axis.

Kuvio 3 esittää heijastinta 2 optisen akselin 5 suunnassa laitteen ulkopuolelta kohti valolähdettä. Kuvio 4 esittää samasta suunnasta pelkkää prismaosaa 4. Kuvioista 1-4 on nähtävissä, että laitteen kourumainen heijastin ja prismaosa sijaitsevat siten, että niiden optiset tasot Tl ja T2 ovat toisiinsa nähden kohtisuorassa, te. ristikkäin. Lisäksi pris-maosa 4 sijaitsee heijastimen 2 valoaukossa 6, joka siis on 6 81663 suorakaiteen muotoinen, kuten haluttu eäteilykuviokin. Tämän lisäksi koururoaieen heijastimen 2 päädyt on suljettu levyillä 7a, 7b, jotka on edullisesti sijoitettu symmetrisesti lampun 3 molemmille puolille ja vielä siten, että ne etääntyvät toisistaan siirryttäessä heijastimen 2 pohjasta 9 sen valoaukkoa 6 kohti. Levyjen 7a, 7b muoto ja asento eivät ole oleellisia valaisimen 1 toiminnalle. Lisäksi on huomattava, että valolähteenä toimivan lampun 3 säteilevä osa sijaitsee aina lähinnä optisella akselilla 5 ja edullisesti siten, että lampun kantaosa on suunnattu valoaukkoa kohti, jolloin suurin intensiteetti on suunnattu heijastinta 2 kohti. Lampun säteilevä pinta saa keksinnön mukaan olla suhteellisen pieni, millä tässä yhteydessä tarkoitetaan sitä, että lampun valoa säteilevän pinnan suurin ulottuvuus saa olla pienempi kuin kymmenesosa heijastimen ja prismaosan suurimmasta poikkipinnasta. Keksintö mahdollistaa vieläkin pienemmän valokappaleen käytön, esim. 1/50 osa.Figure 3 shows the reflector 2 in the direction of the optical axis 5 from the outside of the device towards the light source. Fig. 4 shows only the prism part 4 in the same direction. It can be seen from Figs. 1-4 that the trough-shaped reflector and the prism part of the device are located so that their optical planes T1 and T2 are perpendicular to each other, te. crisscross. In addition, the prism portion 4 is located in the light aperture 6 of the reflector 2, which is thus rectangular in shape, like the desired radiation pattern. In addition, the ends of the trough reflector 2 are closed by plates 7a, 7b, which are preferably arranged symmetrically on both sides of the lamp 3 and further so that they move away from each other when moving from the bottom 9 of the reflector 2 towards its light opening 6. The shape and position of the plates 7a, 7b are not essential for the operation of the lamp 1. In addition, it should be noted that the radiating part of the light source lamp 3 is always located mainly on the optical axis 5 and preferably so that the base of the lamp is directed towards the light aperture, the maximum intensity being directed towards the reflector 2. According to the invention, the radiating surface of the lamp may be relatively small, which in this context means that the maximum dimension of the light-emitting surface of the lamp may be less than one tenth of the largest cross-section of the reflector and the prism part. The invention makes it possible to use an even smaller light body, e.g. 1/50 part.

Kuvioista 1-4 on lisäksi nähtävissä, että heijastin 2 muodostuu optisen tason T2 kahta puolta symmetrisesti sijoitetuista vyöhykkeistä Pl, P2, P3, P4. Samoin kuvioista 1-4 on nähtävissä, että prismaosa 4 muodostuu symmetrisesti sen optisen tason Tl kahta puolta sijoitetuista prismavyöhykkeistä LI ja L2. Näiden vyöhykkeiden sisäistä toimintaa ja yhteisvaikutusta selostetaan seuraavassa tarkemmin. Kuviossa 5 on esitetty periaatteellinen kuva peilin jostakin vyöhykkeestä Px, jossa x voi saada sinänsä minkä arvon tahansa riippuen siitä kuinka moneen vyöhykkeeseen peili jaetaan. Kuvioiden 1, 3 ja 6 esimerkeissä on neljä erilaista vyöhykettä ja symmetrisyyden vuoksi siis kaiken kaikkiaan kahdeksan vyöhykettä, joista aina kaksi on parittain symmetrisesti samanlaisia. Vyöhykkeeseen Px kuuluvan peilipinnan ajatellaan muodostuvan seuraavalla tavalla. Peilipinta ajatellaan muodostuvaksi peilialkioista Ei. Kuviossa 5 on esitetty tilanne jossa i:n arvo vaihtelee välillä 1-9. Jos peilin halutaan heijastavan valolähteestä 3It can also be seen from Figures 1 to 4 that the reflector 2 consists of zones P1, P2, P3, P4 symmetrically arranged on both sides of the optical plane T2. Similarly, it can be seen from Figures 1 to 4 that the prism portion 4 is formed symmetrically from the prism zones L1 and L2 located on either side of its optical plane T1. The internal functioning and interaction of these zones are described in more detail below. Figure 5 shows a schematic view of one of the zones Px of the mirror, where x can in itself have any value depending on how many zones the mirror is divided into. The examples in Figures 1, 3 and 6 have four different zones and thus, for the sake of symmetry, a total of eight zones, of which always two are pairwise symmetrically similar. The mirror surface belonging to the zone Px is thought to be formed as follows. The mirror surface is thought to consist of mirror elements No. Figure 5 shows a situation where the value of i varies between 1-9. If you want the mirror to reflect from a light source 3

IIII

7 81663 tulevan säteilyn taeokulmaan ai, te. kulmaan +0(1/2 tasoon T2 nähden sen toiselle puolelle ja symmetriseen kulmaan - a 1/2 tasoon T2 nähden sen toiselle puolelle tulee peilialkioiden Ei keksinnön mukaan heijastaen lampusta 3 kuhunkin alkioon kulloinkin tuleva säde suuntaan Si, joka muodostaa tasoon Tl nähden kulman 3i. Tällöin jokaisen peilialkion Ei tulee heijastaa valolähteestä 3 tähän alkioon tuleva säde kulmassa β i, jolloin α 1 < A) fti = al/2 - <i-l> * /<N-1>, tai vaihtoehtoisesti ai <B> β i = - a 1/2 - < i-1> * /< N-1), jossa N on alkioiden i kokonaislukumäärä. Kuvan 5 esimerkissä, jossa N = 9 ja kulma 3i toteuttaa yhtälön <A>, heijastaa alkio El kulmaan βΐ = + ai/2 alkio E2 suuntaan 32 = α1/2 - al/8, alkio E3 suuntaan β3 = al/2 - αΐ/4 jne. Alkio E5 heijastaa optisen akselin T5 suuntaan, jolloin 35 = 0 jne. kunnes viimeinen alkio E9 heijastaa kulmaan 3g = - <*1/2. Jos kulma βί toteuttaa yhtälön (B> kulkevat heijastuneet säteet ristikkäin, te. alkio El heijastaisi kulmaan 3i = - <*i/2, alkio E5 edelleen optisen akselin suuntaan ja alkio E9 kulmaan β9 = + α 1/2. Kuvion 1 vyöhyke P2 on kuvattu yhtälön <B> mukaiseksi vyöhykkeeksi kun taas kuvion 1 vyöhyke P4 samoin kuin kuvio 5 esittävät yhtälön <A) mukaista ratkaisua. Vyöhyke Px siis heijastaa pistemäisestä valolähteestä 3 tulevan säteilyn tasoa T2 vastaan kohtisuorassa kulmassa ai tasan jakautuneena olipa kyseessä kumman tahansa yhtälön <A) tai (B) mukainen peilipinta. Käytännössä alkioita Ei on vyöhykkeissä huomattavasti enemmän kuin esimerkissä esitetyt yhdeksän, joka luku on valittu vain havainnollistamaan toimintatapaa. Käytännössä pei-livyöhyke voi tosiaan muodostua suuresta lukumäärästä edellä mainitun mukaisia pei1ialkioita, jolloin niiden lukumäärä voi olla 50, 100, 200 tai jokin muu lukumäärä. Pei 1ivyöhykkeen Px pinnan muoto voidaan myös määritellä jatkuvaksi antamalla sen alkioiden Ei kokonaislukumäärän N kasvaa äärettömäksi ja alkion koon läheltä nollaa. Tällöin tuloksena on tasainen jatkuva peilipinta, jolla on edellä jo mainittu ominaisuus, että β 81663 se heijastaa valolähteestä tulevat säteet tasaisesti haluttuun kulmaan . Peilivyöhykkeen reunasäteet SI ja SN siis ra jaavat valaisukeilan optista tasoa T2 vastaan kohtisuorassa suunnassa .7 81663 to the taeok angle of the incoming radiation ai, te. according to the invention, the beam of the mirror elements Ei according to the invention reflects the beam from each of the lamps 3 to each element in the direction Si, which forms an angle 3i with respect to the plane T1, at an angle +0 (1/2 with respect to the plane T2 on one side thereof and a 1/2 on the other side Then each mirror element Ei should reflect the beam coming from this light source 3 to this element at an angle β i, where α 1 <A) fti = al / 2 - <il> * / <N-1>, or alternatively ai <B> β i = - a 1/2 - <i-1> * / <N-1), where N is the integer number of elements i. In the example of Figure 5, where N = 9 and the angle 3i implements the equation <A>, the element E1 reflects the angle βΐ = + ai / 2 the element E2 in the direction 32 = α1 / 2 - al / 8, the element E3 in the direction β3 = al / 2 - αΐ / 4, etc. Element E5 reflects in the direction of the optical axis T5, where 35 = 0, etc. until the last element E9 reflects at an angle of 3g = - <* 1/2. If the angle βί implements the equation (B> the reflected rays intersect, the element E1 would reflect at an angle 3i = - <* i / 2, the element E5 further in the direction of the optical axis and the element E9 at an angle β9 = + α 1/2. Zone P2 in Figure 1 is depicted as a zone according to Equation <B> while zone P4 in Figure 1 as well as Figure 5 show a solution according to Equation <A). Thus, the zone Px reflects the radiation from the point light source 3 against the plane T2 at an angle perpendicularly ai evenly distributed, whether it is a mirror surface according to either equation <A) or (B). In practice, there are significantly more elements Ei in the zones than the nine shown in the example, each number chosen only to illustrate the mode of operation. In practice, the mirror zone may indeed consist of a large number of mirror elements as mentioned above, in which case the number may be 50, 100, 200 or some other number. The shape of the surface of the mirror zone Px can also be defined as continuous by allowing the total number N of its elements Ei to grow to infinity and the size of the element to close to zero. This results in a flat continuous mirror surface, which has the property already mentioned above that β 81663 it reflects the rays coming from the light source evenly to the desired angle. The edge radii S1 and SN of the mirror zone thus define the light beam in a direction perpendicular to the optical plane T2.

Kuviossa 7 on esitetty mm. prismaosan toiminta, joka on ana-looginen peiliosan toiminnan kanssa. Te. valolähteestä 3 tuleva säde taittuu prismaosan 4 yhdessä esimerkinomaisessa vyöhykkeessä Lz siten, että vyöhykkeen kustakin priemaele-mentistä Pj lähtee valonsäde suuntaan Sj, joka muodostaa optiseen tasoon Tl nähden kulma 6j, jolloin <C> = a2/2 -< j-1> * a2/(M-l>, tai vaihtoehtoisesti (D) Sj = - a2/2 - C j-1> * a2/<M-l>, jossa M on alkioiden j kokonaislukumäärä. Reunimmainen säde Sll siis suuntautuu optiseen tasoon Tl nähden kulmassa 61 = +a2/2, seuraava säde S12 esimerkin tapauksessa, jossa M on 9 ja kulma 6 j toteuttaa yhtälön <C), suuntaan 62= a2/2 -a 2/8 jne. edelleen, säde S15 kulmaan 65 = 0, te. optisen akselin 5 suuntaan jne. kunnes toisessa reunassa oleva säde S19 on suuntautunut kulmaan 69 = - (X2/2. Mikäli kulma 6j toteutuu yhtälön (0) kulkevat taittuneet säteet ristikkäin prisman jälkeen, te. säde Sll kulkeekin suuntaan 61 = - ct2/2 ja toinen reunasäde S19 suuntaan $$ = +<* 2/2. Kuviossa 2 on esitetty yhtälön (D) mukainen taittuminen prismassa. Näin pris-mavyöhyke Lz jakaa ja suuntaa valolähteestä 3 tulevan valon tasaisesti lähtökulmaan a2, joka on kohtisuorassa tasoa Tl vastaan riippumatta siitä, kumman yhtälöistä <C> tai <D) mukainen ratkaisu on kyseessä. Kuten peilitapauksessakin voidaan prismaosa 4 muotoilla kuvatulla tavalla taittavista prisma-alkioista, jolloin tulos ulkonäöltään muistuttaa ns. Fresnell-linssiä, mutta ei tosiasiassa tällainen ole, vaan muodostuu tosiaan suuresta joukosta keskenään erilaisia prisma-alkioita. Kuten edellä peilitapauksessa voidaan myös antamalla prisma-alkioiden lukumäärän M kasvaa äärettömäksi ja alkioiden koonFigure 7 shows e.g. the operation of the prism part which is analogous to the operation of the mirror part. You. the beam from the light source 3 is refracted in one exemplary zone Lz of the prism portion 4 so that a beam of light emits from each of the prime elements Pj of the zone in the direction Sj forming an angle 6j with respect to the optical plane T1, where <C> = a2 / 2 - <j-1> * a2 / (M1>, or alternatively (D) Sj = - a2 / 2 - C j-1> * a2 / <Ml>, where M is the integer number of the elements j. / 2, the next radius S12 in the case of the example where M is 9 and the angle 6j implements the equation <C), in the direction 62 = a2 / 2 -a 2/8, etc. further, the radius S15 to the angle 65 = 0, te. in the direction of the optical axis 5, etc. until the radius S19 at the other edge is oriented at an angle 69 = - (X2 / 2. If the angle 6j holds the folded rays passing crosswise after the prism of equation (0), the radius S11 travels in the direction 61 = and a second edge radius S19 in the direction $$ = + <* 2/2 The refraction in the prism according to equation (D) is shown in Fig. 2. Thus, the prism zone Lz distributes and directs the light from the light source 3 evenly to an output angle α2 perpendicular to the plane T1. whichever of the equations <C> or <D) the solution is. As in the mirror case, the prism part 4 can be shaped as described from the folding prism elements, whereby the result resembles the so-called A Fresnell lens, however, is not really such, but is indeed made up of a large number of different prism elements. As in the mirror case above, by allowing the number M of prism elements to increase to infinity and the size of the elements

IIII

9 81663 lähetä nollaa saada tulokseksi tasainen jatkuva linssipinta, jollainen on kuvioon 7 kuvitteellisesti merkitty pisteviivalla 8. Koska tällainen täyttä materiaalia oleva linssi olisi useimpiin tarkoituksiin kovin paksu ja hankala valmistaa redusoidaan tämä useimmissa tapauksissa Presnell-linssin periaatetta noudattaen, kuten kuviossa 7 on vyöhykkeelle L2 tehty. Vyöhyke LI taas kuviossa 7 on sileäpintainen linssi, joka on saatu noudattamalla edellä kuvattua toimintatapaa. Viimeksimainitulla tavalla oikeaoppisesti aikaansaatu Fres-nell-linssi ei ole täysin identtinen aikaisemmin mainittuun prisma-alkioista muodostuvaan priamaosaan verrattuna, mutta molemmat ovat periaatteessa käyttökelpoisia.9 81663 send zero to obtain a flat continuous lens surface as imaginatively marked with a dotted line 8 in Fig. 7. Since such a full material lens would be very thick and difficult to manufacture for most purposes, this is reduced in most cases according to the Presnell lens principle, as in zone 7 for zone L2. . The zone L1 in Fig. 7, on the other hand, is a smooth-surfaced lens obtained by following the procedure described above. The Fres-nell lens orthodontically obtained in the latter way is not completely identical to the previously mentioned prism part consisting of prism elements, but both are in principle useful.

Edellä kuvatuilla tavoilla jatkuviksi pinnoiksi määritellyt peilivyöhykkeen Px ja prismavyöhykkeen Lz pinnat eivät normaalisti ole pallopintoja yleisessä tapauksessa tai ympyräsy-linteripintoja keksinnön tapauksessa, vaan muita jatkuvia pintoja. Käytännön toteutuksia varten pinnat voidaan korvata laskettuun pintaan mahdollisimman tarkasti sovitetuilla ympy-räeylinteripinnoilla. Tällöin valmistustekniikka tulee yksinkertaisemmaksi ja tuloksen tarkkuus riittää useimpiin sovellutuskohteisiin .The surfaces of the mirror zone Px and the prism zone Lz, defined as continuous surfaces as described above, are not normally spherical surfaces in the general case or circular cylinder surfaces in the case of the invention, but other continuous surfaces. For practical implementations, the surfaces can be replaced by circular cylinder surfaces fitted as closely as possible to the calculated surface. In this case, the manufacturing technology becomes simpler and the accuracy of the result is sufficient for most applications.

Kuviossa 6 on esitetty keksinnön mukaisen peilin 2 toinen puoli. Peilin toinen puoli on peilikuvamaisesti tason T2 toisella puolella. Täseä esimerkissä peilivyöhyke P1 heijastaa valolähteestä 3 tulevan säteilyn tasaisesti haluttuun lähtö-kulmaan α 1, samoin peilivyöhyke P2 heijastaa tasaisesti haluttuun kulmaan ai, peilivyöhyke P3 heijastaa samoin tasaisesti kulmaanα 1 ja vyöhyke P4 samoin. Jokainen peilivyöhyke toimii siis toisistaan riippumattomasti kuvion 5 ja sitä vastaavan selityksen mukaisesti. Koska tason T2 toisella puolella on toiset vastaavat peilivyöhykkeet P5-P8 saadaan tulokseksi, että valolähteestä 3 tuleva säteily heijastetaan kahdeksalla eri vyöhykkeellä yhteen ja samaan lähtökulmaanα i, te. lähtö- 10 81 663 kulmaan α1 saadaan kahdakeankertainen "peitto". Tuloksena on äärimmäisen tasainen valon jakautuminen aätailykeilan poikki-leikkaukaeaaa, koska jos valolähteen epätasaisuus aiheuttaa jonkin peilivyöhykkeen kautta heijastettuna säteilykeilan johonkin kohtaan epätasaisuutta ei epätasaisuutta voi tulla kahdeksan heijastimen kautta missään tapauksessa samaan kohtaan, vaan säteilylähteen epätasaisuudet hajoavat tehokkaasti yli koko eäteilykeilan ja siten eliminoituvat. Myös säteily-keilan reunat tulevat erittäin täsmällisiksi koska kaikkien vyöhykkeiden reunasäteet osuvat päällekkäin. Hajavaloa siis myös syntyy erittäin vähän. Vyöhykkeiden Px lukumäärä x voidaan valita käyttötarkoituksen, valolähteen tasaisuuden, ja eri vaatimusten mukaan halutuksi.Figure 6 shows the other side of the mirror 2 according to the invention. The other side of the mirror is mirror-like on the other side of the plane T2. In this example, the mirror zone P1 uniformly reflects the radiation from the light source 3 to the desired output angle α 1, likewise the mirror zone P2 evenly reflects to the desired angle α1, the mirror zone P3 likewise reflects evenly to the angle α 1, and the zone P4 likewise. Thus, each mirror zone operates independently of each other according to Figure 5 and the corresponding description. Since there are other corresponding mirror zones P5-P8 on the other side of the plane T2, it is obtained that the radiation from the light source 3 is reflected in eight different zones at one and the same output angleα i, te. a double "coverage" is obtained at the starting angle α1 of 10 81 663. The result is an extremely even distribution of light across the cross-section of the beam, because if the unevenness of the light source when reflected through a mirror zone causes unevenness at some point in the beam, the unevenness cannot in any case be The edges of the radiation beam also become very precise because the edge radii of all the zones overlap. Thus, very little stray light is also generated. The number x of zones Px can be selected as desired according to the application, the uniformity of the light source, and different requirements.

Prismaosa 4 on muotoiltu peilin 2 kanssa analogisesti, kuten ilmenee kuviosta 7. Tässä tapauksessa prismaosa muodostuu kaikenkaikkiaan kolmesta vyöhykkeestä, te. keskivyöhykkeestä LI ja kahdesta symmetrisestä vyöhykkeestä L2 ja L3, jotka sijaitsevat peilikuvamaisesti tason Tl suhteen. Tällöin vyöhyke LI lähettää tasaisesti jakautuneen säteilyn lähtökulmaan a 2 ja samoin molemmat vyöhykkeet L2 ja L3 samaan lähtökulmaan a2. Prismaosalla 4 saadaan siis tässä tapauksessa kolminkertainen "peitto" yhteen ja samaan lähtökulmaan «2. Samoin kuin peilin kohdalla saadaan tällöinkin valolähteen virheellisyydestä aiheutuvat epätasaisuudet kompensoitua ja intensiteetti sätei-lykeilassa erittäin tasaiseksi ja eäteilykeilan rajat tarkoiksi sekä hajavalo pieneksi. Vyöhykkeiden Lz lukumäärä z voidaan valita halutuksi kuten peilissäkin, sen mukaan kuinka tasaisen valon valolähde 3 antaa ja kuinka suuret ovat tasai-suusvaatimukset.The prism part 4 is shaped analogously to the mirror 2, as can be seen in Fig. 7. In this case, the prism part consists of a total of three zones, te. the central zone L1 and the two symmetrical zones L2 and L3, which are mirror-shaped with respect to the plane T1. In this case, the zone L1 emits evenly distributed radiation to the starting angle α2 and likewise both zones L2 and L3 to the same starting angle α2. Thus, in this case, the prism part 4 gives a triple "coverage" at one and the same starting angle «2. As in the case of a mirror, the unevenness caused by the inaccuracy of the light source can be compensated and the intensity in the radiant beam can be very uniform and the limits of the radiation beam precise and the stray light small. The number z of the zones Lz can be selected as desired, as in the mirror, depending on how uniform the light source 3 emits and how large the uniformity requirements are.

Koska optiset tasot Tl ja T2 on sijoitettu toisiaan vastaan kohtisuoraan ja koska edellä kuvatun perusteella sekä peili että prismaosa lähettävät toisiaan vastaan kohtisuorissa sy-1interikoordinaatistoissa tasaisesti jakautuneet valokeilat on näiden yhteisvaikutuksena, koska prismaosa oli sijoitettu li “ 81663 peiliosan valoaukkoon 6, kuten aikaisemmin on selostettu, poikkileikkaukseltaan suorakulmainen valokeila, jonka intensiteetti on poikkileikkauksen eri kohdissa äärimmäisen tasainen .Since the optical planes T1 and T2 are positioned perpendicular to each other and since, as described above, both the mirror and the prism portion emit uniformly distributed light beams in perpendicular sy-1inter coordinate systems, they interact because the prism portion was placed in the light aperture 6 of the mirror portion 6 as previously described. a beam of rectangular cross-section, the intensity of which is extremely uniform at different points in the cross-section.

Käytännön toteutuksessa voivat kaikki peilivyöhykkeet Px olla yhtälön (A) mukaisia tai yhtälön (B) mukaisia tai osa vyöhykkeistä yhtälön (A) ja osa yhtälön <B> mukaisia. Vastaavasti prismavyöhykkeet Lz voivat olla kaikki yhtälön (C) mukaisia tai yhtälön <D) mukaisia tai osa vyöhykkeistä yhtälön <C) ja osa yhtälön <D) mukaisia. Kaikki nämä erilaiset peilivyöhy-keyhdistelmät ovat toimivia kaikkien eri prismavyöhykeyhdis-telmien kanssa. Tuloksena on aina vaatimukset täyttävä valokeila, vain valaisimen muoto vaihtelee.In a practical implementation, all the mirror zones Px may be according to Equation (A) or according to Equation (B), or some of the zones may be according to Equation (A) and some according to Equation <B>. Correspondingly, the prism zones Lz may all be according to Equation (C) or according to Equation <D), or some of the zones according to Equation <C) and some according to Equation <D). All of these different mirror zone key combinations work with all different prism zone combinations. The result is always a spotlight that meets the requirements, only the shape of the luminaire varies.

Käyttökohteen mittavaatimusten vuoksi tai haluttaessa muista syistä, voidaan sekä prismaosaaaa 4 että heijastimessa 2 prismavyöhykkeitä Lz tai vastaavasti peilivyöhykkeitä Px liittää toisiina niiden välisten ja kyseisen optisen tason suuntaisten portaiden välityksellä. Tällaiset tason T2 suuntaiset portaat 10a, 10b, 10c on esitetty kuviossa 6 peilivyö-hykkeiden P1 ja P2, vyöhykkeiden P2 ja P3 ja vastaavasti vyöhykkeiden P3 ja P4 välissä. Portaat eivät oleellisesti vaikuta järjestelyn optiseen suorituskykyyn, mutta sillä saadaan heijastimen ja siten koko valaisimen läpimittaa huomattavasti pienennettyä tasoa T2 vastaan kohtisuorassa suunnassa. Valaisimen paksuus optisen akselin 5 suunnassa tosin tällöin hieman kasvaa, mutta kokonaisuutena mitat ovat paremmin mm. opastimeen sopivat. Muihin käyttökohteisiin voidaan laskea toisenlaiset kokonaismitat. Prismaosassa vyöhykkeitä voidaan paitsi em. tavalla siirtää prismaosan optisen tason Tl suuntaisilla portailla toisiinsa nähden, myös kallistaa tasoa Tl vastaan kohtisuorasta suunnasta, muodostamaan muu haluttu kulma sen kanssa.Due to the dimensional requirements of the application or for other reasons, in both the prism section 4 and the reflector 2, the prism zones Lz or the mirror zones Px, respectively, can be connected to each other via steps between them and in the direction of the respective optical plane. Such steps 10a, 10b, 10c parallel to the plane T2 are shown in Fig. 6 between mirror zones P1 and P2, zones P2 and P3 and zones P3 and P4, respectively. The steps do not substantially affect the optical performance of the arrangement, but it allows the diameter of the reflector and thus the entire luminaire to be significantly reduced in a direction perpendicular to the plane T2. Although the thickness of the lamp in the direction of the optical axis 5 then slightly increases, but as a whole the dimensions are better e.g. suitable for the signal. Other types of total dimensions can be calculated for other applications. In the prism part, the zones can not only be displaced in the above-mentioned manner by steps in the direction parallel to the optical plane T1 of the prism part, but also tilted against the plane T1 from the perpendicular direction to form another desired angle therewith.

Claims (15)

12 81 663 £atgnUi vaatimukset12 81 663 £ atgnUi claims 1. Valaisimen, etenkin opastimen, optiikkajärjestely, jossa on vyöhykkeisiin jaettu kovera heijastin (2) ja vyöhykkeisiin jaettu prismaosa (4) mainitun heijastimen valoaukossa <6) sekä suhteellisen pistemäinen valolähde (3) heijastimen ja prismaosan muodostamalla optisella akselilla (5> näiden välissä valaisimen tarkkaan rajatun säteilykeilan aikaansaamiseksi, jolla on optisen akselin poikkileikkauksessa oleellisesti suorakaiteen muoto ja siinä tasainen säteilyintensi-teetti, tunnettu siitä, että valon tasaaminen ensimmäisessä optista akselia (5) vastaan poikittaisessa suunnassa tapahtuu ainakin lähes yksinomaan kourumaisen heijastimen (2) avulla, että kukin heijastimen vyöhyke CPx) on suunniteltu jakamaan valolähteestä (3) tuleva säteily tässä suunnassa tasaisesti haluttuun lähtökulmaan (a 1) ja antamaan säteilykuviolle siten ainakin yksi täysi peittävyys, jolloin peilivyöhykkeiden lukumäärä <x> määrää peittävyyskertojen lukumäärän tässä suunnassa, että lisäksi valon tasaaminen toisessa ensimmäistä suuntaa vastaan kohtisuorassa ja optista akselia vastaan poikittaisessa suunnassa tapahtuu ainakin lähes yksinomaan pris-maosan <4> avulla, että kukin prismaosan vyöhyke <Lz> on suunniteltu jakamaan valolähteestä (3) tuleva säteily tässä suunnassa tasaisesti haluttuun lähtökulmaan (a 2) ja siten antamaan säteilykuviolle ainakin yksi täysi peittävyys, jolloin prismavyöhykkeiden lukumäärä (z) määrää peittävyyskertojen lukumäärän tässä suunnassa.An optical arrangement of a lamp, in particular a signal, comprising a zoned concave reflector (2) and a zoned prism portion (4) in the light aperture <6) of said reflector and a relatively point light source (3) on the optical axis formed by the reflector and the prism portion (5> to provide a well-defined beam of radiation having a substantially rectangular shape in the cross-section of the optical axis and a uniform radiant intensity, characterized in that the light is balanced in the first transverse direction against the optical axis (5) at least almost exclusively by a trough-shaped reflector (2); CPx) is designed to distribute the radiation from the light source (3) evenly in this direction to the desired output angle (a 1) and thus give the radiation pattern at least one full opacity, whereby the number of mirror zones <x> determines the number of opacity times in this direction. that, in addition, the equalization of light in the second direction perpendicular to the first direction and transverse to the optical axis takes place at least almost exclusively by means of the prism portion <4>, that each zone <Lz> of the prism portion is designed to distribute the radiation from the light source (3) evenly in the desired angle (a 2) and thus give the radiation pattern at least one full opacity, wherein the number of prism zones (z) determines the number of opacity times in this direction. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että heijastimen <2> kukin vyöhyke <Px) on muotoiltu sellaiseksi koveraksi sylinterimäisekei peiliksi, että vyöhykkeessä lähinnä optista akselia oleva peili-alkio (El) ja vyöhykkeessä kauimpana optisesta akselista oleva peili-alkio (EN) heijastavat valolähteestä (3) tulevat vastaavat säteet valai-sukulman (ai) reunasäteiksi, jotka leikkaavat toisensa kyseisen vyöhykkeen peilipinnan takana tai vaihtoehtoisesti edessä, ja että välissä olevat peili-alkiot aina sijaintikohtansa mull 13 81 663 kaan järjestyksessä optiaan akaelin läheltä aiitä poiapäin heijastavat vastaavaan raunaaätaidan väliseen kulmaan järjes-tykaeasä enaimmäiaan reunaaätaen suunnasta toisen reunaaäteen suuntaan tasaisin välein.An arrangement according to claim 1, characterized in that each zone <Px) of the reflector <2> is shaped as a concave cylindrical mirror such that the mirror element (E1) closest to the optical axis in the zone and the mirror element (EN) furthest from the optical axis in the zone ) reflect the corresponding rays from the light source (3) into edge rays of the illumination angle (ai) intersecting behind or alternatively in front of the mirror surface of the zone in question, and that the intervening mirror elements always reflect their optics near the axis in the order of Mull 13 81 663 at an angle between the rafter artwork at most at regular intervals from the direction to the other edge radius. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen jäjestely, tunnettu siitä, että kussakin peilivyöhykkeeaaä <Px> kukin peilialkio (Ei) heijastaa valolähteestä tulevan säteen suuntaan (Si), joka muodostaa kulman (βί) heijastimen optiseen tasoon <T2) nähden, jolloin tämä kulma ainakin likimain noudattaa yhtälöä (A) 3i a otl/2 - < i — 1) * ai/(N-i> tai vaihtoehtoisesti yhtälöä <B> 3i * - al/2 - <i — 1> * al/(N-l), joissa i saa arvot 1:etä N:ään.Arrangement according to claim 2, characterized in that in each mirror zone <Px> each mirror element (Ei) reflects in the direction (Si) of the beam from the light source which forms an angle (βί) with respect to the optical plane <T2) of the reflector, this angle at least approximately equation (A) 3i a otl / 2 - <i - 1) * ai / (Ni> or alternatively equation <B> 3i * - al / 2 - <i - 1> * al / (Nl), where i gets the values 1: to N. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että (N) on äärellinen suurehko tai suuri luku, ja että peilivyöhykkeen <Px) pinta noudattaa ainakin likimain pei-lialkioiden (Ei) laskettua kulkua.Arrangement according to Claim 3, characterized in that (N) is a finite quantity or a large number, and in that the surface of the mirror zone <Px) follows at least approximately the calculated path of the mirror elements (Ei). 5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että peilialkioiden lukumäärä (N) on ääretön tai lähes ääretön ja että peilivyöhykkeen (Px) pinta on muotoiltu vastaamaan ainakin likimain tätä laskettua muotoa.Arrangement according to Claim 3, characterized in that the number of mirror elements (N) is infinite or almost infinite and that the surface of the mirror zone (Px) is shaped to correspond at least approximately to this calculated shape. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että yhdessä tai useammassa peilivyöhykkeeseä (Px) peiliosan tämän alueen pinta on muotoiltu ympyräsylinterimäi-seksi pinnaksi, joka likiarvona vastaa mahdollisimman tarkasti tämän vyöhykkeen laskettua jatkuvaa pinnan muotoa.Arrangement according to Claim 5, characterized in that in one or more mirror zones (Px) the surface of this region of the mirror part is shaped as a circular cylindrical surface which approximately corresponds as closely as possible to the calculated continuous surface shape of this zone. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että prismaosan (4) kukin vyöhyke (Lz) on muotoiltu sellaiseksi kuperaksi tai kuperaa vastaavaksi eylinterimäi-seksi linssiksi, että vyöhykkeessä lähinnä optista akselia oleva prisma-alkio (Fl) ja vyöhykkeessä kauimpana optisesta 14 81 663 akselista oleva prisma-alkio <FM) taittavat valolähteestä (3) tulevat vastaavat säteet valaisukulman <<*2> reunasäteiksi, jotka leikkaavat toisensa kyseisen vyöhykkeen prismaosan takapuolella tai vaihtoehtoisesti etupuolella, ja että välissä olevat prisma-alkiot aina eijaintikohtansa mukaan järjestyksessä optisen akselin läheltä siitä poispäin taittavat vastaavaan reunasäteiden väliseen kulmaan järjestyksessä ensimmäisen reunasäteen suunnasta toisen reunasäteen suuntaan tasaisin välein. β. Patenttivaatimuksen 7 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että kussakin prismavyöhykkeseä <Lz) kukin prisma-alkio (Fj) taittaa valolähteestä tulevan säteen suuntaan (Sj), joka muodostaa prisma-osan optiseen tasoon <T1) nähden kulman (6j>, jolloin tämä kulma ainakin likimain noudattaa yhtälöä (C> 6j = a2/2-(j-D* a2/(M-l) tai vaihtoehtoisesti yhtälöä <D> =-a2/2 - < j — 1> * a2/<M-l), joissa j saa arvot 1:stä M:ään.Arrangement according to claim 1, characterized in that each zone (Lz) of the prism part (4) is shaped as a convex or convex-like Eylindrical lens such that the prism element (F1) closest to the optical axis in the zone and furthest from the optical 14 81 in the zone The prism element (FM) on the 663 axis refracts the corresponding rays from the light source (3) into edge rays of the illumination angle << * 2> intersecting behind or alternatively in front of the prism part of the zone in question, and that the intervening prism elements are always close to the optical axis away from it, fold at a corresponding angle between the edge radii in order from the direction of the first edge radius to the direction of the second edge radius at regular intervals. β. Arrangement according to claim 7, characterized in that in each prism zone <Lz) each prism element (Fj) refracts in the direction (Sj) of the beam from the light source which forms an angle (6j> with respect to the optical plane <T1) of the prism part, this angle being at least approximately follows the equation (C> 6j = a2 / 2- (jD * a2 / (Ml) or alternatively the equation <D> = -a2 / 2 - <j - 1> * a2 / <Ml), where j is given the values 1: from M to M. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että prisma-alkioiden lukumäärä (H) on ääreellinen suurehko tai suuri luku ja että prismavyöhykkeen <Lz> pinta noudattaa ainakin likimain prisma-alkioiden (Fj) laskettua kulkua.Arrangement according to Claim 8, characterized in that the number (H) of the prism elements is a finite or large number and that the surface of the prism zone <Lz> follows at least approximately the calculated course of the prism elements (Fj). 10. Patenttivaatimuksen Θ mukainen järjestely, tunnettu siitä, että prisma-alkioiden lukumäärä <M) on ääretön tai lähes ääretön ja että prismavyöhykkeen (Lz) pinta on muotoiltu vastaamaan ainakin likimain tätä laskettua muotoa.An arrangement according to claim Θ, characterized in that the number of prism elements <M) is infinite or nearly infinite and that the surface of the prism zone (Lz) is shaped to correspond at least approximately to this calculated shape. 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että yhdessä tai useammassa prismavyöhykkeessä (Lz) prismaosan tämän alueen pinta on muotoiltu ympyräsylinterin tai -sylinterien muodostamaksi pinnaksi, joka likiarvona vastaa mahdollisimman tarkasti tämän vyöhykkeen laskettua jatkuvaa pinnan muotoa. Il 15 81 663Arrangement according to Claim 10, characterized in that in one or more prism zones (Lz) the surface of this region of the prism part is formed as a surface formed by a circular cylinder or cylinders which approximately corresponds as closely as possible to the calculated continuous surface shape of this zone. Il 15 81 663 12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että prismavyöhyke on muotoiltu Fresnell-linssiksi sinänsä tunnetulla tavalla lähtien tasaisesta jatkuvasta lasketusta pinnanmuodosta.Arrangement according to Claim 10 or 11, characterized in that the prism zone is formed as a Fresnell lens in a manner known per se from a uniform continuous calculated surface shape. 13. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että heijastimessa (2> ja/tai pris-maosaesa <4> viereiset vyöhykkeet <Px ja/tai Lz) liittyvät kyseisen vastaavan optisen tason <T2 tai vast. Tl) suuntaisten portaiden <10 a-c> välityksellä toinen toisiinsa valaisimen ulkomittojen ja -muodon saamiseksi käyttötarkoitusta vastaavaksi .Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the reflector (2> and / or in the prism saw <4> the adjacent zones <Px and / or Lz) are associated with the respective respective optical level <T2 or resp. By means of steps <10 a-c> parallel to each other in order to make the external dimensions and shape of the luminaire suitable for the intended use. 14. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että pei1ivyöhykkeiden (Px) kokonaislukumäärä (x> on vähintään neljä sijoitettuna pareittain pei-1ikuvamaieesti peilin optisen tason <T2) molemmille puolille ja että prismavyöhykkeiden (Lz) kokonaislukumäärä <z> on vähintään kaksi.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the total number of mirror zones (Px) (x>) is at least four arranged in pairs on each side of the mirror optical plane <T2) and that the total number of prism zones (Lz) is <z>. 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että priemavyöhykkeiden (Lz) kokonaislukumäärä (z) on kolme tai muu pariton tätä suurempi luku, jolloin yksi vyöhyke <L1) on sijoitettu symmetrisesti priemaosan optisen tason (Tl) poikki ja loput (L2, L3) pareittain peilikuvamai-eeeti tämän tason molemmille puolille. 16 81 663Arrangement according to Claim 14, characterized in that the total number (z) of the prime zones (Lz) is three or other odd numbers greater than this, one zone <L1) being arranged symmetrically across the optical plane (T1) of the prime part and the rest (L2, L3). ) in pairs on both sides of this plane. 16 81 663
FI890544A 1989-02-03 1989-02-03 Optical arrangement for lighting apparatus FI81663C (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI890544A FI81663C (en) 1989-02-03 1989-02-03 Optical arrangement for lighting apparatus
SE9000392A SE9000392L (en) 1989-02-03 1990-02-05 OPTICAL ARRANGEMENTS FOR LIGHTING APPLIANCES

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI890544A FI81663C (en) 1989-02-03 1989-02-03 Optical arrangement for lighting apparatus
FI890544 1989-02-03

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI890544A0 FI890544A0 (en) 1989-02-03
FI81663B FI81663B (en) 1990-07-31
FI81663C true FI81663C (en) 1990-11-12

Family

ID=8527837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI890544A FI81663C (en) 1989-02-03 1989-02-03 Optical arrangement for lighting apparatus

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI81663C (en)
SE (1) SE9000392L (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI890544A0 (en) 1989-02-03
SE9000392L (en) 1990-08-04
SE9000392D0 (en) 1990-02-05
FI81663B (en) 1990-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10400996B2 (en) LED devices for offset wide beam generation
EP0846914B1 (en) Lighting device for generating a rectangular pattern at the work area, e.g. for illuminating pedestrian crossings
US5676457A (en) Lineal light distribution
KR0184259B1 (en) Pole light providing unique footprint control
US4994947A (en) Reflector and lighting fixture comprising same
US10738969B2 (en) Light-emitting structure and light-emitting system with the same
JPH056704A (en) Light distribution variable lighting device
JP7130913B2 (en) Optical and lighting equipment
FI81663C (en) Optical arrangement for lighting apparatus
EP2633342B1 (en) Illumination device, luminaire and lighting system
US6851833B1 (en) Optical configurations for distributing radially collimated light
EP3571438B1 (en) Lighting method
US3264467A (en) Radiant energy collimating system
US20010002164A1 (en) Luminaire
JP2006236814A (en) Square light distribution reflecting plate and luminaire for square light distribution
JP2012221726A (en) Lamp unit, and light irradiation device having the same
US11204151B2 (en) Optical device and illumination device
JPS62151289A (en) Optical beam working machine
WO2024115807A1 (en) An optical device for modifying light distribution
SU1758629A2 (en) Optic system for electrophotographic apparatuses
WO2017176162A1 (en) Led lamp
CN108916798A (en) A kind of light distribution device for LED light source and the car light with the light distribution device
JPS5914202B2 (en) lighting equipment
ITMI20071886A1 (en) LIGHT-REDUCED LIGHTING APPARATUS WITH CONTROL OF PHOTOMETRIC DISTRIBUTION OF LIGHT EFFECTIVE
JPH0329204A (en) Illumination system

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: OY AIRAM AB