RU191914U1

RU191914U1 - LENS

Info

Publication number: RU191914U1
Application number: RU2019114750U
Authority: RU
Inventors: Давид Иосифович Доброборский
Original assignee: Давид Иосифович Доброборский
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2019-08-28

Abstract

Полезная модель относится к собирающим оптическим устройствам, предназначенным для подачи светового сигнала, и может применяться для работы с источниками света, излучающими заранее сформированный световой поток, например светодиодами. Заявленная линза, включающая внутреннюю линейчатую поверхность и внешнюю поверхность, представляет собой тело вращения, находящее в секторе не более 140°, полученное вращением фигуры, образованной сечением плоско-выпуклой линзы с прямоугольными приливами, при этом отношение радиуса вращения к радиусу кривизны линзы составляет 1,5÷1,8. Линза может быть выполнена из стекла с коэффициентом преломления l,47÷2,05. Технический результат - увеличение сфокусированности светового пучка по краям линзы при использовании с источниками света, расположенными в фокальной плоскости линзы.1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to collecting optical devices designed to supply a light signal, and can be used to work with light sources that emit a pre-formed luminous flux, such as LEDs. The claimed lens, including the inner ruled surface and the outer surface, is a body of revolution located in a sector of no more than 140 °, obtained by rotating the figure formed by the cross-section of a flat-convex lens with rectangular tides, while the ratio of the radius of rotation to the radius of curvature of the lens is 1, 5 ÷ 1.8. The lens can be made of glass with a refractive index of l, 47 ÷ 2.05. The technical result is an increase in the focusing of the light beam at the edges of the lens when used with light sources located in the focal plane of the lens. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к собирающим оптическим устройствам, предназначенным для подачи светового сигнала, и может применяться для работы с источниками света, излучающими заранее сформированный световой поток, например светодиодами.The invention relates to collecting optical devices designed to supply a light signal, and can be used to work with light sources that emit a pre-formed luminous flux, such as LEDs.

Известна линза Френеля (Карякин Н.А., Световые приборы прожекторного и проекторного типов, М., 1966). Линза, включающая внутреннюю линейчатую поверхность и внешнюю поверхность, содержащую сферический и периферийный участки. Периферийные участки в линзе Френеля выполнены ребристыми - конденсорная часть.The famous Fresnel lens (Karyakin N.A., Lighting devices of the projector and projector types, M., 1966). A lens including an inner ruled surface and an outer surface containing spherical and peripheral regions. The peripheral sections in the Fresnel lens are made ribbed - the condenser part.

Недостатком существующей цилиндрической линзы Френеля, применяемой в сочетании с источниками света, излучающими заранее сформированный световой поток, является наличие в ее конструкции конденсорной части, так как с появлением указанных источников света, например светодиодов, имеющих собственную линзу и излучающих заранее сформированный световой поток, необходимость в кондесорной части отпала, потому, что световой поток распространяется и попадает сразу на формирующую поверхность линзы, откуда распространяется в соответствии с требуемыми параметрами. Кроме того, линза Френеля имеет сложную поверхность, усложняющую обслуживание.A drawback of the existing cylindrical Fresnel lens, used in combination with light sources emitting a pre-formed luminous flux, is the presence of a condenser part in its design, since the appearance of these light sources, for example, LEDs having their own lens and emitting a pre-formed luminous flux, the condenser part has disappeared, because the light flux propagates and enters directly onto the lens forming surface, from where it is distributed in accordance with emymi parameters. In addition, the Fresnel lens has a complex surface that complicates maintenance.

Прототипом заявленного устройства является линза (патент RU №73090 заявка №2008100710/22, приоритет от 09.01.2008, патентовладелец Доброборский Д.И., опубликовано 10.05.2008). Известная линза содержит внутреннюю линейчатую поверхность и внешнюю поверхность, внешняя поверхность содержит сферический и периферийный участки, при этом поверхность периферийного участка параллельна внутренней прямолинейной поверхности и выполнена с постоянным сечением.The prototype of the claimed device is a lens (patent RU No. 73090 application No. 2008100710/22, priority date 01/09/2008, patent holder Dobroborsky DI, published on 05/10/2008). A known lens contains an inner ruled surface and an outer surface, the outer surface contains spherical and peripheral sections, while the surface of the peripheral section is parallel to the inner rectilinear surface and is made with a constant cross section.

Недостатком известного технического решения недостаточность восприятия светового потока при обзоре на углах более 50 градусов по обе стороны от оптической оси.A disadvantage of the known technical solution is the lack of perception of the light flux when viewing at angles of more than 50 degrees on both sides of the optical axis.

Задачей полезной модели является создание линзы для применения в сочетании с источниками света, излучающими заранее сформированный световой поток, например светодиодами, для использования в концевых фонарях для обозначения габаритов.The objective of the utility model is to create a lens for use in combination with light sources that emit a pre-formed luminous flux, such as LEDs, for use in end lights to indicate dimensions.

Техническим результатом является увеличение сфокусированности светового пучка по краям линзы при использовании с источниками света, расположенными в фокальной плоскости линзы.The technical result is to increase the focus of the light beam at the edges of the lens when used with light sources located in the focal plane of the lens.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что линза, включающая внутреннюю линейчатую поверхность, и внешнюю поверхность, согласно полезной модели представляет собой тело вращения, находящее в секторе не более 140° градусов, полученное вращением фигуры, образованной сечением плоско-выпуклой линзы с прямоугольными приливами, при этом отношение радиуса вращения к радиусу кривизны линзы составляет 1,5-5÷1,8. При этом линза может быть выполнена из стекла с коэффициентом преломления 1,47÷2,05.The task and the specified technical result are achieved by the fact that the lens, including the inner ruled surface, and the outer surface, according to the utility model, is a body of revolution located in a sector of not more than 140 °, obtained by rotating the figure formed by the section of a plano-convex lens with rectangular tides, while the ratio of the radius of rotation to the radius of curvature of the lens is 1.5-5 ÷ 1.8. In this case, the lens can be made of glass with a refractive index of 1.47 ÷ 2.05.

Выполнение линзы в виде тела вращения, образованного сечением плоско-выпуклой линзы с прямоугольными приливами, находящегося в секторе не более 140° градусов, где отношение радиуса вращения к радиусу кривизны линзы составляет 1,5÷1,8, позволяет формирующей поверхности линзы эффективно формировать световой поток на углах более 50 градусов влево и вправо от оптической оси, то есть при боковом обзоре эффективность восприятия свечения источника света перед линзой увеличивается за счет увеличения фокальной поверхности при сохранении габаритных посадочных размеров. При этом линза может быть выполнена из стекла с коэффициентом преломления, 1,47÷2,05 восприятие светового потока при таком выполнении конструкции линзы.The implementation of the lens in the form of a body of revolution, formed by the cross section of a flat-convex lens with rectangular tides, located in a sector of not more than 140 ° degrees, where the ratio of the radius of rotation to the radius of curvature of the lens is 1.5 ÷ 1.8, allows the lens forming surface to effectively form a light the flow at angles of more than 50 degrees to the left and right of the optical axis, that is, with a side view, the perception efficiency of the glow of the light source in front of the lens increases due to an increase in the focal surface while maintaining overall x landing dimensions. In this case, the lens can be made of glass with a refractive index of 1.47 ÷ 2.05 perception of the light flux with this design of the lens.

Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1. схематично изображены конструкция линзы и распространение светового потока от источника цвета, излучающего заранее сформированный световой поток; фиг. 2 - пример выполнения линзы в двух проекциях.The device is illustrated by drawings, where in FIG. 1. schematically shows the design of the lens and the propagation of the light flux from a color source emitting a pre-formed light flux; FIG. 2 - an example of the implementation of the lens in two projections.

Линза включает внутреннюю линейчатую поверхность 1 и внешнюю поверхность 2. Линза представляет собой тело вращения, находящее в секторе не более 140°. Тело линзы получено вращением фигуры, образованной сечением плоско-выпуклой линзы 3 с прямоугольными приливами 4 по обе стороны от сечения плоско-выпуклой части линзы 3. Фокальная плоскость 5 линзы располагается в плоско-выпуклой части 3 линзы, за которым располагают источник света 6. Отношение радиуса вращения тела линзы к радиусу кривизны плоско-выпуклой части линзы составляет 1,5÷1,8. Линза может быть выполнена из стекла с коэффициентом преломления 1,47÷2,05.The lens includes an inner ruled surface 1 and an outer surface 2. The lens is a body of revolution located in a sector of not more than 140 °. The body of the lens is obtained by rotating the figure formed by the section of a plano-convex lens 3 with rectangular tides 4 on both sides of the section of the plano-convex part of the lens 3. The focal plane 5 of the lens is located in the plano-convex part 3 of the lens, behind which the light source 6 is located. Relation the radius of rotation of the lens body to the radius of curvature of the plano-convex part of the lens is 1.5 ÷ 1.8. The lens can be made of glass with a refractive index of 1.47 ÷ 2.05.

Пример работы исполнения и работы линзы следующий. Линза представляет собой тело вращения в секторе 140°. Радиус вращения тела линзы составляет 47,0 мм, радиус кривизны плоско-выпуклой части линзы составляет 29,06 мм, при этом отношение радиуса вращения тела линзы к радиусу кривизны плоско-выпуклой части линзы составляет 1,62. Линзу фиксируют к конструктивным элементам за счет прямоугольных приливов 4. Световой поток от источника света 6 проходит внутреннюю поверхность 1 линзы, попадая на плоско-выпуклую часть 3 линзы, меняет свое направление и выходит через внешнюю поверхность 2, в дальнейшем распространяется в соответствии с характеристиками линзы. За счет обеспечения пропорций радиусов вращения и кривизны сфокусированность по краям линзы в сравнении прототипом увеличивается, что позволяет более эффективно использовать световую энергию применяемых источников освещения. Заявленные отношения получены эмпирически и представляют собой оптимальные параметры для достижения технического результата при соблюдении условия обеспечении габаритных размеров.An example of the performance and lens operation is as follows. The lens is a body of rotation in a sector of 140 °. The radius of rotation of the lens body is 47.0 mm, the radius of curvature of the plano-convex part of the lens is 29.06 mm, while the ratio of the radius of rotation of the lens body to the radius of curvature of the plano-convex part of the lens is 1.62. The lens is fixed to the structural elements due to rectangular tides 4. The luminous flux from the light source 6 passes through the inner surface 1 of the lens, falling on the flat-convex part 3 of the lens, changes its direction and exits through the outer surface 2, then spreads in accordance with the characteristics of the lens . By ensuring the proportions of the radii of rotation and curvature, the focus on the edges of the lens in comparison with the prototype increases, which allows more efficient use of the light energy of the applied light sources. The claimed relations are obtained empirically and represent the optimal parameters for achieving a technical result, subject to the conditions for ensuring overall dimensions.

При сохранении габаритных и посадочных размеров, фокальная часть 5 линзы больше по сравнению с прототипом, что улучшает сфокусированность светового пучка по краям линзы, увеличивая эффективность распределения света. Благодаря выполнению линзы в форме тела вращения и отсечения его сектора достигается улучшение сфокусированности светового пучка по краям, что обеспечивает лучшее визуальное восприятие.While maintaining the overall and landing dimensions, the focal part 5 of the lens is larger compared to the prototype, which improves the focus of the light beam at the edges of the lens, increasing the efficiency of light distribution. Thanks to the implementation of the lens in the form of a body of revolution and cutting off its sectors, an improvement in the focusing of the light beam at the edges is achieved, which provides better visual perception.

Claims

1. A lens comprising an internal ruled surface and an external surface, characterized in that it is a body of revolution located in a sector of not more than 140 °, obtained by rotating a figure formed by the cross section of a plano-convex lens with rectangular tides, while the ratio of the radius of rotation to the radius of curvature the lens is 1.5 ÷ 1.8.

2. The lens according to claim 1, characterized in that it is made of glass with a refractive index of 1.47 ÷ 2.05.