RU2047191C1 - Концентратор - Google Patents
Концентратор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2047191C1 RU2047191C1 RU93013133A RU93013133A RU2047191C1 RU 2047191 C1 RU2047191 C1 RU 2047191C1 RU 93013133 A RU93013133 A RU 93013133A RU 93013133 A RU93013133 A RU 93013133A RU 2047191 C1 RU2047191 C1 RU 2047191C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentrator
- cone
- outlet
- diameter
- cones
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Использование: в светотехнике, в частности в устройствах приемников излучения для концентрации световой энергии на светочувствительной площадке фотодиода. Сущность изобретения: концентратор содержит внутреннюю отражающую поверхность, выполненную в виде n соосно расположенных усеченных прямых конусов. Число конусов определяется из уравнения: i 1,2,3.n, где do- диаметр выходного отверстия концентратора: dn диаметр входного отверстия концентратора; n число конусов, при этом 1,4 ≅ α ≅ 2,5. Конструкция позволяет уменьшить длину концентратора, упростить изготовление, получить более равномерную плотность излучения в плоскости выходного отверстия. 1 ил. 1 табл.
Description
Изобретение относится к светотехническим устройствам и может быть использовано в приемниках излучения для концентрации световой энергии на светочувствительной площадке фотодиода.
Известен фокон, представляющий собой световод переменного сечения в форме тела вращения, внутренняя зеркальная поверхность которого образована вращением участка параболы вокруг оси, совпадающей с осью фокона, причем фокус параболы совмещен с точкой на окружности входного отверстия фокона [1]
Наиболее близким к изобретению является концентратор солнечного излучения [2] содержащий симметричную отражающую поверхность, выполненную в виде фокона. При этом образующая отражающей поверхности выполнена в виде кривой, описываемой параметрическими уравнениями
Y + · ;
X [(k+ρ)Y-(k+2ρ)r] · , где Х, Y текущие значения кривой в декартовой системе координат;
ρ коэффициент отражения поверхности;
k коэффициент концентрации;
r ширина фокальной зоны одной половины фокона;
t параметр, имеющий граничные значения.
Наиболее близким к изобретению является концентратор солнечного излучения [2] содержащий симметричную отражающую поверхность, выполненную в виде фокона. При этом образующая отражающей поверхности выполнена в виде кривой, описываемой параметрическими уравнениями
Y + · ;
X [(k+ρ)Y-(k+2ρ)r] · , где Х, Y текущие значения кривой в декартовой системе координат;
ρ коэффициент отражения поверхности;
k коэффициент концентрации;
r ширина фокальной зоны одной половины фокона;
t параметр, имеющий граничные значения.
Известные концентраторы имеют отражающую поверхность, образующая которой выполнена в виде параболы или кривой, описываемой параметрическим уравнением. Это усложняет изготовление концентратора, не позволяет сократить его длину и ограничивает получение равномерной плотности излучения в выходном отверстии концентратора.
Технический результат, который достигается изобретением, состоит в уменьшении длины концентратора, упрощении его изготовления и в создании равномерной плотности излучения в плоскости выходного отверстия.
Для достижения указанного технического результата концентратор, преимущественно для параллельного пучка света, содержит внутреннюю отражающую поверхность, выполненную в виде n соосно расположенных усеченных прямых конусов, число которых определяется из уравнения
= -1, i 1,2,3.n, α при условии 1,4 ≅α≅ 2,5, где do диаметр выходного отверстия концентратора;
dn диаметр входного отверстия концентратора;
So площадь выходного отверстия концентратора;
Si площадь проекции поверхности i-го конуса на плоскость, перпендикулярную оси концентратора.
= -1, i 1,2,3.n, α при условии 1,4 ≅α≅ 2,5, где do диаметр выходного отверстия концентратора;
dn диаметр входного отверстия концентратора;
So площадь выходного отверстия концентратора;
Si площадь проекции поверхности i-го конуса на плоскость, перпендикулярную оси концентратора.
На чертеже изображен пример выполнения концентратора из трех конусов.
Концентратор содержит внутреннюю отражающую поверхность из трех соосно расположенных усеченных прямых конусов 1-3, выходное отверстие 4 и входное отверстие 5. Число n=3 конусов определено из уравнения
α+α2+α3 (d3/do)2 1,
α S1/So S2/S1 S3/S2 при выполнении условия 1,4 ≅α≅ 2,5, где do диаметр выходного отверстия 4 концентратора и первого конуса 1;
d1 диаметр входного отверстия первого конуса 1 и выходного отверстия второго конуса 2;
d2 диаметр входного отверстия второго конуса 2 и выходного отверстия третьего конуса 3;
d3 диаметр входного отверстия 5 концентратора и третьего конуса 3;
So πdo 2/4 площадь выходного отверстия 4 концентратора;
S1 π (d1 2 do 2)/4 площадь проекции поверхности первого конуса 1 на плоскость, перпендикулярную оси концентратора;
S2 π (d2 2 d1 2)/4 площадь проекции поверхности второго конуса 2 на плоскость, перпендикулярную оси концентратора;
S3 π (d3 2 d2 2)/4 площадь проекции поверхности третьего конуса 3 на плоскость, перпендикулярную оси концентратора.
α+α2+α3 (d3/do)2 1,
α S1/So S2/S1 S3/S2 при выполнении условия 1,4 ≅α≅ 2,5, где do диаметр выходного отверстия 4 концентратора и первого конуса 1;
d1 диаметр входного отверстия первого конуса 1 и выходного отверстия второго конуса 2;
d2 диаметр входного отверстия второго конуса 2 и выходного отверстия третьего конуса 3;
d3 диаметр входного отверстия 5 концентратора и третьего конуса 3;
So πdo 2/4 площадь выходного отверстия 4 концентратора;
S1 π (d1 2 do 2)/4 площадь проекции поверхности первого конуса 1 на плоскость, перпендикулярную оси концентратора;
S2 π (d2 2 d1 2)/4 площадь проекции поверхности второго конуса 2 на плоскость, перпендикулярную оси концентратора;
S3 π (d3 2 d2 2)/4 площадь проекции поверхности третьего конуса 3 на плоскость, перпендикулярную оси концентратора.
Концентратор работает следующим образом.
Луч 6 отражается от начала внутренней поверхности конуса 3 и попадает на край выходного отверстия 4 конуса 1. Луч 7 отражается от конца внутренней поверхности того же конуса 3 и попадает в выходное отверстие 4 концентратора на расстоянии а от конца луча 6. Коэффициент засветки Р диаметра do, характеризующий равномерность плотности излучения в плоскости выходного отверстия 4 конусом 3, определяется из выражения
P3 0.5[(1 + d2/do) (1 + d3/do)
-l2/l3] P3 a/do.
P3 0.5[(1 + d2/do) (1 + d3/do)
-l2/l3] P3 a/do.
В общем случае засветка i-ым конусом определяется из выражения
Pi 0,5[(1 + di 1/do) (1 di/do) li 1/li] где Pi коэффициент засветки диаметра do i-ым конусом;
di диаметр входного отверстия i-го конуса;
li длина концентратора, состоящего из i конусов, включая первый конус.
Pi 0,5[(1 + di 1/do) (1 di/do) li 1/li] где Pi коэффициент засветки диаметра do i-ым конусом;
di диаметр входного отверстия i-го конуса;
li длина концентратора, состоящего из i конусов, включая первый конус.
Луч 8 отражается от начала внутренней поверхности конуса 2 и попадает на край выходного отверстия 4 концентратора. Луч 9 аналогично лучу 7, отразившись от конца внутренней поверхности того же конуса 2, попадает в выходное отверстие 4 на некотором расстоянии от конца луча 8. Луч 10 отражается от начала внутренней поверхности конуса 1 и также попадает на край выходного отверстия 4. При этом весь свет, отраженный конусом 1, полностью засвечивает диаметр выходного отверстия 4.
Примеры выполнения концентраторов в относительных размерах для граничных значений условия приведены в таблице.
Конструкция концентратора позволяет уменьшить длину концентратора, упростить изготовление за счет применения усеченных прямых концов. При этом, как видно из таблицы, чем больше число конусов в пределах ограничивающего условия, 1,4 ≅α≅2,5 тем меньше длина концентратора. Достигнута более равномерная плотность излучения в плоскости выходного отверстия.
Claims (1)
- КОНЦЕНТРАТОР преимущественно для параллельного пучка света, содержащий внутреннюю отражающую поверхность, выполненную в виде n соосно расположенных усеченных прямых конусов, отличающийся тем, что отношение α площади проекции поверхности i-го конуса к площади проекции поверхности (i 1)-го конуса на плоскость, перпендикулярную оси концентратора, равно отношению площади проекции поверхности первого конуса с выходным отверстием на плоскость, перпендикулярную оси концентратора, к площади выходного отверстия концентратора и удовлетворяет условию 1,4≅ α≅ 2,5, при этом число конусов соответствует уравнению
где do диаметр выходного отверстия концентратора;
dn диаметр входного отверстия концентратора;
n число конусов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93013133A RU2047191C1 (ru) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | Концентратор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93013133A RU2047191C1 (ru) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | Концентратор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2047191C1 true RU2047191C1 (ru) | 1995-10-27 |
RU93013133A RU93013133A (ru) | 1995-12-27 |
Family
ID=20138563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93013133A RU2047191C1 (ru) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | Концентратор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2047191C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674263C1 (ru) * | 2017-10-27 | 2018-12-06 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт телевидения" | Осветитель светодиодный |
WO2020086091A1 (en) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Mirror assemblies for three dimensional printers |
-
1993
- 1993-03-15 RU RU93013133A patent/RU2047191C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 167327, кл. G 02B 6/00, 1976. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 156885, кл. G 02B 5/10, 1990. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674263C1 (ru) * | 2017-10-27 | 2018-12-06 | Акционерное общество "Научно-исследовательский институт телевидения" | Осветитель светодиодный |
WO2020086091A1 (en) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Mirror assemblies for three dimensional printers |
US11654629B2 (en) | 2018-10-26 | 2023-05-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Mirror assemblies for three dimensional printers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6123436A (en) | Optical device for modifying the angular and spatial distribution of illuminating energy | |
US4947305A (en) | Lamp reflector | |
US4308573A (en) | Lamp fixture including diffused low angle reflective surfaces | |
JP3555890B2 (ja) | 光学的に透明なフィルム | |
US3453425A (en) | Structure for concentrating radiant energy | |
RU2047875C1 (ru) | Устройство для светолучевой обработки | |
JPH0738285B2 (ja) | レフレクタ― | |
US6418253B2 (en) | High efficiency reflector for directing collimated light into light guides | |
US3817605A (en) | Behind mirror focus light gathering device | |
US4355350A (en) | Reflector for use in an artificial lighting device | |
RU2047191C1 (ru) | Концентратор | |
US3561867A (en) | Illuminating system for photographic printers and enlargers | |
CA1197496A (en) | Reflector lamp with shaped reflector and lens | |
JPH05120902A (ja) | 乗物用ランプ | |
SU1282051A1 (ru) | Коллиматор | |
US20050219845A1 (en) | Illumination system with improved optical efficiency | |
US4039816A (en) | Arrangement for transmitting light energy | |
CN114609044A (zh) | 一种长光程气体吸收池反射光学系统 | |
KR100356505B1 (ko) | 에피사이클로이드형 광 가이드 및 조명 장치 | |
GB2040490A (en) | Prism for Use With a Light Guide | |
JPS63249811A (ja) | 照明光学装置 | |
US4074126A (en) | Lighting panel | |
CN218409789U (zh) | 一种灯罩 | |
SU1543370A1 (ru) | Зеркальный концентратор | |
JPH0216502A (ja) | フレネル・レンズ型複合反射装置 |