SU1296978A1 - Оптический отражательный элемент (его варианты) - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в осветительных приборах и позвол ет уменьшить габариты отражательного элемента при работе с линейным источником света. Оптический элемент 1 выполнен из светопрозрачного материала в виде цилиндрического тела , ограниченного вогнутой входной 2, плоской выходной 4 и отражательной 3 поверхност ми. Поперечное сечение элемента 1 представл ет собой криволинейный треугольник с углом между дугообразными сторонами, не меньшим 1/2 arcsin - (п - коэффициент преломлени  материала элемента). По второму варианту элемент 1 выполнен в виде полого колоколообразного тела, что позвол ет уменьшить его габариты при работе с шаровым источником света. Третий вариант предусматривает выполнение элемента 1 в виде усеченного конуса с центральным цилиндрическим отверстием. Выходные поверхности 4 оптических элементов по трем вариантам могут иметь цилиндрическую , сферическую, торическую или форму линзы Френел , что позвол ет формировать нужную индикатриссу распределени  выход щего из элемента 1 светового потока. 3 с, 10 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л ю со О) со 00 CpUfff

Description

Изобретение относитс  к оптике и может быть использовано в осветительных приборах в качестве оптического отражательного элемента, измен ющего направление распространени  части светового потока, излучаемого источником света.

Цель изобретени  - уменьшение габаритов оптического отражательного элемента при работе с линейными и ша- ровыми источниками света, а также с источниками света, имеющими цилиндрическую колбу.

На фиг.1 изображено поперечное сечение оптического отражательного эле- мента по варианту 1 и примеры хода световых лучей в нем; на фиг.2 - поперечное сечение оптического отражательного элемента по варианту 1 с улучшенными светотехническими характеристиками; на фиг.З - поперечное сечение двух соединенных оптических отражательных элементов по варианту 1; на фиг.4 и 5 - поперечные сечени  оптических отражательных элементов по варианту 2; на фиг.6 - продольное сечение оптического отражательного элемента по варианту 3.

Оптический отражательный элемент j 1 (фиг. 1) выполнен из прозрачного материала (например, стекла или пластмассы) и образован цилиндрическими поверх- ност ми: внутренней 2 входной, внешней 3 отражательной и плоской 4 выходной . Угол обхвата им линейного источника , например люминесцентной лампы , равен 90 °, а длина его соответствует -длине лампы. При работе с люминесцентными лампами типа ЛБ-Ю, ЛБ-30, имеющими наружный диаметр трубки 26 мм зазор между лампой и оптическим элементом может быть небольшим , например 5 мм, из-за малого нагрева лампы. Тогда радиус внутренней цилиндрической поверхности 2 будет равным 18 мм. Если дл  изготовлени  элемента использован материал с коэффициентом преломлени  1,55 и его наружна  поверхность 3 имеет зеркальное покрытие, то угол между касательными к поверхност м 2 и 3 в месте их сечени  должен быть не менее 20 Этот угол обеспечивает цилиндрическа  отражательна  поверхность 3 с радиусом 23 мм. Ось 0 ее смещена по отношению к оси О , поверхности 2 вниз на 3,5 мм и вправо на 9 мм. Полученный таким образом элемент имеет габаритпере0

ную высоту 20 мм и ширину 32 мм. Ширина его выходной поверхности 4 равна 14 мм.

Оптический элемент 1 (фиг.2) аналогичен элементу, изображенному на фиг. 1, но имеет улучшенные светотехнические характеристики. Часть его наружной поверхности 3 с радиусом R, равным 23 мм, на которую падают лучи, составл ющие с вертикалью углы от 75 до 90°, заменена плоской поверхностью 5.

Оптический элемент (фиг.З) представл ет собой два элемента, сечени  которых показаны на фиг.1 или фиг.2, соединенные между собой узкими кра ми . Такой элемент имеет угол обхвата вдвое больше, чем у предыдущих.

Колоколообразный элемент 1 по варианту 2 (фиг.4) образован вращением фигуры поперечного сечени  оптического элемента, показанного на фиг.1, вокруг оси 0-0.

Колоколообразный элемент 1 (фиг.5)

образован так же, как и предыдущий, но узкий край фигуры поперечного сечени  перемещалс  по окружности, благодар  чему элемент 1 имеет центральное отверстие 6, где может размещатьс  цоколь лампы и электропатрон. На фиг.6 изображен оптический от- ражательньй элемент 7 по варианту 3, выполненный в виде усеченного конуса с центральным цилиндрическим отверстием , ограниченного внешней отражательной поверхностью 8, входной цилиндрической поверхностью 9, выходной плоской поверхностью 10 и образованного вращением пр моугольного треугольника относительно оси 0-0.

Оптический отражательный элемент работает следующим образом.

Входные и отражательные криволинейные поверхности оптических элементов , изображенных на фиг.1-6, расположены таким образом, что лучи от источника света, вошедшие в каждый из элементов через входную вогнутую поверхность , при встрече с наружной отражательной испытывали от нее зеркальное или полное внутреннее отражение внутрь элемента и, попада  затем на вогнутую поверхность, испытывали на ней полное внутреннее отражение . При этих услови х свет будет распростран тьс  в материале оптического элемента от узкого кра  оптического элемента к его широкому краю, представл ющему собой третью рабочую

3i;

грань элемента, через которую и выйдет в окружающую среду.

Выходные поверхности элементов по всем трем вариантам могут иметь отличающуюс  от плоской формы, например, цилиндрическую сферическую, торичес- кую или форму линзы Френел . Придание выходной поверхности элемента отличающейс  от плоской формы позвол ет формировать нужную индикатриссу рас- пределени  светового потока, выход щего из оптического элемента. Лучи света а и б через входную поверхность 2 вход т в элемент 1, встретив поверхность .3, зеркально отражаютс  от нее внутрь элемента 1. Луч а после первого отражени  от поверхности 3 вновь попадает на поверхность 2, испытывают на ней полное внутреннее отражение, затем второй раз отражаетс  от поверх ности 3 и выход т из элемента 1 через поверхность 4. Луч S покидает элемент 1 после первого отражени  от поверхности 3. 1

Claims (13)

1. Оптический отражательный элемент , содержащий криволинейную поверхность с зеркально отражающим покрытием , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габаритов при работе с линейным источником света, элемент выполнен из свето- прозрачного материала в виде цилинд- рического тела, ограниченного кроме отражательной поверхности вогнутой входной и плоской выходной поверхност ми , поперечное сечение которого представл ет собой криволинейный треугольник, стороны которого образованы двум  дугами окружностей с углом между ними, не меньшим, чем 1/2 arcsin 1/п, где п - коэффициент, преломлени  материала, и отрез.ком пр мой, причем длина отрезка не превышает длины меньшей стороны криволинейного треугольника.

2. Элемент поп.1, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью регулировани  светораспределени , выходна  поверхность выполнена криволинейной или в виде линзы Френел .

3. Элемент по пп.1 н 2, о т л и- чающийс  тем, что, с целью упрощени  его изготовлени , отражательна  поверхность выполнена без зеркально отражающего покрыти , при

784

этом ре. стороны криволинейног о гольника в сечении цилил1дрнческог( тела образуют угол, не меньший, чем arcsin 1/п.

4.Элемент пп. 1-3, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что его отражательна  поверхность образована цилиндрической и плоской поверхност ми.

5.Оптический отражающий элемент, содержащий криволинейную поверхность с зеркально отражающим покрытием, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габаритов при работе с шаровым источником света, элемент выполнен из светопрозрачного материала в виде полого колоколообраз- ного тела, ограниченного кроме отражательной поверхности вогнутой входной и плоской выходной поверхност ми, и образованного вращением криволинейного треугольника относительно оси, проход щей через его вершину, полученную пересечением двух дуг окружностей , с углом между ним, не меньшим, чем

1/2 arcsin 1/п, где п - показатель преломлени  материала, третьей стороной криволинейного треугольника  вл етс  отрезок пр мой, длина которого не превьш1ает длины меньшей стороны криволинейного треугольника.

6.Элемент по п.5, отличающий с   тем, что, с целью регулировани  светораспределени , выходна  поверхность выполнена криволинейной или в виде линзы Френел .

7.Элемент по пп. 5 и 6, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  его изготовлени , отражательна  поверхность выполнена без зеркально отражающего покрыти , при этом угол, полученный пересечением двух дуг окружностей, при вершине криволинейного треугольника выполнен, не меньшим, чем arcsin 1/п.

6. Элемент по пп.5-7, отличающийс  тем, что, с целью расширени  возможностей его использовани , имеет отверстие на верщине.

9.Элемент по пп.5-8, отличащийс  тем, что его отражательа  поверхность образована цилиндриеской и конической поверхност ми.

10.Оптический отражательный элеент , содержащий поверхность с зерально отражающим покрытием, отлиающийс  тем, что, с целью меньшени  габаритов при работе с исочником света с цилиндрической колбой , элемент выполнен из светопроз- рачного материала в виде усеченного конуса с центральным цилиндрическим отверстием, ограниченного кроме отражательной поверхности входной ци- линдрической и выходной плоской поверхност ми , и образованный вращением пр моугольного треугольника относительно оси, параллельной его большему катету, причем угол между ним и гипо- тенузой, не меньше, чем 1/2 arcsin 1/п, где п - коэффициент преломлени  материала.

11. Элемент по п.10, отличающий с   тем, что, с целью регу-

лировани  светораспределени , выходна  поверхность выполнена криволинейной или в виде линзы Френел .

12.Элемент по пп.10 и 11, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  его изготовлени , отражательна  поверхность выполнена без зеркально отражающего покрыти , при этом угол между большим катетом и гипотенузой пр моугольного треугольника не меньше, чем arcsin 1/п.

13.Элемент по пп. 10-12, отличающийс  тем, что отражательна  поверхность образована пересечением двух конических поверхностей.

иг.5

tPue,

Редактор А.Ревин

Составитель Г.Татарникова

Техред М.Ходанич Корректор Т,Колб

За|саз 775/48 Тираж, 522Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Пр изводственно-полиграфическое пред1фи тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4