Дисковая линза френеля

 

ДИСКОВАЯ ЛИНЗА ФРЕНЕЛЯ, состоящая из внутреннего несуш;его слоя и концентрических прелокшяющих элементов с постоянным расстоянием по нормали от вершины этих элементов до поверхности несущего слоя, причем соединительные грани преломляющих элементов совпадают с направлением преломленных фокальных лучей, отличающаяся тем, что, с целью увеличения угла охвата, в разрезе по оптической оси линзы поверхность несущего слоя имеет форму части логарифмической кривой, выражаемой уравнением ys a-ifcEnlc + ) , где , у - координаты кривой, о( I i с, iJ - коэффициенты уравнения логарифмической кривой, переходящей к центру в . прямую линию, перпендикулярную оптической оси и составляющую 3/5tO,01 диаметра линзы, рабочие грани преломляющих элементов , соответствующих криволинейной части несущего слоя, прямолинейны, а рабочие грани элементов, соответствующих прямолинейной части несущего слоя, имеют форму кривых степени ной функции, выражаемой уравнением (Л , где . , у - координаты кривой степенной функции, tT,n, - коэффициенты уравнения и степенной функции, причем коэффициенты степенной и логарифмической функций изменяются з 00 следующих пределах: m от -1,6 до -1О, 4 h от -10 до 25, J О5 е от 54,0-10 до 0,67-10, а а от -150,0 -102 до -31,1 -10 fe от 45,0402 до 9,7 -10 , с от 13,0 до 7,25, с) от 4,6-10-г до 32,95-10-2.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН с

1 (5l)4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3719177/24-10 (22) 03.04.84 (46) 30.09.85. Бюл. ¹ 36 (72) А.M.Kóðèöûí, Н.Ф.Земцова, Л.М.Мягкова, Н.Т.Семенихин и B.Â.Курпик (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследоватепьский кинофотоинститут (53) 6.771.355.3(088.8) (56) Карякин Н.A. Световые приборы прожекторного и проекторного типов.

М., "Высшая школа", 1966, с. 267-268.

Карякин Н.А. Световые приборы.

М., "Высшая школа", с. 306-310. (54) (57) ДИСКОВАЯ ЛИНЗА ФРЕНЕЛЯ, состоящая иэ внутреннего несущего слоя и концентрических преломляющих элементов с постоянным расстоянием по нор— мали от вершины этих элементов до поверхности несущего слоя, причем соединительные грани преломляющих элементов совпадают с направлением преломленных фокальных лучей, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения угла охвата, в разрезе по оптической оси линзы поверхность несущего слоя имеет форму части логарифмической кривой, выражаемой уравнением

„„SU„„)l 182466

y=a->4 En (c+d ), где Х, у — координаты кривой, р, Ь, с, с1 — коэффициенты уравнения логарифмической кривой, переходящей к центру в прямую линию, перпендикулярную оптической оси и составляющую 3/5+0,01 диаметра линзы, рабочие грани преломляющих элементов, соответствующих криволинейной части несущего слоя, прямолинейны, а рабочие грани элементов, соответ- ствующих прямолинейной части несущего слоя, имеют форму кривых степенной функции, выражаемой уравнением

>= е.. м где . x, y — координаты кривой степенной функции, A1,р,1 — коэффициенты уравнения степенной функции, причем коэффициенты степенной и логарифмической функций изменяются в следующих пределах:

m от -1,6 до -10, ь от -10 до 25,0 " 10 ", от 54,0.10 до 0,67 !О а от — 150,0 10 до -31, 1 10, Ь от 45,0 10 до 9,7 10, с от 130до 7 25, d от 4,6-10 до 32,95 10

>=a+Ь Е(с.Ь i

ВНИИПИ,Заказ 6103/45 Тираж 525 Подписное филиал IIIIII "Патент.", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

1 118246

Изобретение относится к оптике, в частности к осветительным приборам с линзами Френеля.

Цель изобретения — увеличение угла охвата линзы. 5

На чертеже изображен разрез линзы по оптической оси 0-0 и геометрический ход лучей в ней.

Дисковая линза 1 Френеля состоит из внутреннего несущего слоя 2и кон-. центрических преломляющих элементов 3 с постоянным расстоянием по нормали

4 от вершин этих элементов 3 до поверхности несущего слоя 2. Соединительные грани 5 преломляющих элемен- 15 тов 3 совпадают с направлением преломленных фокальных лучей 6-9.

Для заданного диаметра D линзы 1 и выбранных фокусных расстояния и расстояния 1. сходимости фокальных лучей 20

6-6, 7-7, 8-8, 9-9 в точке 0 на оптической оси 00, которое может быть практически бесконечным, для обеспечения наименьших потерь светового света для крайнего фокального лу. 25 ча 6-6, исходящего от источника света, расположенного в фокусе 0 линзы

1, соблюдается условие: угол падения в крайней точке внутренней поверхности линзы 1 и угол преломления 2" в крайней точке внешней поверхности линзы 1 равны между собой, Наибольший угол охвата линзы 1

Ill и угол падения Ы, фокального луча 6, выбираемый из условия наименьших потерь на френелевское отражение, получается тем, что часть преломляющей поверхности в разрезе по оптической оси 00 представляет собой часть логарифмчческой кривой 10, выражаемой уравнением где x, y — координаты кривой 10, описывающей поверхность несущего слоя 2, Cl,t,ñ! d — коэффициенты данной логарифмической кривой 10.

Условйе равенства углов cr = у и ! сходимость фокальных лучей 6-6, 7-7 в точке 0 на оптической оси 00 на ! расстоянии L обеспечивается прямолинейным профилем рабочих граней 11 преломляющих элементов 3.

Для фокальных лучей 7-7, 8-8, 9-9, лежащих ближе к оптической оси

00, чем луч 6-6, и попадающих после преломления в точку 0 на расстоянии 1., указанное условие равенства углов входа и выхода не выполняется, но значения углов о и р близки между собой, при этом величина углов о(и 1 уменьшается, следовательно, и потерИ света на френелевское отражение будут меньше, чем у крайнего элемента.

При дальнейшем соблюдении указанных условий логарифмическая к !ивая

10 переходит к центру линзы 1 в прямую линию 12, перпендикулярную оптической оси 00 ° При этом рабочие грани 13 преломляющих элементов 3, соответствующих прямолинейно части 12 несущего слоя 2, имеют форму кривых степенной функции, описываемой уравнением

i- =8+ пх з где Х, у — координаты профиля рабочих граней 13, tn>,, — коэффициенты степенной функции.