[實用新型]棱帶平面鏡

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00240566.0
• 申請日: 2000-10-09
• 公開（公告）號: CN2439676Y
• 公開（公告）日: 2001-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王保安;羅曉延
• 申請（專利權(quán)）人: 王保安
• 主分類號: G02B5/02
• 分類號: G02B5/02
• 代理公司: 中國科學(xué)院合肥專利事務(wù)所
• 代理人: 過錫根

本實用新型涉及一種光學(xué)元件，尤其是涉及一種用于照明的棱帶平面鏡。

在人工光源照明中，其重要方面是照明均勻性，如人們常用的臺燈要想獲得工作面的照明均勻，目前國內(nèi)外還沒有很好解決。科學(xué)試驗表明，照度均勻分布的好與壞，不僅直接影響視覺效果，而且對視覺疲勞會產(chǎn)生明顯差異，科學(xué)試驗還表明，當照度分布均勻性達到60％以上時，人眼的適應(yīng)性及視覺效果影響不大，而當其均勻性小于50％時，人眼的視覺效果和視覺疲勞會明顯變差和加重。對現(xiàn)有面市的國內(nèi)外高級臺燈進行測試表明，沒有一種臺燈在Φ400mm范圍內(nèi)的照度均勻能超過50％。可見人工光源的這種弊端還難于解決。

本實用新型的目的是提供一種照明均勻和受光面大的棱帶平面鏡。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型棱帶平面鏡是利用光線通過非平面光學(xué)棱鏡時，會發(fā)生偏折，其偏折角度β的大小與進出棱鏡兩平面間的夾角α、棱鏡材料的折射率η和不同波長的光線有關(guān)。這里所述的偏折出射棱鏡平面的入射光的入射角í應(yīng)小于布魯斯特角ì₀。根據(jù)這一原理，就可以按需要的光線偏折角β進行計算得到相應(yīng)的夾角為α的三角棱鏡。

為了增大受光面和盡量減少光線在棱鏡中光能的損失，將上述所得的三角棱鏡微型化處理并將其連續(xù)延伸，即構(gòu)成一種特殊的光學(xué)元件——棱帶平面鏡。

上述棱帶平面鏡，根據(jù)單個人工光源，其光能和照度分布總是中間高，邊緣低，隨其距離的增大而光照度卻按平方的速率加倍減弱，出現(xiàn)照度不均勻，影響視覺效果。該棱帶平面鏡可以通過改變棱帶角讓光線發(fā)生偏折，把單個人工光源中間高光能分布的一部分有效地讓其偏折到邊緣光能相對薄弱的區(qū)域，同樣只要對棱帶角進行變換調(diào)整，對光源外圍出射的光線又可以讓其遠離中間的光線向內(nèi)發(fā)生偏折，對那些遠離照面的、效果無望的光線進行內(nèi)聚而得到充分利用。實現(xiàn)了棱帶平面鏡對光能照度的分布起到了調(diào)整的效果，從而提高了照明度的均勻性。

所述的棱帶平面鏡根據(jù)用光的需要，可以對棱角進行不同的變更設(shè)計，它既可以讓光線發(fā)散，又可以讓光線會聚，同時又可以讓一部分光線發(fā)散的同時又讓另一部分光線會聚或發(fā)生全反射，其變化甚大，可以廣泛用于燈光照明和舞臺探照燈的聚光及控制該棱帶平面鏡實現(xiàn)燈光藝術(shù)偏轉(zhuǎn)等。

所述棱帶平面鏡，通常用注塑成型的方法制成，為了進一步減少光能在界面上的損失，可將入、出射面鍍覆相應(yīng)的透光膜，達到以極少的光能損失，而讓光線根據(jù)需要發(fā)生偏折。

下面結(jié)合附圖對本實用新型作說明如下：

圖1是本實用新型棱帶平面鏡的示意圖。

圖2、圖3和圖4是本實用新型棱帶平面鏡實施例的示意圖。

如圖1所示的棱帶平面鏡，在鏡面基片1的上面設(shè)有許多三角棱鏡2組成棱帶，由若干棱帶排列組成一個整體的棱帶平面鏡，這些棱帶上的棱角根據(jù)用光需要和獲得更佳的光能分布或得到更好的光學(xué)像質(zhì)，可以對棱角進行不同的變更設(shè)計。

圖2是本實用新型用于點光源(如白熾燈)的棱帶平面鏡的實施例。

圖3是本實用新型用于帶狀光源(如直管型、U、H型等熒光燈)的棱帶平面鏡的實施例。

圖4是本實用新型用于環(huán)形光源的棱帶平面鏡的實施例。

通過圖2和圖3實施例表明，該棱帶平面鏡可將垂直光源中心高度為300mm時，Φ500mm范圍內(nèi)照明視場之照度均勻性提高20％-30％；如采用圖4實施例的棱帶平面鏡后的照度均勻性可以達到80％。