Оптомеханическая система для инжекции света, оптическое устройство связи указанной системы, осветительное устройство с использованием указанной системы - RU2016106635A
Код документа: RU2016106635A
Формула
1. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) для инжекции света, в особенности в тонкую оптическую среду, содержащая:
оптическое устройство (1, 1a, 1”) связи, которое содержит корпус по оси Oz, при этом О является центром входа оптического устройства связи, включающее в себя образованные за одно целое:
линзу (10) по оси, совпадающей с осью Oz, предпочтительно с максимальной шириной W субсантиметровой величины, содержащую выпуклую входную поверхность (11) с радиальной протяженностью R1; выпуклую центральную выходную поверхность (12), определяемую центральной протяженностью по оси Oz, называемой Н и предпочтительно меньшей, чем W, и имеющую радиальную протяженность RA; и периферийную выходную поверхность (13, 13а), которая содержит участок, прилегающий к центральной выходной поверхности, при этом указанный участок является плоским, в особенности кольцевым, или вогнутым, или коническим, и расширяется в направлении выхода системы;
полость (10а) по оси, совпадающей с осью Oz, содержащую нижнюю часть (110), вмещающую входную поверхность (11), и содержащую боковую поверхность (14, с 14а по 14с), называемую входной боковой поверхностью;
периферийную отражающую поверхность (15), окружающую линзу и полость, по оси, совпадающей с осью Oz, пригодную для полного внутреннего отражения световых лучей, преломляемых на входной боковой поверхности, при этом указанная периферийная отражающая поверхность продолжается за пределы входной поверхности (11) в направлении выхода оптического устройства связи;
оптический коллектор (20) по оси, совпадающей с осью Oz, с входом, поверхностью (20а), называемой собирающей поверхностью, обращенной к центральной выходной поверхности (12), с радиальной протяженностью RINT миллиметровой величины и с числовой апертурой NA меньше чем 1, при этом коллектор (20) содержит кожух (21), имеющий заданную краевую поверхность (21а), центральная выходная поверхность (12) и периферийная выходная поверхность (13, 13а) отнесены от собирающей поверхности (20а), оптический коллектор содержит жгут оптических волокон, указанные оптические волокна имеют диаметр меньше чем 1,5 мм; и
элемент (30, 30’, 30”) для выравнивания оптического коллектора (20) относительно оптического устройства связи, при этом оптическое устройство связи и юстировочный элемент образованы за одно целое или косвенно или непосредственно прикреплены друг к другу,
центральное расстояние eF по оси Oz между собирающей поверхностью и центральной выходной поверхностью (12) является ненулевым и меньше чем 5 мм,
и оптомеханическая система содержит упорную поверхность (40), на которую оперта краевая поверхность (21а).
2. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) по п.1, отличающаяся тем, что нижняя часть (110) полости, центральная выходная поверхность (12) и периферийная выходная поверхность (13) являются такими, что световые лучи, преломляемые на нижней части полости, и в особенности исходящие из точки на оси Oz, преломляются на периферийной выходной поверхности, и тем, что оптическое устройство связи предпочтительно является таким, что световые лучи, в особенности исходящие из точки на оси Oz, сначала преломляются на входной боковой поверхности (14), далее на периферийной отражающей поверхности (15), пересекаются на собирающей поверхности (20а) в зоне, общей для световых лучей, в особенности исходящих из точки на оси Oz и сначала преломленных на нижней части полости.
3. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) по п.1, отличающаяся тем, что RINT меньше чем 3,0 мм, и предпочтительно больше чем или равно 1,5 мм, и предпочтительно находится в пределах от 2,2 мм до 2,6 мм.
4. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) по п.1, отличающаяся тем, что оптическое устройство (с 1 по 1”) связи определено следующими размерами:
1,88RINT
0,41RINT
0,4RINT
5. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) по п.1 или 4, отличающаяся тем, что оптическое устройство (с 1 по 1”) связи определено следующими размерами: W меньше, чем 10 мм, предпочтительно меньше, чем 7 мм; Н меньше, чем W, в особенности Н больше, чем 3,6 мм и меньше, чем 4 мм; RA больше, чем 1,2 мм и меньше, чем 1,6 мм; R1 больше, чем 1,2 мм и меньше, чем 1,6 мм; и hE', максимальная глубина нижней части (110, 11а) больше, чем 1,4 мм и меньше, чем 1,8 мм.
6. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) по п.1, отличающаяся тем, что краевая поверхность (21а) продолжается за пределы упорной поверхности (40) внутреннего края В и краевая поверхность (21а) обращена к периферийной выходной поверхности (13, 13а), и предпочтительно 0,30RINT
7. Оптомеханическая система (2000) по п.1 или 6, отличающаяся тем, что упорная поверхность (40) является конической и краевая поверхность (21а) имеет форму, дополняющую форму упорной поверхности.
8. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) по п.1, отличающаяся тем, что периферийная отражающая поверхность (15) проходит дальше от входной боковой поверхности (14) и от входной поверхности (11) в направлении выхода устройства связи, и предпочтительно:
максимальная протяженность zD вдоль Oz больше, чем Н/2, и предпочтительно меньше, чем минимальная протяженность zA центральной выходной поверхности (12), и/или чем протяженность по z периферийной выходной поверхности (13, 13а);
и/или минимальное расстояние hm, называемое минимальным материальным входным расстоянием, между указанной периферийной отражающей поверхностью (15) и периферийной выходной поверхностью (13, 13а), больше чем 0,8 мм.
9. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) по п.1, отличающаяся тем, что на по меньшей мере одном участке (14а) поверхности, ближайшем к нижней части (110) полости, входная боковая поверхность (14) является конической и расширяется в направлении входа устройства связи.
10. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) по п.1, отличающаяся тем, что юстировочный элемент (30), который предпочтительно является осесимметричным и имеет ось, совпадающую с осью Oz, вмещает оптический коллектор (20), и тем, что корпус и/или юстировочный элемент включает в себя упорную поверхность (40), и корпус (1) предпочтительно включает в себя юстировочный элемент (30).
11. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) по п.1, отличающаяся тем, что она содержит источник (51) света, центрированный относительно оси Oz и на расстоянии ei от оси Oz меньше, чем 0,5 мм, при этом указанный источник расположен на держателе (6), называемом держателем источника, через посредство необязательного основания (53), и тем, что оптическое устройство (1, 1a, 1') связи, предпочтительно включающее в себя юстировочное устройство (30), оперто на держатель (60) источника через посредство одной или нескольких опорных поверхностей (34, 17’) устройства связи, в особенности выступающих относительно полости (10а), при этом указанная опорная поверхность (поверхности) предпочтительно отнесена от периферийной отражающей поверхности (15), или тем, что оптическое устройство (1”) связи установлено в юстировочном элементе (30”), который оперт на держатель (6) источника через посредство одного или нескольких опорных участков (34’), в особенности выступающих относительно полости (10а), указанный опорный участок (участки) предпочтительно отнесен от периферийной отражающей поверхности (15).
12. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) по п.1, отличающаяся тем, что оптическое устройство (1, 1a, 1’) связи, предпочтительно включающее в себя юстировочный элемент (30), надежно прикреплено к держателю (6) источника, при этом держатель (6) источника и одна или несколько боковых зон (34) оптического устройства связи предпочтительно содержат дополняющие сборочные средства (35, 61) и необязательно дополнительные крепежные средства (33, 36), или тем, что оптическое устройство (1”) связи установлено в юстировочном элементе, и в особенности отнесено от держателя источника, при этом юстировочный элемент (30”) оперт на держатель (6) источника и надежно прикреплен к держателю (6) источника, а один или несколько боковых участков и держатель источника предпочтительно содержат дополняющие сборочные средства (35’, 61) и необязательно дополнительные крепежные средства.
13. Оптомеханическая система (1000, 2000, 3000, 4000) по п.1, отличающаяся тем, что оптические волокна организованы на выходе из кожуха (21) в по меньшей мере одну тонкую инжекционную ленту, в особенности толщиной меньше, чем 2 мм, открытую в тонкую выводящую свет среду, в особенности толщиной меньше, чем 5 мм.
14. Узел, содержащий оптическое устройство связи и юстировочный элемент оптомеханической системы по пп. 1-13, которые надежно закреплены, в случае необходимости образованы за одно целое, при этом корпус или юстировочный элемент включает в себя упорную поверхность, на которой может поддерживаться оптический коллектор.
15. Оптическое устройство (1 - 1”) связи оптомеханической системы по пп. 1-13, и предпочтительно включающее в себя упорную поверхность, на которой может поддерживаться оптический коллектор.
16. Осветительное устройство, в особенности тонкое осветительное устройство, содержащее оптомеханическую систему (с 1000 по 4000) по пп. 1-13, отличающееся тем, что оно содержит, в особенности тонкую выводящую свет среду, которая выбрана из по меньшей мере одного из нижеследующих элементов, к которым относятся:
оптические волокна по меньшей мере одной инжекционной ленты, изготовленной из оптических волокон, предпочтительно исходящих из коллектора, при этом поверхность указанных оптических волокон обработана абразивным инструментом для рассеивания света, указанные волокна в случае необходимости находятся по меньшей мере частично в или на полупрозрачном или прозрачном материале, в особенности стеклянном или пластиковым;
светоизлучающая ткань, содержащая тканый текстильный материал, включающий в себя оптические волокна, вплетенные в текстильный материал, при этом указанные оптические волокна образуют по меньшей мере одну инжекционную ленту, изготовленную из оптических волокон, предпочтительно исходящих из коллектора, поверхность указанных оптических волокон обработана абразивным инструментом для рассеивания света;
волокнистая структура, предпочтительно выбранная из по меньшей мере одного из нижеследующих элементов, к которым относятся мат из волокон, вязаный нетканый или тканый текстильный материал, при этом указанная волокнистая структура в особенности применима для основной лицевой поверхности стеклянного или пластикового листа;
по меньшей мере один полупрозрачный или прозрачный, в особенности стеклянный и/или пластиковый, лист или пленка, связанная с инжекционной лентой, изготовленной из оптических волокон, предпочтительно исходящих из коллектора, при этом указанная пленка содержит средство для рассеивания света.
17. Осветительное устройство по предшествующему пункту, отличающееся тем, что оно содержит держатель, предпочтительно выбранный из системы подвеса, в особенности кронштейна; шасси; и пластины, к которой добавлена выводящая свет среда, или даже прикреплена, особенно гипсовый картон, прозрачная пластина или полупрозрачная пластина.
